51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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袁东，周新国 著

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• 51单片机
• 单片机应用
• Proteus
• 仿真
• 电路设计
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 实践教程
• 案例分析
• 入门教程

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302437710

版次：1

商品编码：11962680

包装：平装

开本：16

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：489

字数：800000

编辑推荐

当前，单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统、智能仪器和家用电器中得到广泛应用。虽然单片机的品种很多，但是MCS-51系列单片机仍不失为单片机中的主流机型。在众多的MCS-51系列单片机中，以Atmel公司的AT89Sxx系列单片机应用为广泛。本书所有案例项目的设计均以AT89S52单片机作为核心来介绍。

单片机的编程语言主要有汇编语言和C语言两种。其中，C语言在易用性、可读性、可移植性、代码开发效率等诸多方面具有优势，已被越来越多的单片机开发人员所选用。鉴于此，本书所有案例均以C51语言开发。

单片机系统开发工具很多，在硬件设计方面，本书选择简单易用的Protel99SE作为电路和PCB设计软件；在软件设计方面，选择KeilC51集成开发环境作为软件开发平台。同时，选择目前十分流行的Proteus 单片机仿真软件作为简单应用系统设计的软件仿真平台，读者可在本书的案例中系统学习这方面的知识。

内容简介

内 容 简 介

本书通过30个案例的设计过程详细介绍了51单片机开发的相关软件、工具、应用系统设计方法等。本书共7章，第1~4章以Keil+Proteus作为开发工具，详细介绍了20个简单案例的设计过程，内容包括单片机应用系统设计所必需的一些基本知识和相关模块的编程。第5~7章在第1~4章的基础上，以Keil+Protel作为开发工具，详细介绍了10个综合应用系统的设计过程。这30个案例均含有完整详细的硬件原理图和软件代码。

本书语言简洁、图表丰富、案例代码完整且有详细的注释，并且案例覆盖了单片机开发过程中常见的模块设计和接口技术，部分案例已经经过了实际项目的验证并已规模应用，既可供已有单片机C语言开发相关知识并想学习系统级设计技术的学生学习，也可供相关专业学生课程设计、毕业设计参考，还可供单片机开发工程技术人员及爱好者阅读参考。

内页插图

目录

目 录

第1章 简单应用系统设计案例——I/O使用 1

1.1 矩阵键盘及数码管显示系统设计 1

1.1.1 系统设计要求与方案确定 1

1.1.2 系统硬件电路设计 2

1.1.3 系统软件设计 3

1.1.4 设计小结 17

1.2 独立连接式键盘及液晶显示系统设计 17

1.2.1 系统设计要求与方案确定 17

1.2.2 系统硬件电路设计 18

1.2.3 系统软件设计 19

1.2.4 设计小结 26

1.3 音乐播放器设计 26

1.3.1 系统设计要求与方案确定 26

1.3.2 系统硬件电路设计 27

1.3.3 系统软件设计 28

1.3.4 设计小结 34

1.4 电子琴设计 34

1.4.1 系统设计要求与方案确定 34

1.4.2 系统硬件电路设计 35

1.4.3 系统软件设计 36

1.4.4 设计小结 44

1.5 电子门铃设计 44

1.5.1 系统设计要求与方案确定 44

1.5.2 系统硬件电路设计 45

1.5.3 系统软件设计 46

1.5.4 设计小结 49

1.6 数控电压源系统设计 50

1.6.1 系统设计要求与方案确定 50

1.6.2 系统硬件电路设计 50

1.6.3 系统软件设计 51

1.6.4 设计小结 54

第2章 简单应用系统设计案例——定时器和中断使用 55

2.1 电子时钟系统设计 55

2.1.1 系统设计要求与方案确定 55

2.1.2 系统硬件电路设计 56

2.1.3 系统软件设计 57

2.1.4 设计小结 73

2.2 正弦波发生器设计 73

2.2.1 系统设计要求与方案确定 73

2.2.2 系统硬件电路设计 74

2.2.3 系统软件设计 75

2.2.4 设计小结 78

2.3 单片机模拟DDS低频信号发生器设计 78

2.3.1 系统设计要求与方案确定 78

2.3.2 系统硬件电路设计 79

2.3.3 系统软件设计 79

2.3.4 设计小结 82

2.4 数字频率计设计 82

2.4.1 系统设计要求与方案确定 83

2.4.2 系统硬件电路设计 83

2.4.3 系统软件设计 84

2.4.4 设计小结 92

2.5 电子秒表设计 92

2.5.1 系统设计要求与方案确定 92

2.5.2 系统硬件电路设计 93

2.5.3 系统软件设计 94

2.5.4 设计小结 103

第3章 简单应用系统设计——串行通信类 104

3.1 单片机与PC串行通信系统设计 104

3.1.1 系统设计要求与方案确定 104

3.1.2 系统硬件电路设计 105

3.1.3 系统软件设计 106

3.1.4 设计小结 109

3.2 双机通信系统设计 110

3.2.1 系统设计要求与方案确定 110

3.2.2 系统硬件电路设计 111

3.2.3 系统软件设计 112

3.2.4 设计小结 129

3.3 多机通信系统设计 129

3.3.1 系统设计要求与方案确定 129

3.3.2 系统硬件电路设计 130

3.3.3 系统软件设计 132

3.3.4 设计小结 155

第4章 简单应用系统设计——控制类 156

4.1 电子抢答器系统设计 156

4.1.1 系统设计要求与方案确定 156

4.1.2 系统硬件电路设计 157

4.1.3 系统软件设计 158

4.1.4 设计小结 172

4.2 数字电压表设计 173

4.2.1 系统设计要求与方案确定 173

4.2.2 系统硬件电路设计 173

4.2.3 系统软件设计 175

4.2.4 设计小结 182

4.3 PWM输出控制系统设计 182

4.3.1 系统设计要求与方案确定 182

4.3.2 系统硬件电路设计 183

4.3.3 系统软件设计 184

4.3.4 设计小结 195

4.4 交通信号灯系统设计 195

4.4.1 系统设计要求与方案确定 195

4.4.2 系统硬件电路设计 196

4.4.3 系统软件设计 196

4.4.4 设计小结 205

4.5 电子密码锁设计 205

4.5.1 系统设计要求与方案确定 205

4.5.2 系统硬件电路设计 206

4.5.3 系统软件设计 207

4.5.4 设计小结 235

4.6 基于单片机的步进电机控制系统设计 235

4.6.1 系统设计要求与方案确定 235

4.6.2 系统硬件电路设计 236

4.6.3 系统软件设计 237

4.6.4 设计小结 261

第5章 综合应用系统设计案例——基础篇 262

5.1 基于ISP技术的单片机实验系统设计 262

5.1.1 系统需求分析 262

5.1.2 系统总体设计 263

5.1.3 系统硬件电路设计 264

5.1.4 系统软件设计 274

5.1.5 设计小结 301

5.2 智能小车系统设计 301

5.2.1 系统需求分析 301

5.2.2 系统总体设计 302

5.2.3 系统硬件电路设计 302

5.2.4 系统软件设计 305

5.2.5 设计小结 317

5.3 多功能万年历时钟系统设计 317

5.3.1 系统需求分析 318

5.3.2 系统总体设计 318

5.3.3 系统硬件电路设计 318

5.3.4 系统软件设计 319

5.3.5 设计小结 367

第6章 综合应用系统设计案例——提高篇 368

6.1 单片机无线多路温度采集系统设计 368

6.1.1 系统需求分析 368

6.1.2 系统总体设计 369

6.1.3 系统硬件电路设计 370

6.1.4 系统软件设计 374

6.1.4 设计小结 417

6.2 基于单片机的超声波测距系统设计 417

6.2.1 系统需求分析 417

6.2.2 系统总体设计 417

6.2.3 系统硬件电路设计 418

6.2.4 系统软件设计 419

6.2.5 设计小结 432

6.3 基于单片机+TEA5767的收音机系统设计 432

6.3.1 系统需求分析 432

6.3.2 系统总体设计 432

6.3.3 系统硬件电路设计 432

6.3.4 系统软件设计 435

6.3.5 设计小结 447

第7章 综合应用系统设计案例——实践篇 448

7.1 基于单片机的门禁系统设计 448

7.1.1 目系统需求分析 448

7.1.2 系统总体设计 448

7.1.3 系统硬件电路设计 448

7.1.4 系统软件设计 453

7.1.5 设计小结 456

7.2 基于单片机的MiniPOS系统设计 457

7.2.1 系统需求分析 457

7.2.2 系统总体设计 457

7.2.3 系统硬件电路设计 457

7.2.4 系统软件设计 460

7.2.5 设计小结 472

7.3 基于单片机的全球定位系统设计 472

7.3.1 系统需求分析 472

7.3.2 系统总体设计 472

7.3.3 系统硬件电路设计 472

7.3.4 系统软件设计 474

7.3.5 设计小结 478

7.4 基于AT89S52+GPRS的远程控制系统设计 479

7.4.1 系统需求分析 479

7.4.2 系统总体设计 479

7.4.3 系统硬件电路设计 480

7.4.4 系统软件设计 483

7.4.5 设计小结 489

前言/序言

序

当前，单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统、智能仪器和家用电器中得到广泛应用。虽然单片机的品种很多，但是MCS-51系列单片机仍不失为单片机中的主流机型。在众多的MCS-51系列单片机中，以Atmel公司的AT89Sxx系列单片机应用最为广泛。本书所有案例项目的设计均以AT89S52单片机作为核心来介绍。

单片机的编程语言主要有汇编语言和C语言两种。其中，C语言在易用性、可读性、可移植性、代码开发效率等诸多方面具有优势，已被越来越多的单片机开发人员所选用。鉴于此，本书所有案例均以C51语言开发。

单片机系统开发工具很多，在硬件设计方面，本书选择简单易用的Protel99SE作为电路和PCB设计软件；在软件设计方面，选择KeilC51集成开发环境作为软件开发平台。同时，选择目前十分流行的Proteus 单片机仿真软件作为简单应用系统设计的软件仿真平台，读者可在本书的案例中系统学习这方面的知识。

本书共分7章。通过对30个单片机应用系统案例设计过程的详细介绍，向读者全面地讲解单片机应用系统的设计过程、设计方法、注意事项等。每个案例均给出了完整的电路原理图说明、软件源码及代码注释。希望读者学习本书后能在系统设计和单片机编程方面有所提高，并能进行实际项目的开发。

? 第1~4章主要介绍20个单片机简单应用系统的设计。这20个案例覆盖了单片机系统设计的常见模块设计和接口技术，内容包括单片机的定时器/计数器的应用、单片机的串行通信技术、单片机的系统扩展技术、单片机应用系统的接口技术、A/D与D/A转换技术。这些技术是后续进行单片机复杂应用系统设计的基础，读者务必熟练掌握。另外，为方便读者学习，这4章所有案例均可以在Keil + Proteus中进行系统仿真测试。

? 第5~7章主要介绍10个单片机综合应用系统的设计。这10个综合案例均是在第1~4章的基础上进行一些模块的功能整合或扩充而成，由浅入深地重点介绍了一些新模块的设计和新技术的应用，着重教会读者如何进行大规模系统的综合设计。

本书范例代码的下载地址为：http://pan.baidu.com/s/1miNDoPa。如果下载有问题，请电子邮件联系booksaga@126.com，邮件主题为“51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真代码”。

本书主要由袁东、周新国编写。另外，参与本书编写和修改的还有高克臻、张云霞、许小荣、王东、王龙、张银芳、周新国、陈作聪、张华杰、张秀梅、张玉兰、李爽、田伟、肖岳平、蔡娜、苏静、周艳丽等同志，在此对他们表示感谢。同时，还要感谢所有在本书编写过程中给予帮助的人们。

本书取材于编者实际的项目工作，案例丰富，图表清晰，代码翔实，内容覆盖面广，希望能对想进一步学习单片机系统设计的读者有所帮助。由于案例复杂，程序和图表较多，加上编者水平有限，难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

编 者 　

2016年5月

《实用嵌入式系统开发——STM32微控制器与FreeRTOS实战》 内容概述 本书旨在为广大嵌入式系统开发爱好者、高校学生以及初入职场的工程师提供一套全面、系统的STM32微控制器开发指南。我们深入浅出地讲解STM32的架构、外设资源及其编程方法，并结合实时操作系统FreeRTOS，引导读者掌握构建复杂嵌入式应用的核心技术。全书以理论与实践相结合的原则，通过丰富的实例，让读者在动手实践中理解抽象概念，最终能够独立设计和开发功能强大的嵌入式系统。 第一部分：STM32微控制器基础 第一章：嵌入式系统与STM32概述 1.1 什么是嵌入式系统？ 嵌入式系统的定义、特点（专用性、实时性、集成度高、成本敏感等）。 嵌入式系统在生活中的广泛应用（消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子、物联网等）。 嵌入式系统的基本组成（微处理器/微控制器、存储器、输入/输出接口、软件）。 1.2 微控制器（MCU）的分类与发展 从8位、16位到32位MCU的发展历程。 不同架构MCU的优缺点（ARM、AVR、PIC等）。 MCU在现代电子产品中的核心地位。 1.3 STM32微控制器家族介绍 意法半导体（STMicroelectronics）及其在MCU市场的地位。 STM32的ARM Cortex-M内核系列（M0, M0+, M3, M4, M7, H7等）的特点与适用场景。 STM32系列的主要优势（高性能、低功耗、丰富的外设、完善的生态系统、广泛的社区支持）。 如何根据项目需求选择合适的STM32系列和型号（Flash大小、RAM大小、封装、功耗、外设接口数量等）。 1.4 STM32开发环境搭建 硬件准备： STM32开发板（例如：STM32F103系列、STM32F407系列、STM32L4系列等，具体根据书中讲解的实例选择）。 ST-Link/J-Link调试器。 USB转串口模块（用于串口通信）。 杜邦线、面包板、常用电子元器件（LED、按键、电阻、电容等）。 软件准备： Keil MDK-ARM 集成开发环境（IDE）：安装、配置、工程创建、编译、下载、调试。 STM32CubeMX 软件：配置STM32的Clock、Pinout、Middleware、Code Generation。 STM32CubeIDE （可选，作为Keil的替代或补充）。 串口调试助手（如：SSCOM、Xshell等）。 （可选）Git版本控制工具。 第二章：STM32微控制器架构与核心原理 2.1 ARM Cortex-M 内核详解 ARM Cortex-M内核的特点（Thumb指令集、低功耗、高性能）。 Cortex-M3/M4/M7内核的结构与工作原理（流水线、中断向量表、异常处理）。 寄存器（通用寄存器、特殊功能寄存器、程序计数器PC、堆栈指针SP、状态寄存器PSR）。 内存映射（Memory Map）：Flash、SRAM、外设寄存器、Systick等。 2.2 STM32系统时钟与电源管理 STM32的时钟系统（HSE, HSI, LSE, LSI, PLL）。 时钟树的配置与理解（RCC - Reset and Clock Control）。 系统滴答定时器（SysTick）：其作用、配置与定时中断。 STM32的低功耗模式（Sleep, Stop, Standby, Shutdown）及其唤醒机制。 2.3 STM32 GPIO（通用输入输出端口） GPIO的基本概念：端口、引脚、输入/输出模式。 GPIO的配置：模式（Input, Output, Alternate Function, Analog）、速度、推挽/开漏输出、复用功能。 GPIO的读写操作：端口位读写、端口寄存器读写。 GPIO中断：外部中断（EXTI）的配置与中断服务函数的编写。 2.4 STM32中断与异常处理 中断的概念与工作流程。 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）：中断优先级、中断使能/屏蔽、中断向量表。 异常（Exception）与中断（Interrupt）的区别与联系。 中断向量表（Vector Table）的结构与作用。 编写中断服务函数（ISR）的最佳实践。 第三章：STM32常用外设接口编程 3.1 UART（通用异步收发传输器） UART通信原理（波特率、数据位、停止位、校验位）。 STM32 UART模块的结构与配置（USART/UART寄存器）。 发送与接收数据（发送数据到串口、从串口接收数据）。 中断驱动的UART通信。 DMA（Direct Memory Access）在UART中的应用，提高传输效率。 3.2 SPI（串行外设接口） SPI通信原理（主从模式、MOSI, MISO, SCK, NSS信号线）。 STM32 SPI模块的配置（主/从模式、时钟极性、时钟相位、数据位顺序）。 SPI数据的读写操作。 SPI在与外部传感器、存储器、显示屏等设备通信中的应用。 3.3 I2C（集成电路互联） I2C通信原理（SDA, SCL信号线、主/从地址、ACK/NACK）。 STM32 I2C模块的配置（主/从模式、时钟速度）。 I2C设备寻址与通信协议（START、STOP、ACK）。 I2C总线数据读写。 I2C在连接EEPROM、传感器、OLED显示屏等设备中的应用。 3.4 ADC（模数转换器） ADC基本原理（采样、量化、编码）。 STM32 ADC模块的特点（分辨率、采样率、通道数量）。 ADC的配置（通道选择、转换模式：单次转换/连续转换、触发源）。 ADC数据读取与处理（获取电压值）。 ADC在采集模拟信号（如：电位器、温度传感器、光敏传感器）中的应用。 3.5 DAC（数模转换器） DAC基本原理（将数字量转换为模拟电压）。 STM32 DAC模块的特点（输出通道、分辨率）。 DAC的配置与输出模拟电压。 DAC在产生特定波形（如：正弦波、锯齿波）或输出模拟信号中的应用。 3.6 定时器（Timer） STM32定时器的分类（通用定时器、高级定时器、基本定时器）。 定时器的工作模式（向上计数、向下计数、中央对齐）。 定时器的周期性输出（PWM - Pulse Width Modulation）生成。 定时器在PWM电机控制、LED亮度调节、精确延时等方面的应用。 输入捕获（Input Capture）功能，用于测量脉冲宽度或频率。 第二部分：FreeRTOS实时操作系统实战 第四章：实时操作系统（RTOS）概念与FreeRTOS入门 4.1 什么是实时操作系统（RTOS）？ RTOS的定义、核心概念（任务、调度、同步、通信、内存管理）。 RTOS与通用操作系统的区别（实时性、确定性、资源占用）。 为什么在复杂嵌入式系统中需要RTOS？（提高代码可读性、可维护性、模块化、并发处理能力）。 4.2 FreeRTOS概述 FreeRTOS的特点（免费、开源、轻量级、高度可移植、强大的功能）。 FreeRTOS的内核架构（任务管理、调度器、中断处理、同步机制、队列、信号量、事件标志组）。 FreeRTOS的移植过程简介（关键的移植文件）。 4.3 FreeRTOS开发环境搭建与第一个FreeRTOS程序 将FreeRTOS移植到STM32开发板。 配置STM32CubeMX生成FreeRTOS项目。 创建第一个FreeRTOS任务：`vTaskCreate()` 函数的使用。 任务状态：Running, Ready, Blocked, Suspended。 任务优先级与任务调度。 `vTaskDelay()` 函数的使用，实现任务延时。 任务删除：`vTaskDelete()` 函数。 `main()` 函数与FreeRTOS启动：`vTaskStartScheduler()`。 理解任务创建、调度和延时过程。 第五章：FreeRTOS任务管理与通信机制 5.1 FreeRTOS任务管理深入 任务控制块（TCB - Task Control Block）的结构与作用。 任务优先级管理：动态优先级、固定优先级、优先级继承（用于解决优先级反转）。 任务状态切换的过程。 任务创建参数详解：任务函数、任务名称、堆栈大小、传递给任务的参数、优先级、创建的任务句柄。 任务堆栈溢出检测。 5.2 FreeRTOS任务间通信（IPC - Inter-Process Communication） 队列（Queue）： 队列的工作原理（先进先出 - FIFO）。 创建队列：`xQueueCreate()`。 发送数据到队列：`xQueueSend()`、`xQueueSendToFront()`、`xQueueSendToBack()`。 接收数据从队列：`xQueueReceive()`。 队列长度、数据项大小。 队列在任务间传递消息、数据缓冲等场景的应用。 信号量（Semaphore）： 互斥信号量（Mutex）：用于保护共享资源，防止竞态条件。`xSemaphoreCreateMutex()`。 二值信号量（Binary Semaphore）：用于任务同步，实现一个任务等待另一个任务的信号。`xSemaphoreCreateBinary()`。 计数信号量（Counting Semaphore）：用于管理资源数量，例如：信号灯。`xSemaphoreCreateCounting()`。 获取信号量：`xSemaphoreTake()`。 释放信号量：`xSemaphoreGive()`。 信号量在资源共享、事件通知等场景的应用。 事件标志组（Event Group）： 事件标志组的工作原理：多个任务共享一组事件标志，任务可以等待特定的事件发生。 创建事件标志组：`xEventGroupCreate()`。 设置事件位：`xEventGroupSetBits()`。 等待事件位：`xEventGroupWaitBits()`。 事件标志组在多任务协同工作、状态同步等场景的应用。 任务通知（Task Notification）： 任务通知作为一种更轻量级的IPC机制。 任务可以向另一个任务发送一个32位的通知值。 `xTaskNotify()`、`ulTaskNotifyTake()` 等。 任务通知在简单的事件通知和状态同步中的高效应用。 第六章：FreeRTOS同步与资源保护 6.1 竞态条件（Race Condition）与临界区（Critical Section） 解释竞态条件是如何发生的（多个任务同时访问共享资源，执行顺序不确定导致错误）。 临界区的概念：在执行期间不能被打断的代码段。 在FreeRTOS中保护临界区：`taskENTER_CRITICAL()` 和 `taskEXIT_CRITICAL()`。 6.2 FreeRTOS信号量在资源保护中的应用 详细讲解互斥信号量（Mutex）如何用于保护共享变量、硬件资源等。 优先级继承（Priority Inheritance）与优先级天花板（Priority Ceiling）协议，用于解决优先级反转问题。 6.3 队列与事件标志组在同步中的应用 如何利用队列实现任务之间的数据同步和协调。 如何利用事件标志组实现多个任务对某个复杂状态的同步等待。 6.4 阻塞与非阻塞操作 在FreeRTOS API中，很多函数都有阻塞和非阻塞版本（例如：`xQueueSend()` vs `xQueueSendToBack()`，`xSemaphoreTake()` vs `xSemaphoreTake()` 且带超时）。 理解何时使用阻塞操作，何时使用非阻塞操作，以及超时参数的意义。 第三部分：STM32与FreeRTOS整合的典型应用开发 第七章：STM32片上外设与FreeRTOS任务协同 7.1 利用FreeRTOS管理LED闪烁 使用FreeRTOS创建多个LED闪烁任务，每个任务控制不同LED以不同频率闪烁。 展示任务优先级如何影响LED闪烁的响应速度。 7.2 按键中断与FreeRTOS任务的交互 配置STM32按键作为外部中断源。 在中断服务函数中，通过发送信号量或向队列发送事件，唤醒一个等待的FreeRTOS任务。 演示如何响应按键事件并触发特定任务执行。 7.3 UART通信任务设计 创建一个FreeRTOS任务，负责周期性地向串口发送数据。 创建另一个FreeRTOS任务，负责从串口接收数据，并进行处理。 使用队列或信号量实现发送和接收任务之间的数据传递。 考虑使用DMA来优化UART的接收和发送效率，并将其与FreeRTOS任务结合。 7.4 SPI/I2C与传感器数据采集任务 编写一个FreeRTOS任务，负责通过SPI或I2C接口从外部传感器（如：温度、湿度、加速度计）读取数据。 将采集到的数据通过队列传递给另一个处理任务。 考虑使用中断来提高传感器数据采集的效率。 7.5 定时器PWM输出与FreeRTOS控制 配置STM32定时器生成PWM信号，用于驱动电机或控制LED亮度。 创建一个FreeRTOS任务，根据任务的逻辑（例如：接收指令、根据传感器反馈）动态调整PWM占空比。 使用队列或信号量来接收控制指令。 第八章：STM32高级应用与FreeRTOS实践 8.1 实时时钟（RTC）与定时器闹钟功能 配置STM32 RTC模块，设置和读取时间日期。 利用RTC的闹钟功能，触发中断。 在RTC中断服务函数中，向FreeRTOS任务发送一个事件通知，唤醒执行特定操作（例如：发送提示信息）。 8.2 ADC/DAC数据流处理与FreeRTOS任务 编写任务，周期性地使用ADC采集模拟信号。 将采集到的ADC数据经过滤波、处理后，通过队列传递。 另一个任务接收处理后的数据，并使用DAC输出模拟信号，或者将处理结果通过其他外设（如LCD）显示。 结合DMA进行ADC/DAC的数据传输。 8.3 简单GUI界面设计与FreeRTOS集成 介绍一个轻量级的GUI库（例如：emWin Lite，如果适用）的基本用法。 如何在FreeRTOS任务中更新GUI界面元素。 如何处理GUI事件（如：按钮点击），并将其转化为FreeRTOS任务可以响应的信号。 8.4 内存管理与FreeRTOS内存池 理解FreeRTOS的内存管理机制（如：动态内存分配）。 讲解FreeRTOS提供的内存池（Memory Pool）机制，用于固定大小的内存块分配，提高效率和减少内存碎片。 在实际应用中，合理使用内存池来管理任务或数据结构。 8.5 错误处理与调试技巧 FreeRTOS调试：利用RTOS感知调试工具（如：Segger SystemView，IDE内置的RTOS视图）来观察任务状态、队列、信号量等。 常见的FreeRTOS问题及解决方法（死锁、优先级反转、堆栈溢出、任务卡死）。 STM32调试技巧：断点、单步执行、查看寄存器、内存监视。 日志记录机制的设计，方便问题追溯。 第九章：实际项目案例分析 9.1 智能家居温湿度监测系统 使用STM32和FreeRTOS构建一个温湿度监测系统。 通过温湿度传感器（如DHT11/DHT22或I2C接口的传感器）采集数据。 使用UART将数据发送到上位机（PC）进行显示和记录。 利用FreeRTOS实现数据采集、数据显示、事件处理等任务的并发。 9.2 基于STM32的电机控制系统 使用STM32的定时器生成PWM信号，控制直流电机转速。 通过ADC读取电位器输入，改变PWM占空比。 利用FreeRTOS管理不同的控制模式（如：手动调速、自动恒速）。 （可选）增加编码器读取，实现闭环控制。 9.3 简易数据采集与存储设备 设计一个能够采集多个模拟信号（ADC）并将其存储到SD卡（通过SPI接口）的设备。 使用FreeRTOS管理ADC采集任务、SD卡读写任务、以及可能的UI显示任务。 重点讲解文件系统的集成（如：FatFs）与RTOS任务的配合。 本书特色 全面而深入： 覆盖STM32微控制器从基础概念到高级外设应用的完整知识体系，并深入讲解FreeRTOS的核心功能与高级应用。 实战导向： 每一章都包含详细的程序代码示例，并在实际应用案例中展示STM32与FreeRTOS的完美结合。 易于上手： 针对初学者，详细讲解开发环境的搭建和调试技巧，使读者能够快速入门。 循序渐进： 内容从简单到复杂，逐步引导读者掌握嵌入式开发的核心技术。 理论与实践并重： 不仅讲解理论知识，更注重实际操作，让读者在动手实践中巩固所学。 丰富的配套资源： （假定）提供源码、原理图、以及可能的视频讲解等辅助学习资源。 目标读者 对嵌入式系统开发感兴趣的高校学生。 希望掌握STM32微控制器和FreeRTOS开发的初、中级嵌入式工程师。 希望将STM32和RTOS技术应用于实际项目的电子爱好者。 需要进行嵌入式系统设计的科研人员。 通过阅读本书，您将能够自信地运用STM32微控制器和FreeRTOS构建功能强大、稳定可靠的嵌入式系统，为您的项目开发奠定坚实的基础。

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这本书的书名，"51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真"，让我眼前一亮。我是一名对电子技术有着浓厚兴趣的在校大学生，在学习单片机这门课程时，总感觉理论知识比较枯燥，缺乏实践的引导。市面上有很多单片机书籍，但要么过于理论化，要么案例不够丰富。这本书的“30例”就意味着它涵盖了足够多的应用场景，可以让我从多个角度去理解51单片机的强大功能。最让我心动的是“Proteus仿真”这个关键词。我一直听说Proteus是一款非常强大的仿真软件，可以模拟各种电子元器件和电路，对于初学者来说，能够在没有实际硬件的情况下进行大量的实践操作，是提升技能的绝佳途径。我非常期待这本书能够详细讲解如何在Proteus中搭建每一个例子的仿真电路，并且能够提供详细的程序代码和仿真过程的说明。我希望通过这本书，我能够学会如何设计一个简单的交通灯控制系统，或者一个基于蜂鸣器的报警器。

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这本书的标题，"51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真"，简直就是我学习道路上的指路明灯。作为一名在校的计算机科学专业的学生，虽然接触过一些编程，但对于硬件层面的知识，尤其是单片机的应用，还是处于一个懵懂的状态。在课堂上，老师讲授了51单片机的基本原理，但真正涉及到实际项目开发时，我却常常感到力不从心。市面上的书籍，要么是过于基础，让我觉得学不到新东西，要么就是过于高深，让我望而却步。而这本书，“30例”的数量，就预示着它能够提供一个非常全面的项目实践平台。我希望它能够涵盖从基础的I/O口控制，到进阶的定时器、中断、串口通信等各种经典应用。更让我兴奋的是，它强调了“Proteus仿真”。我听说Proteus是一个非常强大的仿真工具，能够模拟各种电子元器件和电路，对于初学者来说，在没有实体硬件的情况下进行项目开发和调试，能够起到事半功倍的效果。我期望书中能够提供清晰的Proteus仿真电路图，详细的操作步骤，以及与Keil C等开发环境的结合说明，这样我就可以在一个虚拟的环境中，充分实践书中的每一个案例，例如，我希望能学习如何用Proteus搭建一个温湿度传感器数据采集系统，并将其显示在LCD1602上。

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这本书的封面和标题，《51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真》，一下子就抓住了我。我是一名业余电子爱好者，一直对嵌入式开发充满热情，但苦于缺乏一个好的实践平台。市面上关于51单片机的书籍很多，但很多都偏重于理论，或者是一些不太实用的老旧案例。这本书的“30例”就意味着它涵盖了相当广泛的应用范围，从基础到进阶，我想我能从中找到很多感兴趣的项目。最让我心动的还是“Proteus仿真”这个标签。我一直想在Proteus中进行单片机项目开发，但总感觉入门比较困难，这本书的出现，恰好解决了我的这一难题。我希望这本书能够提供清晰的Proteus电路图，详细的操作步骤，并且讲解如何将代码下载到仿真芯片中进行调试。我期待能够通过这本书，学习如何设计一个实用的电子秤，或者一个能够监测水位的报警系统。

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这本书的书名，"51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真"，准确地戳中了我的痛点。作为一名初入嵌入式开发领域的新手，我最大的困扰就是理论知识与实际应用之间的鸿沟。学校里教的单片机原理，虽然扎实，但放到实际项目中，我常常感到无从下手。而市面上的一些实战类书籍，又往往缺乏系统性，案例的选取也未必是最具代表性的。这款书的“30例”的数量，预示着它能够提供一个相当丰富的实践素材库，而“典型应用”则保证了这些案例的实用价值和普遍性。最令我兴奋的是“Proteus仿真”的加入，这对于我这样经济条件有限，又渴望快速上手开发的学习者来说，无疑是一个巨大的福音。Proteus能够模拟各种电子元件和电路，这使得我在没有购买昂贵开发板和各种传感器的情况下，也能进行大量的实践操作和调试。我希望这本书能够从最基础的Proteus操作入手，逐步深入到复杂的电路设计和单片机程序的联调。例如，我非常想学习如何用Proteus搭建一个能够模拟直流电机调速的系统，或者如何实现一个基于红外遥控的家电控制系统。

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这本书的封面设计非常有吸引力，我一眼就被那醒目的标题和略带科技感的插画所吸引。当我拿到实体书时，它的纸张质量也相当不错，拿在手里有分量感，印刷清晰，字体大小适中，长时间阅读也不会感到疲劳。更重要的是，它直接点出了“Proteus仿真”这个我一直非常感兴趣的关键词，这让我对接下来的内容充满了期待。作为一名正在学习单片机入门的爱好者，我一直在寻找一本能够将理论与实践完美结合的书籍，市面上有很多理论书籍讲得头头是道，但缺乏实际动手操作的指导，也有很多项目实例，但往往只是给出代码和最终效果，对于初学者来说，理解起来还是有一定难度。而这本书的定位，似乎恰好填补了这一空白。我特别看重它“30例”的说法，这意味着它提供了足够丰富的项目案例，可以让我从不同的角度去理解51单片机的应用，而不是仅仅局限于几个基础的例程。我对这本书的期望是，它能够以一种循序渐进的方式，引导我一步步掌握51单片机的开发流程，从最简单的LED闪烁，到更复杂的传感器接口、通信协议等等，都能有清晰的讲解和可操作的步骤。我希望书中能够详细介绍每一个例子的硬件电路设计，并提供详细的Proteus仿真电路图，这样我就可以在没有实际硬件的情况下，通过软件进行充分的验证和调试，这对于初学者来说是非常宝贵的资源。

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当我第一次看到这本书的封面和标题时，就有一种强烈的购买冲动。《51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真》这个名字，简直是为我量身定做的。我一直对单片机编程有着浓厚的兴趣，但苦于缺乏系统性的学习资料，尤其是在实践操作方面，总是感觉力不从心。市面上关于51单片机的书籍很多，但要么太理论化，要么案例比较零散，难以形成完整的知识体系。这本书的“30例”就意味着它涵盖了相当广泛的应用领域，从简单的LED控制到复杂的通信协议，都能够有所涉及，这对于我全面了解51单片机的能力非常有帮助。更关键的是，它明确指出了“Proteus仿真”，这对于我来说是极大的吸引力。我希望这本书能够提供详细的Proteus仿真电路图和搭建步骤，让我能够轻松地在电脑上进行模拟实验，大大节省了购买硬件的成本，也避免了反复接线的麻烦。我期待书中能够讲解如何利用Proteus实现例如，一个简易的智能家居控制系统，或者一个基于超声波测距的避障小车。

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当我看到《51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真》这本书的时候，我就觉得它非常适合我。我是一名刚刚接触51单片机的初学者，之前看过一些理论的书籍，但总感觉离实际应用有一段距离。这本书的标题中的“典型应用30例”就非常有吸引力，意味着它会提供很多贴近实际的例子，让我可以边学边做。而“基于Proteus仿真”更是我最看重的部分，因为我没有条件购买大量的电子元器件和开发板，Proteus仿真就能让我模拟真实的硬件环境，进行大量的练习和调试，这对于我这个初学者来说，实在是太重要了。我希望这本书能够一步步地指导我，如何将Proteus和Keil C等开发工具结合起来，完成每一个案例的仿真。例如，我非常想学习如何用Proteus实现一个简易的电子琴，能够通过按键发出不同的音调。我期待书中能够提供详细的电路图和程序代码，并且有清晰的步骤说明。

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这本书的书名让我眼前一亮，"51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真" 这个标题精准地传达了本书的核心内容和技术特点，对于我这种对嵌入式开发有浓厚兴趣的在校学生来说，简直是雪中送炭。我之前接触过一些单片机相关的课程，但总感觉理论与实践脱节，很多时候只能纸上谈兵，真正动手实践的时候就遇到了各种各样的问题。特别是Proteus仿真软件，它在单片机教学和开发中扮演着举足轻重的角色，但要熟练掌握它的应用，尤其是如何搭建复杂的仿真电路，并与单片机开发环境相结合，确实需要一些指导。这本书的出现，恰好满足了我对这种实践性学习的需求。我预想书中会涵盖多种多样的应用场景，从基础的数码管显示、按键输入，到更具挑战性的电机控制、温湿度监测、甚至是简单的无线通信等，这些都是我非常渴望深入了解的领域。而且，30个案例的体量也足够让我进行反复的练习和琢磨，从中学习不同的设计思路和编程技巧。我尤其期待书中对于每一个例子的Proteus仿真步骤能有详尽的截图和文字说明，这样我就可以跟着书一步步地搭建仿真环境，观察程序的运行效果，从而加深对代码逻辑和硬件交互的理解。

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当我看到《51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真》这本书的时候，我脑海里立刻浮现出我一直以来在学习51单片机过程中遇到的种种挑战。我渴望找到一本能够真正将理论与实践相结合的书籍，而这本书的标题，尤其是“典型应用30例”和“Proteus仿真”，正是我所需要的。我希望这本书能够为我提供一个丰富且实用的项目案例库，让我能够通过动手实践来巩固和深化对51单片机知识的理解。例如，我一直想尝试做一个能够实时显示时间的电子时钟，或者一个能够通过按键控制的LED灯矩阵。这本书的“30例”让我有信心能够找到我想要学习的各种应用。同时，“Proteus仿真”的加入，对于我这样资金有限，又对硬件连接感到些许畏惧的学习者来说，简直是福音。我希望书中能够提供详尽的Proteus仿真电路图，并且解释清楚每一个元件的作用以及如何进行连接。我期待能够通过书中的引导，熟练掌握Proteus的使用方法，并且能够独立地完成一些简单的仿真项目。

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我是一名在业余时间喜欢钻研电子技术的朋友，一直对51单片机这个经典平台情有独钟。市面上关于51单片机的书籍不少，但很多都偏重于理论知识的堆砌，或者是一些比较陈旧的案例，更新迭代的速度跟不上科技发展的步伐。当我看到《51单片机典型应用30例——基于Proteus仿真》这本书的时候，我立刻被它的实用性和前沿性所吸引。"典型应用"这个词说明了书中收录的案例都是经过市场检验，具有代表性的，能够帮助我快速掌握51单片机在实际项目中的应用。“Proteus仿真”更是点睛之笔，在没有充足硬件条件的情况下，Proteus能够提供一个高度逼真的仿真环境，让我能够充分模拟各种硬件连接和软件运行，极大地降低了学习和开发的成本，也提高了效率。我期待这本书能够让我学到如何将理论知识转化为实际的工程项目，例如如何设计一个能够控制多个继电器的高精度定时器，或者如何构建一个能够与上位机进行串行通信的数据采集系统。我希望书中的代码示例能够规范、清晰，并且附带详细的注释，让我能够轻松理解每一行代码的作用，并且可以根据自己的需求进行修改和扩展。