本书所有内容围绕着密切联系实际的典型应用示例进行和展开;充分考虑了初学者的特点,本书配有相关的视频讲解,对程序可能的疑难点进行了详细解释。
本书以STC89C52(AT89S52)为例,介绍了51单片机的结构和特点、入门和提高所需的C语言知识,单片机常用内部和外部资源的使用,以及使用C语言编程解决实际问题的方法和技巧。所有内容围绕着密切联系实际的典型应用示例进行和展开;充分考虑了初学者的特点,本书配有相关的视频讲解,对程序可能的疑难点进行了详细解释。
何应俊。中学高级教师、家用电子产品维修技师、制冷设备维修技师、宜昌市国家职业技能鉴定注册考评员;写作方向:电子技术;主要作品有:《图解电子元器件即学即用》,电子工业出版社,2012年12月。
目 录
第1篇 入 门 篇
第1章 学习单片机的必备基础 (2)
1.1 单片机的基本知识 (2)
1.1.1 单片机的结构 (2)
1.1.2 单片机封装示例 (3)
1.1.3 单片机的应用场合 (4)
1.1.4 单片机控制系统的基本结构 (4)
1.1.5 单片机控制系统的开发过程 (5)
1.2 51单片机的引脚 (5)
1.2.1 51单片机的引脚功能 (5)
1.2.2 TTL电平和COMS电平的概念 (7)
1.3 单片机的最小系统 (8)
1.3.1 直流供电 (8)
1.3.2 时钟电路 (8)
1.3.3 复位电路 (9)
1.4 数制及相互转换简介 (10)
1.4.1 十进制数 (10)
1.4.2 二进制数 (10)
1.4.3 十六进制数 (10)
1.4.4 八进制数 (11)
1.4.5 各种数制之间相互转换的方法 (11)
1.5 搭建51单片机开发环境 (13)
1.5.1 搭建硬件系统 (13)
1.5.2 搭建软件开发环境(Keil ?Vision) (17)
1.5.3 Keil ?Vision4的最基本应用―第一个C51工程 (17)
第2章 入门关―花样流水灯的实现 (28)
2.1 花样流水灯电路精讲 (28)
2.1.1 花样流水灯原理图 (28)
2.1.2 单片机控制花样流水灯的工作原理 (30)
2.2 本章相关的C51语言知识精讲 (31)
2.2.1 C51的函数简介 (31)
2.2.2 数据类型 (33)
2.2.3 常量 (34)
2.2.4 变量 (35)
2.2.5 标识符和关键字 (37)
2.2.6 单片机C语言程序的基本结构 (38)
2.2.7 算术运算符和算术表达式 (38)
2.2.8 关系运算符和关系表达式 (39)
2.2.9 自增减运算符 (40)
2.2.10 单片机的周期 (40)
2.2.11 while循环语句和for循环语句 (40)
2.2.12 不带参数和带参数函数的声明、定义和调用 (43)
2.3 使用“位操作”控制流水灯 (45)
2.3.1 编程思路 (45)
2.3.2 参考程序及解释 (45)
2.3.3 观察效果 (46)
2.4 使用字节控制(即并行I/O口控制)流水灯 (46)
2.4.1 编程思路 (46)
2.4.2 参考程序及解释 (47)
2.5 使用移位运算符控制流水灯 (47)
2.5.1 逻辑运算符和位运算符 (47)
2.5.2 使用移位运算符控制流水灯的编程示例 (49)
2.6 使用库函数实现流水灯 (50)
2.6.1 循环移位函数 (50)
2.6.2 使用循环移位函数实现流水灯 (51)
2.7 使用条件语句实现流水灯 (52)
2.7.1 条件语句 (52)
2.7.2 使用if语句实现流水灯 (53)
2.8 使用switch语句控制流水灯 (54)
2.8.1 switch语句介绍 (54)
2.8.2 使用switch语句控制流水灯的编程示例 (55)
2.9 使用数组控制流水灯 (56)
2.9.1 C51语言的数组 (56)
2.9.2 使用数组控制流水灯的编程示例 (57)
2.10 使用指针实现流水灯 (58)
2.10.1 指针的概念和用法 (58)
2.10.2 使用指针实现流水灯的编程示例 (59)
第2篇 常用资源使用
第3章 按键和单片机对灯和电机等器件的控制 (62)
3.1 独立按键的原理及应用 (62)
3.1.1 常见的轻触按键的实物 (62)
3.1.2 轻触按键的通、断过程及消抖 (63)
3.1.3 实现按键给单片机传指令的硬件结构 (64)
3.1.4 独立按键的典型应用示例──按键控制蜂鸣器鸣响 (65)
3.2 矩阵按键的应用 (68)
3.2.1 矩阵按键的原理和硬件设计 (68)
3.2.2 矩阵键盘的典型编程方法―扫描法和利用二维数组存储键值 (69)
3.3 按键和单片机控制电机的运行状态 (74)
3.3.1 按钮控制直流电机和交流电机的启动和停止 (74)
3.3.2 按键控制交流电机的顺序启动 (76)
3.3.3 按键控制电机的正反转 (80)
3.3.4 直流电机的PWM调速 (82)
3.4 开关与灯的灵活控制 (84)
3.4.1 钮子开关控制单片机实现停电自锁与来电提示 (85)
3.4.2 按键和单片机控制灯 (86)
第4章 单片机的中断系统及应用示例 (88)
4.1 单片机的中断系统 (88)
4.1.1 中断的基本概念 (88)
4.1.2 中断优先级和中断嵌套 (90)
4.1.3 应用中断需要设置的4个寄存器 (91)
4.1.4 中断服务程序的写法(格式) (94)
4.2 定时器T0和T1的工作方式1 (94)
4.2.1 单片机的几个周期 (94)
4.2.2 定时器的工作方式1工作过程详解 (94)
4.2.3 定时器T0和T1的工作方式1应用示例 (95)
4.3 外部中断的应用 (96)
4.3.1 低电平触发外部中断的应用示例 (96)
4.3.2 下降沿触发外部中断的应用示例 (99)
第5章 数码管的静态显示和动态显示 (100)
5.1 数码管的显示原理 (100)
5.2 数码管的静态显示 (102)
5.3 数码管的动态显示 (105)
5.3.1 典型数码管显示电路 (105)
5.3.2 数码管动态显示编程入门示例 (109)
5.4 使用数码管实现24小时时钟 (110)
5.4.1 任务书 (110)
5.4.2 典型程序示例及解释 (111)
第6章 单片机的串行通信 (117)
6.1 RS-232串行通信的基础知识 (117)
6.1.1 串行通信标准和串行通信接口 (117)
6.1.2 通信的几个基本概念 (120)
6.1.3 RS-232串行通信的硬件连接 (121)
6.1.4 读写串口数据 (122)
6.1.5 串行控制与状态寄存器 (123)
6.1.6 串口的工作方式 (123)
6.2 串口通信设置 (124)
6.2.1 计算机串口通信设置 (124)
6.2.2 单片机串口通信设置 (125)
6.3 单片机串口通信的基础程序范例 (126)
6.4 串口通信应用示例(用串口校准时间的数字钟) (127)
6.5 知识链接 (131)
6.5.1 字符型数据 (131)
6.5.2 单片机与单片机之间的通信 (132)
6.5.3 字符串数组 (132)
第7章 液晶显示屏和OLED屏的使用 (133)
7.1 LCD1602的认识和使用 (133)
7.1.1 LCD1602的引脚功能及其和单片机的连接 (134)
7.1.2 LCD1602模块的内部结构和工作原理 (135)
7.1.3 LCD1602的工作时序 (137)
7.1.4 LCD1602的指令说明 (138)
7.1.5 LCD1602的编程 (139)
7.2 不带字库LCD12864的使用 (142)
7.2.1 LCD12864的引脚说明 (142)
7.2.2 LCD12864的模块介绍 (143)
7.2.3 不带字库LCD12864的读写时序 (144)
7.3 LCD12864的点阵结构 (145)
7.4 LCD12864的指令说明 (146)
7.5 LCD12864显示字符的取模方法 (147)
7.6 LCD12864显示信息操作示例 (147)
7.7 LCD12864的跨屏显示 (151)
7.8 带字库LCD12864的显示编程 (153)
7.8.1 带字库LCD12864简介 (153)
7.8.2 带字库LCD12864的基本指令 (154)
7.8.3 汉字显示坐标 (155)
7.8.4 带字库LCD12864显示编程示例 (156)
7.9 OLED屏 (158)
7.9.1 OLED简介 (158)
7.9.2 OLED屏的应用(模块化编程示例) (160)
第8章 A/D与D/A的应用入门 (171)
8.1 任务书―温度及电压监测仪 (171)
8.2 A/D转换 (172)
8.2.1 A/D和D/A简介 (172)
8.2.2 典型A/D芯片ADC0809介绍 (173)
8.2.3 ADC0809应用示例 (176)
8.3 LM35温度传感器的认识和使用 (177)
8.3.1 LM35的外形及特点 (177)
8.3.2 LM35的典型应用电路分析 (178)
8.3.3 LM35的应用电路连接及温度转换编程 (179)
8.4 电压源 (179)
8.5 温度及电压监测仪的程序代码示例及分析 (180)
8.6 知识链接―D/A转换芯片DAC0832及应用 (183)
8.6.1 DAC0832的内部结构和引脚功能 (183)
8.6.2 单片机实训台典型D/A模块介绍 (184)
8.6.3 ADC0832采用I/O方式编程示例 (185)
8.6.4 ADC0832采用扩展地址方式编程示例 (186)
第3篇 综合应用―实践篇
第9章 步进电机的控制 (190)
9.1 步进电机的基础知识 (190)
9.2 步进电机的参数 (192)
9.3 步进电机的驱动及精确定位系统示例 (193)
9.3.1 步进电机及驱动器 (193)
9.3.2 步进电机的位移装置及保护装置 (194)
9.4 单片机实训台的典型步进电机模块 (196)
9.5 步进电机的控制示例 (197)
9.5.1 步进电机模块游标的归零 (197)
9.5.2 步进电机的定位 (198)
9.6 典型训练任务―自动流水线系统 (200)
第10章 DS18B20温度传感器及智能换气扇 (203)
10.1 智能换气扇任务书 (203)
10.2 智能换气扇实现思路 (205)
10.3 DS18B20温度传感器 (206)
10.3.1 DS18B20简介 (206)
10.3.2 DS18B20的控制方法 (209)
10.4 模拟智能换气扇的程序代码示例及讲解 (213)
第11章 电子密码锁 (液晶、矩阵键盘的综合应用) (223)
11.1 电子密码锁简介 (223)
11.2 电子密码锁的实现 (225)
11.2.1 硬件接线及编程思路和技巧 (225)
11.2.2 程序代码示例及讲析 (226)
11.3 典型训练任务 (240)
任务一 增设控制键 (240)
任务二 自动点焊机控制系统的实现 (240)
附录 (242)
附录A C51中的关键字 (242)
附录B ASCII码表 (244)
附录C C语言知识补充 (247)
【本书特点】
(1)按照先易后难的顺序编排。每章设有“本章导读”“学习目标”和“学习方法建议”,有利于初学者在学习过程中掌握重点,有的放矢,符合初学者的特点。
(2)知识和技能都围绕着具体的应用(开发)示例展开,初学者能感受到学习单片机的应用价值,能看到学习效果,体会到成功的喜悦,容易激发进一步学习、探索的积极性。
(3)为了使初学者轻松阅读,本书对可能对初学者造成阅读障碍的内容做了详细的解释,读者可以选择性阅读(若能看懂,则不需要看解释)。
(4)部分章节后附有典型的训练题。部分训练题比较典型,有一定的应用价值,如点焊机、生产线的控制等。读者可先独立去做,若有障碍,再阅读本书所赠视频教程中的参考程序。
(5)本书各项目的程序代码都已在YL-236单片机实训考核装置上得到验证。读者若没有YL-236单片机实训考核装置,可以在其他实验板或自制的实验板、实验模块上完成实验(注意:不同的单片机实验板,原理和方法实质是一样的。读者不需要拘泥于某种实验板,这也有利于增强对硬件的灵活应用能力)。
(6)本书目录较为详细,有利于需要选择性阅读的读者阅读相关知识点和相关章节。
【本书所赠视频教程说明】
? 包含的内容
C语言入门讲解视频;常用的单片机开发工具软件的安装、使用视频。
? 本视频的特点
力求符合初学者的学习特点,理论联系实际,通俗易懂。本视频按内容共分为21讲(按内容的连贯性编写序号),以便读者连续性学习或根据需要选择性地学习。
? 如何使用
读者可以登录华信教育资源网注册后免费下载与本书相关的视频教程;初学者在学习本书入门篇时若遇到障碍,建议先系统学习视频教程,再学习本书入门篇。
? 其他附赠内容及索取方式
本书的附赠内容除视频文件外,还包括单片机常用的工具软件(如Keil、STC下载工具、取模工具等)、书中部分例程相关硬件的搭建、实现的效果展示等。如有需要的读者可发邮件至邮箱(948832374@qq.com),索取百度网盘提取码后进行下载。
本书适合欲学习单片机的初学者、大中专学生,用于入门和初步提高,不适合单片机应用的熟手和高手。
本书由何应俊、高波(长阳职教中心)、蔡红珍(长阳二中)担任主编。参编人员有长阳职教中心向阳、许红英、杨洲、刘江龙、高光俊等。
由于编者水平有限,书中若有错漏和不妥之处,恳请广大读者批评指正。
编 者
我是一个非常注重实践的学习者,理论知识学得再好,如果不能应用到实际操作中,那都是纸上谈兵。《51单片机零基础轻松入门》这个视频教程恰恰满足了我对实践的需求。教程中提供了非常丰富的实验项目,而且这些项目都非常有代表性,涵盖了单片机开发的各个方面。从最基础的IO控制,到使用中断处理外部事件,再到通过串口进行通信,每一个实验都设计得相当巧妙。我特别喜欢关于ADC(模数转换)的实验,教程详细讲解了如何读取外部模拟信号,比如电位器的旋钮转动,如何将其转化为数字量,然后在屏幕上显示出来。这个实验让我真切地体会到了单片机如何与真实世界进行交互。此外,教程还提供了详细的电路图和配套的代码,并且在视频中一步一步地指导如何连接硬件和编写代码,这对于新手来说,极大地降低了入门的门槛。我感觉自己不是在学习,而是在一步一步地构建自己的电子作品,这个过程充满了乐趣和成就感。
评分作为一个在电子技术领域摸爬滚打多年的老兵,我接触过不少单片机相关的学习资料,坦白说,大部分都流于表面,要么过于理论化,要么过于偏重某个特定应用。然而,当我偶然看到《51单片机零基础轻松入门》这个视频教程时,我被它的内容深度和广度所吸引。虽然名为“零基础”,但它并没有因此而牺牲内容的专业性。教程里对于51单片机内部结构,比如CPU、内存、I/O端口、定时器/计数器、中断系统等核心模块的讲解,都做到了深入浅出。它不仅仅是告诉你这些模块是什么,更重要的是解释了它们是如何工作的,以及在实际应用中扮演着怎样的角色。我尤其欣赏教程中关于定时器/计数器应用的讲解,老师花了相当长的时间去剖析不同工作模式下的计数原理和溢出中断的处理,并且结合了实际的脉冲发生器、频率测量等案例,让我对这个看似枯燥的模块有了全新的认识。这种由浅入深、由易到难的教学方式,非常适合想要打下坚实基础的学习者。
评分说实话,市面上关于单片机的教材和视频教程比比皆是,但真正能让人“轻松入门”并建立起系统性知识体系的却不多。《51单片机零基础轻松入门》这个视频教程,在我看来,做到了这一点。它最大的优点在于它的“体系化”和“前瞻性”。教程不仅仅教你如何使用51单片机,更重要的是它在讲解每一个知识点的时候,都会不自觉地为你搭建起一个知识的框架。比如在讲解到I/O口的时候,它会提及通用I/O口、带缓冲的I/O口,以及它们在不同模式下的驱动能力和速度差异。在讲到中断时,它不仅讲解了外部中断,还顺带提及了定时器中断和串口中断,并为后续更复杂的应用打下了基础。我尤其欣赏教程中关于“程序设计思维”的引导,老师在讲解代码时,会强调代码的可读性、模块化设计以及如何进行调试,这些都是非常宝贵的学习经验,能够帮助学习者在未来的开发道路上走得更远。总而言之,这是一个让我觉得学有所获、触类旁通的优秀学习资源。
评分作为一名完全没有单片机基础的小白,我一直对微控制器这个东西充满了好奇,总觉得它神奇又遥远。直到我偶然间发现了这款视频教程,名字听起来就格外友好:《51单片机零基础轻松入门》。我怀着忐忑又期待的心情开始了学习。不得不说,教程的开头部分真的非常扎实,从最基础的原理讲起,比如什么是单片机,它有什么用,还有最最核心的,怎么和电脑沟通,下载程序。讲解老师的声音温和而清晰,语速适中,而且会用很多生动的类比来解释抽象的概念,这一点对我这种“概念饥渴型”的学习者来说简直是救星。我记得讲到数码管显示的时候,老师并没有直接丢一堆代码,而是先从数码管的原理,每个段码代表什么数字,是怎么亮起来的,讲得很透彻。然后才慢慢引导我们写出驱动数码管的代码。整个过程循序渐进,一点都不赶,让我感觉自己真的能跟得上,而不是被动地接受信息。而且,视频里老师的手部操作也非常清晰,每一个按键的按下,每一个接线的连接,都看得清清楚楚,这对于动手能力相对较弱的我来说,太重要了!我不用再猜测老师到底按了哪个键,或者哪里连错了线,大大减少了调试的时间和挫败感。
评分这本书(或者说教程,毕竟是视频形式)最大的亮点在于它真的做到了“轻松入门”。我之前尝试过一些纯文字的书籍,很多时候读着读着就云里雾里,尤其是涉及电路图和代码的时候,总感觉少了点什么。但这个视频教程不一样,它将理论和实践完美地结合在了一起。当讲解到某个硬件知识点时,老师会立刻展示出实际的电路板和元器件,让你直观地看到它们的样子,而不是仅仅在脑海里勾勒。然后,当代码出现时,老师会一步一步地解释每一行代码的作用,甚至是一些关键的语句,比如位操作、延时函数、中断的概念,都会用非常形象的例子来打比方。我印象最深的是讲到外部中断时,老师用“门铃响了,我才去开门”的比喻,一下子就让我明白了中断的触发机制和处理方式,再也不是之前那种死记硬背的模式了。而且,教程的章节安排也非常合理,从最简单的LED闪烁,到按键控制,再到更复杂的数码管、LCD1602液晶屏,每一步都像是在打怪升级,每攻克一个难关,都能获得成就感,这极大地激发了我持续学习的动力。
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