单片机控制工程实践技术

　　前言根据教育部本科应用型人才培养目标的精神，为满足本科电类相关专业实践能力培养的需要，在化工出版社大力支持下，我们组织编写了一套电气工程实践技术系列教材，涵盖电子、电机、电气控制、工业控制、单片机、DSP、应用电子、EDA等内容。本套教材立足于本科教育人才培养目标，遵循主动适应社会发展需要，突出应用性和针对性，着重加强工程实践能力、工程设计能力的培养原则，与专业基础课、专业课的理论教材相配套，作为理论教材的扩展和延伸。这套教材集设计、制作、工程实践操作、工程应用、工程训练等能力培养为一体，体系新颖，内容可选择性强。本套教材的特点归纳为：内容先进性、教学适用性、灵活选择性、突出实用性、强调实践性。本套教材取材上充分考虑了内容的先进性，以新技术、新元件、新材料充实到各门实践教材中；在整体规划上尽力保证与专业基础课、专业课内容的衔接，与理论教材的配套，体现了专业的系统性和完整性，利于课程的整合；为适应电类各专业的需要，对选用实践教材进行多种方案组合；为便于学生学习，本套教材中既注意到一般设计方法和过程介绍，同时对工业设计和过程也进行了具体的介绍，作为通向现场的一座桥梁。本套教材很多内容来源于科研和生产实践，通过对科研和生产单位的广泛调研，搜集了大量有实用意义的资料，使内容更加贴近现场，贴近实践。本套教材既注重工程设计能力的传授，以动手能力、工程实践能力为培养主线，重点放在电气操作技能的训练上，培养学生分析和解决实际问题的能力；又遵循循序渐进的原则，由基础实践技能到综合实践技能，采用由浅人深、深入浅出的培养方法。本套教材有《工业控制工程实践技术》、《电子工程实践技术》、《电机工程实践技术》、《电气控制工程实践技术》、《单片机控制工程实践技术》、《DSP控制工程实践技术》、《EDA工程实践技术》、《应用电子工程实践技术》8本。《单片机控制工程实践技术》在编写上充分考虑了电类及相关专业学生的学习特点，具有如下特色。（1）注重实用性考虑到电类及相关专业学生的不同层次基础不同，在内容的前后安排上由浅人深，渐进。本书精选了实践题目，偏重实用性、趣味性，在注意提高学生学习兴趣的同时，高了学生的实践能力和创新能力。（2）内容自成体系本书不受各种不同版本单片机理论教材的制约理论指导实践、实践验证理论的教学方法。（3）注重能力培养工程实践教学是培养学生能力最好和最直接的环节。本书通过学习用仿真器编程的方法，利用单片机最小系统板控制各种被控对象，寓教于乐。从多种途径全面提高学生的实践能力。全书共分8章。第1章介绍8051系列单片机概况，第2章介绍8051单片机指令系统，第3章介绍单片机的基本应用，第4章介绍单片机基本外设的设计，第5章介绍单片机应用系统开发，第6章介绍单片机应用举例，第7章介绍单片机工业控制应用，第8章介绍单片机工程实践方法。本书由付家才教授主编，杨庆江、赵金宪任副主编。第1章、第2章由赵金宪编写，第3章～第6章由杨庆江编写，第？章由曹政才编写，第8章由付家才编写。胡丹、刘远义、孟娇茹做了大量的文字录入和绘图工作。全书由付家才策划和统稿。本书由王慕坤教授主审，在审阅中提出了许多宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正。编者2004年1月

暂缺《单片机控制工程实践技术》作者简介

1  8051~列单片机概述
  1.1  8051单片机原理
  1.1.1  8051单片机简介
  1.1.2  8051单片机内部结构与外部端子
  1.1.3  8051单片机的中央处理器
  1.1.4  存储器
  1.1.5  输入／输出端口
  1.2  定时器／计数器
  1.2.1  定时器／计数器的内部结构与功能
  1.2.2  工作方式
  1.2.3  基本应用
  1.3  中断系统
  1.3.1  中断系统结构
  1.3.2  中断控制寄存器
  1.3.3  中断响应过程
  1.3.4  基本应用
  1.4  串行接口
  1.4.1  串行接口结构与功能
  1.4.2  串行接口的工作模式
  1.4.3  基本应用
  1.5  ATMEL89系列单片机
  1.5.1  89系列单片机简介
  1.5.2  89系列典型单片机结构
本章小结
习题与思考题
2  8051单片机指令系统
  2.1  8051单片机指令系统简介
  2.1.1  8051系列单片机指令系统基本格式
  2.1.2  8051系列单片机指令符号
  2.1.3  8051系列单片机指令分类
  2.2  8051单片机指令集
  2.2.1  数据传送类指令
  2.2.2  算术运算类指令
  2.2.3  逻辑运算类指令
  2.2.4  位操作类指令
  2.2.5  控制转移类指令
  本章小结
  习题与思考题
3  单片机的基本应用
  3.1  输入输出口的应用
  3.1.1  输出端口的应用
  3.1.2  输入端口的应用
  3.2  定时器与计数器的应用
  3.2.1  定时器0在模式0的应用
  3.2.2  定时器0在模式l的应用
  3.2.3  定时器0在模式2的应用
  3.2.4  定时器0在模式3的应用
  3.3  串口的应用
  3.3.1  串行输出端口扩充
  3.3.2  串行输入端口扩充
  3.3.3  两个8051的单工通信
  3.4  中断的应用
  3.4.1  外部中断(1NT0／INTl)的应用
  3.4.2  两个中断(1NT0.INTl)同时存在
  3.4.3  广告灯左移
  3.4.4  计时中断与外部中断同时存在
  3.5  存储器及其扩展技术
  3.5.1  基本知识
  3.5.2  扩展外部ROM
  3.5.3  扩展EPROM
  3.5.4  扩展RAM
  3.5.5  同时扩展外部ROM和外部RAM
  3.6  微型打印机
  3.6.1  基本知识
  3.6.2  与单片机的接口
  3.6.3  打印程序实例
  本章小结
  习题与思考题
4  单片机基本外设的设计
  4.1  键盘的设计
  4.1.1  按键去抖问题
  4.1.2  独立式键盘及其接口
  4.1.3  矩阵式键盘及其接口
  4.1.4  键盘扫描控制方式
  4.2  模／数转换器与单片机的接口
  4.2.1  ADC0809的应用
  4.2.2  12位A／D转换器ADCl210的应用
  4.3  数／模转换器与单片机的接口
  4.3.1  DAC0832的应用
  4.3.2  12位DACl208的应用
  4.3.3  应用举例
  本章小结
  习题与思考题
5  单片机应用系统开发
  5.1  单片机应用系统开发过程
  5.1.1  总体设计
  5.1.2  硬件设计
  5.1.3  资源分配
  5.2  仿真器
  5.2.1  仿真器种类
  5.2.2  仿真器的选择
  5.2.3  伟福仿真器简介
  本章小结
  习题与思考题
6  单片机应用举例
  6.1  音乐的应用
  6.1.1  单片机产生音调的基础知识
  6.1.2  歌曲生日快乐歌的设计
  6.1.3  歌曲兰花草的设计
  6.1.4  简易电子琴的设计
  6.2  点矩阵显示器的应用
  6.2.1  点矩阵的种类及结构
  6.2.2  一个5X7点矩阵显示
  6.2.3  4个字的字幕机分批显示
  6.2.4  4个字的字幕机数据分批显示并左移
  6.2.5  一个中文字幕机依序显示8个字
  6.2.6  两个中文字字幕机分批显示
  6.2.7  两个中文字的字幕机数据分批显示并左移
  6.3  8位串行LED显示驱动器芯片及应用程序
  6.3.1  硬件描述
  6.3.2  应用电路及程序
  6.4  时钟芯片DSl302及应用程序
  6.4.1  硬件描述
  6.4.2  典型应用电路
  6.5  A／D转换器TLC548／549及应用程序
  6.5.1  硬件描述
  6.5.2  应用电路
  6.6  A／D转换器TLC2543及应用程序
  6.6.1  硬件描述
  6.6.2  TLC2543的接口电路
  6.7  D／A转换器TLC5615及应用程序
  6.7.1  硬件描述
  6.7.2  典型接口
  6.8  模拟数字转换器的应用
  6.8.1  ADC0804基本应用
  6.8.2  单点温度控制
  6.8.3  两点间温度控制
  6.8.4  多点温度开关控制
  6.8.5  4位数数字温度计
  6.8.6  室内温度控制
  6.8.7  DVM数字电压表
  6.8.8  键盘设定温度控制
  6.9  液晶显示驱动器HD61202及应用子程序
  6.9.1  硬件描述
  6.9.2  驱动程序编写
  6.10  时钟芯片及应用程序
  6.10.1  硬件描述
  6.10.2  典型应用
  6.11  时钟芯片MCl46818的应用
  6.11.1  硬件描述
  6.11.2  可调时钟
  6.11.3  可调万年历
  本章小结
  习题与思考题
7  单片机在工业控制中的应用
  7.1  数字式热敏电阻温度计
  7.1.1  热敏电阻的特点
  7.1.2  负温度系数热敏电阻的特性
  7.1.3  基本电路
  7.1.4  程序设计
  7.1.5  热敏电阻应用电路设计的几个关键性问题
  .7.2  单片机在温度数据采集系统中的应用
  7.2.1  系统硬件设计
  7.2.2  系统软件设计
  7.3  直流电机单片机调速系统
  7.3.1  调速系统实现数字化的必要性
  7.3.2  数字化的实现
  7.3.3  系统硬件组成原理
  7.3.4  软件部分说明
  7.4  脉宽调制型异步电动机变频调速的单片机控制
  7.4.1  脉宽调制(PWM)
  7.4.2  系统硬件电路图
  7.4.3  系统软件设计
  7.5  步进电动机微机控制
  7.5.1  步进电动机的概述
  7.5.2  步进电动机单片机控制
本章小结
习题与思考题
8  单片机工程实践方法
  8.1  单片机工程实践的内容
  8.1.1  单片机工程实践的目的与要求
  8.1.2  单片机工程实践的教学过程
  8.2  设计实践
  8.2.1  波形产生及变换类
  8.2.2  测量电路类
  8.2.3  电源及报警类
  8.2.4  控制器类
  8.2.5  工业控制类
  8.2.6  显示及计时类
  8.2.7  实用电路类
参考文献