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单片机的 C语言 035 1.3.2 C51的基本数据类型 036 1.3.3 C51的基本运算 036 1.3.4 C51的流程控制语句 040 1.3.5 C51的函数 042 任务 1.4 按键控制 LED灯 051 1.4.1 按键的工作原理 051 1.4.2 按键的软件检测 051 1.4.3 硬件电路与软件程序设计 052 任务 1.5 按键控制 LED流水灯的设计与实现 054 1.5.1 任务与计划 054 1.5.2 按键控制移位点亮 LED 055 1.5.3 按键控制流水灯软硬件设计 058 1.5.4 调试与仿真运行 060 1.5.5 实物制作效果 060 拓展任务矩阵键盘控制的设计与应用 061 总结与思考 068 习题 069 项目 2 电子钟的设计与制作 070 项目任务描述 070 学习目标 070 学习与工作内容 070 学业评价 071 任务 2.1 单片机的中断系统 072 2.1.1 什么是单片机的中断 072 2.1.2 单片机中断的应用 073 任务 2.2 认识单片机的计数器/定时器 079 2.2.1单片机的定时器/计数器 079 2.2.2 定时器/计数器的工作方式 082 任务 2.3点亮一个数码管 086 2.3.1 7段 LED数码管显示器 086 2.3.2数码管的静态显示 087 任务 2.4 点亮多位数码管 089 任务 2.5 简易秒表的设计与实现 092 2.5.1 任务与计划 092 2.5.2 硬件电路与软件程序设计 092 2.5.3 调试与仿真运行 096 任务 2.6 电子钟的设计与实现 097 2.6.1 任务与计划 097 2.6.2 硬件电路与软件程序设计 097 2.6.3 调试与仿真运行 107 2.6.4 电子钟实物制作 108 拓展任务交通灯系统的设计与应用 109 总结与思考 113 习题 114 项目 3 串口控制终端的设计与实现 116 项目任务描述 116 学习目标 116 学习与工作内容 117 学业评价 117 任务 3.1 认识串行通信与串行口 118 3.1.1 串行通信的概念 118 3.1.2 单片机串行口的结构与控制寄存器 121 3.1.3 单片机串行口的工作方式 122 3.1.4 串行口的波特率 123 任务 3.2 单片机的双机通信 125 3.2.1 任务与计划 125 3.2.2 案例硬件电路与软件程序设计 125 3.2.3 调试与仿真运行 128 任务 3.3 单片机与 PC串行通信 128 3.3.1 任务与计划 128 3.3.2 案例硬件电路与软件程序设计 129 3.3.3 调试与仿真运行 131 任务3.4 串口控制终端的设计与实现 132 3.4.1 任务与计划 132 3.4.2 案例硬件电路与软件程序设计 133 3.4.3 调试与仿真运行 140 拓展任务串行通信接口与 MODBUS通信协议 141 总结与思考 146 习题 147 项目 4 数字电压表的设计与实现 149 项目任务描述 149 学习目标 149 学习与工作内容 149 学业评价 150 任务 4.1 认识 LCD1602液晶显示屏 151 4.1.1 LCD1602液晶显示模块简介 151 4.1.2 LCD1602液晶显示模块的显示方法 152 4.1.3 单片机控制 LCD1602液晶显示模块的电路图设计 154 4.1.4 单片机控制液晶显示模块程序编写 155 4.1.5 液晶显示模块运行效果 157 任务4.2 认识A/D转换器芯片ADC0809 158 4.2.1 A/D转换相关概念 158 4.2.2 了解ADC0809芯片的功能以及使用方法 158 任务 4.3 数字电压表的设计与实现 160 4.3.1 任务与计划 160 4.3.2 硬件电路与软件程序设计 160 4.3.3调试与仿真运行 164 4.3.4 实物制作调试 165 拓展任务基于 DA0832的简易信号发生器的设计与应用 165 总结与思考 175 习题 175 项目 5 数字温度控制器的设计与制作 176 项目任务描述 176 学习目标 176 学习与工作内容 176 学业评价 177 任务 5.1 认识数字温度传感器 178 5.1.1 DS18B20数字温度传感器 178 5.1.2 传感器的读写时序 179 5.1.3 传感器的操作使用 183 任务 5.2 温度报警器的设计 184 5.2.1 任务与计划 184 5.2.2 硬件电路与软件程序设计 185 5.2.3 调试与仿真运行 188 任务 5.3 直流电机控制器的设计 190 5.3.1 任务与计划 190 5.3.2 电机的 PWM驱动 190 5.3.3 硬件电路与软件程序设计 191 5.3.4 调试与仿真运行 197任务 5.4 数字温度控制器的设计 198 5.4.1 任务与计划 198 5.4.2 硬件电路与软件程序设计 198 5.4.3 调试与仿真运行 203 5.4.4 实物运行图 204 任务 5.5建立自己的函数库——以 LCD1602液晶显示屏相关驱动函数为例 205 5.5.1 编写头文件 lcd1602.h 205 5.5.2 编写实现文件 lcd1602.c 207 5.5.3 运用 lcd1602.h与 lcd1602.c完成项目 5中的任务 2 210 拓展任务数字温湿度监测系统 213 总结与思考 223 习题 224 项目 6 电子日历的设计与实现 225 项目任务描述 225 学习目标 225 学习与工作内容 226 学业评价 226 任务6.1 认识SPI总线 227 6.1.1 SPI总线扩展原理 227 6.1.2使用 I/O端口来模拟 SPI总线 229 6.1.3 SPI总线在单片机系统中的应用 230 任务6.2 认识实时时钟电路 232 6.2.1 DS1302的使用说明 232 6.2.2 DS1302的应用设计 238 任务6.3认识LCD12864液晶显示屏 242 6.3.1 LCD12864液晶显示模块的操作使用 242 6.3.2LCD12864液晶显示模块的应用设计 249 任务6.4 电子日历的设计 254 6.4.1 任务与计划 254 6.4.2 硬件电路与软件程序设计 255 6.4.3 调试与仿真 262 拓展任务基于 I 2C总线的 E 2PROM应用 263 总结与思考 275 习题 276 参考文献 277 內容試閱： 2019 年 1 月国务院颁布了《国家职业教育改革实施方案》，2019年 9 月 颁发了《职业教育提质培优行动计划（ 2020—2023 年）》，提出了教材作为“三教”改革的切入点和突破点。在此背景下，《单片机应用技术项目化教程——基于 Keil 与 Proteus 仿真开发平台》教材编写团队积极探索新形态、数字化资源建设方法，完成本书编写。 为了适应现代化职业教育的特点和学生的认知规律，注重培养学生的综合职业能力，包含对学生的专业技能、职业素养和社会能力的培养。为了达到这个目标，本教材根据职业成长规律和认知规律，开发出学习目标、学习和工作内容，这也是当前高职教改的热点方向。本教材为基于工作过程的单片机应用与设计教改课程教材，以实战项目作为课程的载体组织教学内容，每个实战项目确定了实战项目的任务描述、学习目标、学习与工作内容和学业评价。本书主要特点有以下几个方面。 1. 按照工作任务模块化，组织教材内容 以任务为导向，将工作与学习相结合，既能通过学习性任务系统地学习单片机的知识，又能通过学习和工作的过程得到综合能力的培养和训练，教材的内容和编排体现了工学结合的职业教育特征。 2. 依据工作过程系统化，设计实战项目 根据职业工作任务的分析和归纳，按照职业成长和认知规律，根据教育教学原理，设计了 6 个实战项目， 6 个实战项目的工作任务来源于实际的职业工作任务，具备了典型工作过程的工作要素。 3. 根据教学项目一体化，优化编程语言 在目前实际的单片机开发应用工作中，C 语言以优良的可读性，便于改进、扩充和移植，便于合作编程等优势，成为目前单片机开发和应用的主要语言，所以本书的单片机应用以 C 语言为主要编程语言，适应职业岗位的实际工作需求。 4. 采用工程开发平台化，提升学习兴趣 Keil μVision是目前流行和优秀的 MCS-51 系列单片机软件集成开发环境，集成了文件编辑、编译连接、项目管理和软件仿真调试等多种功能，也是职业工作岗位使用昀多的 MCS-51 系列单片机软件开发平台。 Proteus 是一款功能很强的 EDA 工具软件，可以直接在原理图的虚拟原型上进行单片机和外围电路的仿真，能够与 Keil连接调试，实时、动态地模拟器件的动作，具有虚拟信号发生器、示波器、分析仪等多种测量分析功能。在单片机应用电路的仿真中具有突出的优势，是一款流行的单片机应用仿真软件。本书的任务和案例都有 Keil 和 Proteus 开发项目和仿真电路电子文档，方便学习和应用，拉近了单片机学习和职业岗位应用的距离，仿真演示的直观性增加了单片机学习的兴趣。 本书的创作团队走访了多家相关企业，与企业资深工程师深入交流，根据实际工程项目设计了 6 个实战项目，分别为按键控制的 LED 流水灯、电子钟、串口控制终端、数字电压表、数字温度控制器和电子日历的设计与制作，每个项目包括多个任务案例，每个任务案例都有 Keil项目程序和 Proteus仿真。程序设计以 C语言为主，涉及 C语言编程、单片机硬件结构、单片机内部资源（包括定时器/计数器、中断系统以及串口接口）、常用通信总线（包括 one-wire 总线、I2C总线以及 SPI总线）、常用外设（包括 LED灯、键盘、蜂鸣器数码管、 LCD液晶显示屏、AD/DA转换模块、温度传感器、实时时钟等）。 本书由唐明军与单丹担任主编。许志恒编写了项目 1；唐明军对本书的编写思路与大纲进行了策划并编写了项目 2、项目 3；葛鲲鹏编写了项目 4；周惠忠编写了项目 5；单丹编写了项目 6并对全书进行了统稿和修改；另外陈陈、乐天芝、刘艳也参加了本书的前期部分工作。 受编者水平和时间所限，书中难免有不足之处，恳请读者批评指正，编者的联系邮箱是 tmj_117@163.com。 编者 2022年6月

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