单片机典型系统设计实例精讲

基  础  篇
第1章  单片机技术概述与常用单片机芯片    2
1.1  单片机技术概述    2
1.1.1  单片机简介    2
1.1.2  单片机发展概况    3
1.1.3  单片机的应用领域    4
1.1.4  单片机的发展趋势    5
1.2  AT89C51的结构和性能    7
1.2.1  主要性能参数    7
1.2.2  功能特性概述    8
1.2.3  引脚功能    8
1.2.4  时钟振荡器    11
1.2.5  空闲节电模式    12
1.2.6  掉电模式    13
1.2.7  AT89C51的极限参数    13
1.3  AT89C2051的结构和性能    14
1.3.1  主要性能参数    14
1.3.2  功能特性概述    14
1.3.3  引脚功能说明    15
1.3.4  某些指令的约束条件    16
1.3.5  程序存储器的加密    17
1.3.6  空闲模式    17
1.3.7  掉电模式    17
1.4  其他常用单片机芯片的结构和性能特点    18
1.4.1  AT89C52高性能8位单片机    18
1.4.2  AT89C55WD高性能8位单片机    19
1.4.3  AT89LV51高性能8位单片机    20
1.4.4  AT89C51RC高性能8位单片机    20
1.4.5  AT89C4051高性能8位单片机    21
1.4.6  AT89S51高性能8位单片机    22
1.4.7  AT89LS8252高性能8位单片机    23
1.4.8  AT89S53高性能8位单片机    24
1.4.9  AT89S8252高性能8位单片机    25
实  例  篇
第2章  无线电源控制系统    28
2.1  引言    29
2.2  无线遥控技术的发展及应用    30
2.2.1  无线遥控技术的相关理论    30
2.2.2  无线遥控技术的典型应用    40
2.3  硬件电路原理及分析    44
2.3.1  无线发射电路    44
2.3.2  无线接收电路    50
2.4  软件系统的设计    60
2.4.1  软件组成及结构    60
2.4.2  自定义编码的软件实现    62
2.4.3  宽度固定的脉冲信号的识别    64
2.4.4  程序源代码    67
2.5  系统抗干扰设计    94
2.5.1  干扰源    94
2.5.2  输入/输出通道干扰的抑制    96
2.5.3  电源与电网干扰的抑制    98
2.5.4  地线系统干扰的抑制    99
2.6  相关课程设计课题    100
第3章  单相电子式预付费电度表的设计与实现    103
3.1  方案设计与论证    104
3.1.1  电能计量系统方案设计    105
3.1.2  预付费系统方案设计    107
3.2  单相电子式预付费电度表的工作过程    112
3.2.1  功能介绍    112
3.2.2  工作过程    112
3.3  硬件电路及工作原理    113
3.3.1  有功电能测量的基本原理    113
3.3.2  预付费电度表电路工作原理    114
3.4  软件系统    126
3.4.1  程序流程    126
3.4.2  程序源代码    127
3.5  提高预付费电度表可靠性的措施    168
3.5.1  提高预付费电度表可靠性的硬件措施    168
3.5.2  提高预付费电度表可靠性的软件措施    169
3.6  相关课程设计课题    171
第4章  PC与数控机床通信系统    173
4.1  引言    174
4.2  系统方案设计    176
4.2.1  数控机床联网系统组成结构    177
4.2.2  PC与数控机床之间的通信总线选择    178
4.2.3  PC与数控机床之间的通信协议    188
4.3  硬件电路设计    190
4.3.1  RS-485/RS-232接口电路    190
4.3.2  单片机和看门狗电路    191
4.3.3  电源电路    194
4.4  单片机软件设计    194
4.4.1  PC与数控机床通信结点的程序流程图    194
4.4.2  PC与数控机床通信结点的程序源代码    195
4.5  关于应用RS-422与RS-485的技术问题    209
4.5.1  抗雷击和抗静电冲击    209
4.5.2  RS-422与RS-485的接地问题    209
4.5.3  故障保护    211
4.5.4  光电隔离    211
4.5.5  限斜率驱动    212
4.6  PC程序设计    212
4.6.1  系统需求分析    212
4.6.2  系统开发环境的选择    213
4.6.3  串口通信技术    213
4.6.4  发送文件功能    215
4.6.5  接收文件功能    227
4.6.6  其他单元源代码    236
4.7  相关课程设计课题    245
第5章  篮球赛计时计分器    246
5.1  引言    247
5.2  系统方案设计    247
5.2.1  系统构成框图    247
5.2.2  器件选择    248
5.3  基本功能介绍    248
5.3.1  赛程时间设置    248
5.3.2  赛程时间启/停设置    249
5.3.3  比分交换控制    249
5.3.4  比分刷新控制    249
5.3.5  计分计时显示    249
5.3.6  赛程结束报警    250
5.4  系统硬件电路的组成    250
5.4.1  计时电路    250
5.4.2  计分电路    259
5.5  球赛计时计分器的工作过程    266
5.6  单片机软件设计    267
5.6.1  篮球赛计时计分器程序流程图    267
5.6.2  篮球赛计时计分器程序源代码    268
5.7  相关课程设计课题    273
第6章  红外遥控电子密码锁    275
6.1  引言    276
6.2  系统方案设计    276
6.2.1  系统构成框图    276
6.2.2  系统设计思想    276
6.3  基本功能设计    276
6.3.1  选择密码    277
6.3.2  密码显示    277
6.3.3  本机键开锁    277
6.3.4  密码错误报警    277
6.3.5  遥控开锁    277
6.4  遥控设计    278
6.4.1  采用单片机串行通信原理    278
6.4.2  利用红外线遥控原理    282
6.4.3  遥控发射电路设计    282
6.5  硬件电路的工作原理    283
6.5.1  本机键开锁的工作原理    283
6.5.2  遥控开锁的工作原理    284
6.5.3  按键显示的工作原理    284
6.6  单片机软件设计    286
6.6.1  软件结构    286
6.6.2  红外遥控电子密码锁程序源代码    286
6.6.3  遥控发送程序    294
6.6.4  遥控接收程序    297
6.7  相关课程设计课题    298
第7章  遥控开关    299
7.1  引言    300
7.2  系统方案设计    300
7.3  基本功能设计    308
7.3.1  控制电器开启/关闭    308
7.3.2  显示状态    309
7.3.3  按键功能设置    309
7.3.4  定时设置    309
7.4  系统硬件的组成    309
7.4.1  遥控开关的电路原理图    310
7.4.2  红外线遥控器的工作原理    311
7.4.3  红外线信号编码格式    312
7.4.4  红外线遥控开关的译码    314
7.4.5  继电器工作原理    315
7.4.6  报警器工作原理    316
7.4.7  LED显示器    316
7.5  红外遥控开关的工作过程    316
7.6  单片机软件设计    317
7.6.1  软件系统的构成    317
7.6.2  软件流程框图    318
7.6.3  遥控开关的程序源代码    318
第8章  智能总线式开关    324
8.1  需求分析    325
8.1.1  智能家居发展现状    325
8.1.2  智能家居的主要内容    326
8.1.3  智能总线式开关的功能及特点    327
8.2  方案设计与论证    328
8.2.1  网络方案设计    328
8.2.2  通信编/解码方式设计    338
8.3  硬件电路设计    340
8.3.1  通信结点电路    340
8.3.2  电源电路设计    352
8.4  软件系统的设计    353
8.4.1  软件组成及结构    353
8.4.2  用普通I/O口控制MT8880的软件实现    354
8.5  相关课程设计课题    359
附录A  8051内部RAM位寻址区    360
附录B  8051的特殊功能寄存器    362
附录C  MCS-51系列单片机的指令介绍    364
附录D  典型电路图    370
参考文献    375