51單片機應用開發(fā)范例大全

第1章 單片機C語言開發(fā)基礎 1
1.1 MCS-51單片機硬件基礎 1
1.1.1 8051引腳 1
1.1.2 51單片機功能結(jié)構(gòu) 3
1.1.3 中央處理器(CPU) 4
1.1.4 存儲器結(jié)構(gòu) 8
1.1.5 定時/計數(shù)器 10
1.1.6 并行端口 10
1.1.7 串行端口 13
1.1.8 中斷系統(tǒng) 13
1.1.9 總線 13
1.2 Keil μVision2 14
1.2.1 Keil μVision2集成開發(fā)環(huán)境介紹 14
1.2.2 使用Keil μVision2進行開發(fā) 15
1.2.3 dScope for Windows的使用 19
1.3 C51基礎知識 24
1.3.1 C51控制語句 24
1.3.2 C51函數(shù) 27
1.3.3 C51數(shù)組和指針 30
1.4 【實例19】P1口控制直流電動機實例 31
第2章 單片機接口的擴展 34
2.1 基本器件實現(xiàn)端口擴展實例 34
2.1.1 【實例20】用74LS165實現(xiàn)串口擴展并行輸入口 34
2.1.2 【實例21】用74LS164實現(xiàn)串口擴展并行輸出口 38
2.1.3 【實例22】P0 I/O擴展并行輸入口 42
2.1.4 【實例23】P0 I/O擴展并行輸出口 43
2.2 擴展芯片實現(xiàn)端口擴展 43
2.2.1 【實例24】用8243擴展I/O端口 44
2.2.2 【實例25】用8255A擴展I/O口 47
2.2.3 【實例26】用8155擴展I/O口 56
2.3 CPLD實現(xiàn)端口擴展 67
第3章 存儲器的擴展 69
3.1 外部程序存儲器的擴展 69
3.1.1 【實例27】EPROM27xxx程序存儲器的擴展 69
3.1.2 【實例28】EEPROM28xxx程序存儲器的擴展 72
3.2 外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展 74
3.2.1 【實例29】與AT24系列EEPROM接口及驅(qū)動程序 74
3.2.2 【實例30】EEPROM(X5045)接口及驅(qū)動程序 81
3.2.3 【實例31】鐵電存儲器接口及驅(qū)動程序 86
3.2.4 【實例32】與雙口RAM存儲器接口及應用實例 91
3.3 FLASH驅(qū)動程序 95
【實例33】 NANDFLASH(K9F5608)接口及驅(qū)動程序 95
第4章 輸入/輸出及顯示技術 107
4.1 【實例34】獨立鍵盤控制 107
4.1.1 實例功能 107
4.1.2 典型器件介紹 107
4.1.3 硬件設計 107
4.1.4 程序設計 108
4.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 109
4.2 【實例35】矩陣式鍵盤控制 109
4.2.1 實例功能 109
4.2.2 典型器件介紹 109
4.2.3 硬件設計 110
4.2.4 程序設計 110
4.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 111
4.3 【實例36】改進型I/O端口鍵盤 112
4.3.1 實例功能 112
4.3.2 硬件設計 112
4.3.3 程序設計 112
4.4 【實例37】PS/2鍵盤的控制 116
4.4.1 實例功能 116
4.4.2 典型器件介紹 116
4.4.3 硬件設計 116
4.4.4 程序設計 117
4.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 121
4.5 【實例38】LED顯示 121
4.5.1 實例功能 121
4.5.2 硬件設計 121
4.5.3 程序設計 121
4.5.4 經(jīng)驗總結(jié) 122
4.6 【實例39】段數(shù)碼管(HD7929)顯示實例 123
4.6.1 實例功能 123
4.6.2 硬件設計 123
4.6.3 程序設計 123
4.6.4 經(jīng)驗總結(jié) 125
4.7 【實例40】16×2字符型液晶顯示實例 125
4.7.1 實例功能 125
4.7.2 典型器件介紹 125
4.7.3 硬件設計 125
4.7.4 程序設計 126
4.7.5 經(jīng)驗總結(jié) 131
4.8 【實例41】點陣型液晶顯示實例 131
4.8.1 實例功能 131
4.8.2 典型器件介紹 131
4.8.3 硬件設計 133
4.8.4 程序設計 133
4.8.5 經(jīng)驗總結(jié) 136
4.9 【實例42】LCD顯示圖片實例 136
4.9.1 實例功能 136
4.9.2 典型器件介紹 136
4.9.3 硬件設計 138
4.9.4 程序設計 138
4.9.5 經(jīng)驗總結(jié) 144
第5章 實用電子制作 145
5.1 【實例43】簡易電子琴的設計 145
5.1.1 實例功能 145
5.1.2 典型器件介紹 145
5.1.3 硬件設計 145
5.1.4 程序設計 147
5.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 149
5.2 【實例44】基于MCS-51單片機的四路搶答器 149
5.2.1 實例功能 149
5.2.2 典型器件介紹 150
5.2.3 硬件設計 151
5.2.4 程序設計 153
5.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 158
5.3 【實例45】電子調(diào)光燈的制作 159
5.3.1 實例功能 159
5.3.2 典型器件介紹 159
5.3.3 硬件設計 160
5.3.4 程序設計 160
5.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 166
5.4 【實例46】數(shù)碼管時鐘的制作 166
5.4.1 實例功能 166
5.4.2 典型器件介紹 166
5.4.3 硬件設計 167
5.4.4 程序設計 168
5.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 183
5.5 【實例47】LCD時鐘的制作 183
5.5.1 實例功能 183
5.5.2 典型器件介紹 183
5.5.3 硬件設計 185
5.5.4 程序設計 186
5.5.5 經(jīng)驗總結(jié) 193
5.6 【實例48】數(shù)字化語音存儲與回放 193
5.6.1 實例功能 193
5.6.2 典型器件介紹 193
5.6.3 硬件設計 194
5.6.4 程序設計 195
5.6.5 經(jīng)驗總結(jié) 204
5.7 【實例49】電子標簽設計 205
5.7.1 實例功能 205
5.7.2 典型器件介紹 205
5.7.3 硬件設計 206
5.7.4 程序設計 207
5.7.5 經(jīng)驗總結(jié) 216
第6章 傳感控制技術 217
6.1 【實例50】指紋識別模塊 217
6.1.1 指紋識別傳感器原理 217
6.1.2 硬件設計 219
6.1.3 程序設計 220
6.1.4 實例實現(xiàn)過程 222
6.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 222
6.2 【實例51】數(shù)字溫度傳感器 223
6.2.1 數(shù)字溫度傳感器原理 223
6.2.2 硬件設計 226
6.2.3 程序設計 226
6.2.4 實例實現(xiàn)過程 231
6.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 231
6.3 【實例52】寬帶數(shù)控放大器 231
6.3.1 寬帶數(shù)控放大器設計原理 232
6.3.2 硬件設計 235
6.3.3 程序設計 235
6.3.4 實例實現(xiàn)過程 235
6.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 236
第7章 智能儀表與測試技術 237
7.1 【實例53】超聲波測距 237
7.1.1 實例功能 237
7.1.2 典型器件介紹 237
7.1.3 硬件設計 237
7.1.4 程序設計 240
7.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 242
7.2 【實例54】數(shù)字氣壓計 242
7.2.1 實例功能 242
7.2.2 典型器件介紹 242
7.2.3 硬件設計 242
7.2.4 程序設計 245
7.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 250
7.3 【實例55】基于單片機的電壓表設計 250
7.3.1 實例功能 250
7.3.2 電壓表設計原理 250
7.3.3 硬件設計 251
7.3.4 程序設計 252
7.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 254
7.4 【實例56】基于單片機的稱重顯示儀表設計 254
7.4.1 實例功能 254
7.4.2 典型器件介紹 254
7.4.3 硬件設計 255
7.4.4 程序設計 256
7.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 259
7.5 【實例57】基于單片機的車輪測速系統(tǒng) 259
7.5.1 實例功能 259
7.5.2 典型器件介紹 259
7.5.3 硬件設計 260
7.5.4 程序設計 260
7.5.5 經(jīng)驗總結(jié) 262
第8章 電氣傳動及控制技術 263
8.1 【實例58】電源切換控制 263
8.1.1 實例功能 263
8.1.2 典型器件介紹 264
8.1.3 硬件設計 265
8.1.4 程序設計 268
8.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 269
8.2 【實例59】步進電機控制 270
8.2.1 實例功能 270
8.2.2 典型器件介紹 270
8.2.3 硬件設計 271
8.2.4 程序設計 272
8.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 275
8.3 【實例60】單片機控制自動門系統(tǒng) 275
8.3.1 實例功能 275
8.3.2 典型器件介紹 275
8.3.3 硬件設計 277
8.3.4 程序設計 278
8.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 282
8.4 【實例61】控制微型打印機 282
8.4.1 實例功能 282
8.4.2 典型器件介紹 283
8.4.3 硬件設計 285
8.4.4 程序設計 286
8.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 286
8.5 【實例62】單片機控制的EPSON微型打印頭 287
8.5.1 實例功能 287
8.5.2 典型器件介紹 287
8.5.3 硬件設計 288
8.5.4 程序設計 289
8.5.5 經(jīng)驗總結(jié) 290
8.6 【實例63】簡易智能電動車 290
8.6.1 實例功能 290
8.6.2 典型器件介紹 291
8.6.3 硬件設計 292
8.6.4 程序設計 293
8.6.5 經(jīng)驗總結(jié) 298
8.7 【實例64】洗衣機控制器 298
8.7.1 實例功能 298
8.7.2 典型器件介紹 299
8.7.3 硬件設計 300
8.7.4 程序設計 300
8.7.5 經(jīng)驗總結(jié) 304
第9章 單片機數(shù)據(jù)處理 305
9.1 【實例65】串行A/D轉(zhuǎn)換 305
9.1.1 實例功能 305
9.1.2 典型器件介紹 305
9.1.3 硬件設計 306
9.1.4 程序設計 306
9.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 308
9.2 【實例66】并行A/D轉(zhuǎn)換 308
9.2.1 實例功能 308
9.2.2 典型器件介紹 308
9.2.3 硬件設計 309
9.2.4 程序設計 310
9.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 311
9.3 【實例67】模擬比較器實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換 311
9.3.1 實例功能 311
9.3.2 典型器件介紹 311
9.3.3 硬件設計 312
9.3.4 程序設計 312
9.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 314
9.4 【實例68】串行D/A轉(zhuǎn)換 314
9.4.1 實例功能 314
9.4.2 典型器件介紹 314
9.4.3 硬件設計 315
9.4.4 程序設計 315
9.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 317
9.5 【實例69】并行電壓型D/A轉(zhuǎn)換 317
9.5.1 實例功能 317
9.5.2 典型器件介紹 317
9.5.3 硬件設計 317
9.5.4 程序設計 318
9.5.5 經(jīng)驗總結(jié) 318
9.6 【實例70】并行電流型D/A轉(zhuǎn)換 319
9.6.1 實例功能 319
9.6.2 典型器件介紹 319
9.6.3 硬件設計 320
9.6.4 程序設計 320
9.6.5 經(jīng)驗總結(jié) 321
9.7 【實例71】I2C接口的A/D轉(zhuǎn)換 321
9.7.1 實例功能 321
9.7.2 典型器件介紹 321
9.7.3 硬件設計 322
9.7.4 程序設計 322
9.7.5 經(jīng)驗總結(jié) 327
9.8 【實例72】I2C接口的D/A轉(zhuǎn)換 327
9.8.1 實例功能 327
9.8.2 典型器件介紹 327
9.8.3 硬件設計 328
9.8.4 程序設計 328
9.8.5 經(jīng)驗總結(jié) 331
第10章 單片機通信技術 332
10.1 【實例73】單片機間通信 332
10.1.1 實例功能 332
10.1.2 典型器件介紹 332
10.1.3 硬件設計 333
10.1.4 程序設計 334
10.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 337
10.2 【實例74】單片機間多機通信方法之一 337
10.2.1 實例功能 338
10.2.2 典型器件介紹 338
10.2.3 硬件設計 339
10.2.4 程序設計 340
10.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 347
10.3 【實例75】單片機間多機通信方法之二 347
10.3.1 實例功能 347
10.3.2 程序設計 348
10.3.3 經(jīng)驗總結(jié) 355
10.4 【實例76】PC與單片機通信 355
10.4.1 實例功能 355
10.4.2 典型器件介紹 355
10.4.3 硬件設計 357
10.4.4 程序設計 357
10.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 362
10.5 【實例77】紅外通信接口 362
10.5.1 實例功能 363
10.5.2 典型器件介紹 363
10.5.3 硬件設計 365
10.5.4 程序設計 366
10.5.5 經(jīng)驗總結(jié) 368
10.6 【實例78】無線數(shù)據(jù)傳輸模塊 369
10.6.1 實例功能 369
10.6.2 典型器件介紹 369
10.6.3 硬件設計 371
10.6.4 程序設計 371
10.6.5 經(jīng)驗總結(jié) 372
第11章 單片機實現(xiàn)信號與算法 373
11.1 【實例79】單片機實現(xiàn)PWM信號輸出 373
11.1.1 實例功能 373
11.1.2 典型器件介紹 373
11.1.3 硬件設計 373
11.1.4 程序設計 374
11.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 376
11.2 【實例80】實現(xiàn)基于單片機的低頻信號發(fā)生器 376
11.2.1 實例功能 376
11.2.2 典型器件介紹 376
11.2.3 硬件設計 376
11.2.4 程序代碼 377
11.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 379
11.3 【實例81】軟件濾波方法 379
11.3.1 實例功能 379
11.3.2 軟件濾波方法介紹 379
11.3.3 程序設計 380
11.3.4 經(jīng)驗總結(jié) 383
11.4 【實例82】FSK信號解碼接收 383
11.4.1 實例功能 383
11.4.2 FSK原理 383
11.4.3 程序設計 384
11.4.4 經(jīng)驗總結(jié) 385
11.5 【實例83】單片機浮點數(shù)運算實現(xiàn) 385
11.5.1 實例功能 385
11.5.2 單片機浮點數(shù)運算實現(xiàn)原理 386
11.5.3 程序設計 386
11.5.4 經(jīng)驗總結(jié) 391
11.6 【實例84】神經(jīng)網(wǎng)絡在單片機中的實現(xiàn) 392
11.6.1 實例功能 392
11.6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介 392
11.6.3 程序設計 392
11.6.4 經(jīng)驗總結(jié) 395
11.7 【實例85】信號數(shù)據(jù)的FFT變換 395
11.7.1 實例功能 395
11.7.2 FFT變換介紹 395
11.7.3 程序設計 396
11.7.4 經(jīng)驗總結(jié) 401
第12章 單片機的總線與網(wǎng)絡技術 402
12.1 【實例86】I2C總線接口的軟件實現(xiàn) 402
12.1.1 實例功能 402
12.1.2 典型器件介紹 402
12.1.3 程序設計 402
12.1.4 經(jīng)驗總結(jié) 405
12.2 【實例87】SPI總線接口的軟件實現(xiàn) 405
12.2.1 實例功能 405
12.2.2 典型器件介紹 405
12.2.3 硬件設計 407
12.2.4 經(jīng)驗總結(jié) 412
12.3 【實例88】1-WIRE總線接口的軟件實現(xiàn) 413
12.3.1 1-WIRE總線通信原理 413
12.3.2 硬件設計 413
12.3.3 程序設計 414
12.3.4 經(jīng)驗總結(jié) 417
12.4 【實例89】單片機外掛CAN總線接口 417
12.4.1 CAN總線介紹 417
12.4.2 CAN總線接口 418
12.4.3 程序設計 420
12.4.4 經(jīng)驗總結(jié) 424
12.5 【實例90】單片機外掛USB總線接口 424
12.5.1 USB總線原理 425
12.5.2 與單片機的硬件接口 427
12.5.3 程序設計 427
12.5.4 經(jīng)驗總結(jié) 432
12.6 【實例91】單片機實現(xiàn)以太網(wǎng)接口 432
12.6.1 以太網(wǎng)接口芯片 433
12.6.2 程序設計 434
12.6.3 經(jīng)驗總結(jié) 446
12.7 【實例92】單片機控制GPRS傳輸 446
12.7.1 典型器件介紹 447
12.7.2 硬件設計 447
12.7.3 程序設計 448
12.7.4 經(jīng)驗總結(jié) 455
12.8 【實例93】單片機實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議 455
12.8.1 TCP/IP原理 455
12.8.2 程序設計 457
12.8.3 經(jīng)驗總結(jié) 474
第13章 典型器件及應用技術 475
13.1 【實例94】讀寫U盤 475
13.1.1 實例功能 475
13.1.2 典型器件介紹 475
13.1.3 硬件設計 476
13.1.4 程序設計 476
13.1.5 經(jīng)驗總結(jié) 483
13.2 【實例95】非接觸IC卡讀寫 484
13.2.1 實例功能 484
13.2.2 典型器件介紹 484
13.2.3 硬件設計 484
13.2.4 程序設計 486
13.2.5 經(jīng)驗總結(jié) 492
13.3 【實例96】SD卡讀寫 492
13.3.1 實例功能 492
13.3.2 典型器件介紹 492
13.3.3 硬件設計 493
13.3.4 程序設計 494
13.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 501
13.4 【實例97】高精度實時時鐘芯片的應用 501
13.4.1 實例功能 501
13.4.2 典型器件介紹 501
13.4.3 硬件電路設計 502
13.4.4 程序設計 502
13.4.5 經(jīng)驗總結(jié) 508
第14章 綜合應用實例 509
14.1 【實例98】智能手機充電器設計 509
14.1.1 智能手機電池充電器的結(jié)構(gòu)組成 509
14.1.2 智能手機電池充電器的硬件電路設計 510
14.1.3 智能手機電池充電器的軟件設計 512
14.1.4 經(jīng)驗總結(jié) 514
14.2 【實例99】單片機控制門禁系統(tǒng) 514
14.2.1 門禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 514
14.2.2 門禁系統(tǒng)的硬件電路設計 515
14.2.3 門禁系統(tǒng)的軟件設計 519
14.2.4 經(jīng)驗總結(jié) 524
14.3 【實例100】電機保護器的設計 524
14.3.1 電機保護器的結(jié)構(gòu)組成 524
14.3.2 電機保護器的硬件電路設計 525
14.3.3 電機保護器的軟件設計 530
14.3.4 設計中的幾個關鍵問題 532
14.3.5 經(jīng)驗總結(jié) 533
附錄1 8051的指令列表 534
附錄2 PS/2鍵盤鍵值和符號對照表 538