51单片机常用模块设计查询手册（第2版） epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　本书主要介绍了51单片机系统中常用模块的具体运用，这些模块包括：内部模块、常用算法和函数模块、扩展外围模块、I/O引脚模块、用户输入通道模块、LED显示模块、液晶显示模块、 语音和打印输入模块、驱动和执行机构、A/D模块、D/A模块、时钟传感器模块、温度传感器模块、常用其他传感器模块、有线通信模块、无线通信模块、小容量存储模块，以及51单片机的大容量存储模块。

　　本书适合具有初步单片机基础的单片机工程师使用，也可供高等院校电子类专业的学生和单片机爱好者参考阅读。

目录

第1章 51单片机的内部模块 1

1.1 51单片机及其应用系统概述 1

1.1.1 51单片机应用系统的构成和设计流程 2

1.1.2 “最小”51单片机应用系统 4

1.2 51单片机内部模块的基础应用 5

1.2.1 内部模块基础 5

1.2.2 并行I/O模块 6

1.2.3 定时计数器模块 7

1.2.4 中断系统和外部中断模块 13

1.2.5 串行通信模块 18

1.3 51单片机内部模块的高级应用 24

1.3.1 使用定时计数器扩展外部中断 24

1.3.2 使用I/O端口模拟串行通信端口 25

1.3.3 串行通信模块的波特率自适应 29

1.3.4 使用软件扩展多级中断应用 32

1.3.5 定时计数器的可控PWM输出 36

第2章 51单片机的常用算法和函数模块 39

2.1 51单片机的库函数基础 39

2.1.1 函数库和头文件分类 39

2.1.2 自定义库 40

2.1.3 库函数的使用 41

2.2 51单片机常用函数模块 41

2.2.1 内部函数_crol_() 41

2.2.2 内部函数_nop_() 42

2.2.3 输入/输出函数putchar() 44

2.2.4 输入/输出函数printf() 45

2.2.5 随机数生成函数rand()和srand() 48

2.3 51单片机的常用算法模块 52

2.3.1 统计字节中1的个数 52

2.3.2 软件延时/定时 53

2.3.3 排序算法 53

第3章 扩展51单片机外围模块的方法 55

3.1 地址—数据总线扩展 55

3.2 串行通信模块扩展 58

3.3 I2C总线扩展 58

3.3.1 I2C总线基础 58

3.3.2 I2C总线接口扩展的驱动库函数 61

3.4 SPI总线扩展 67

3.4.1 SPI总线基础 67

3.4.2 SPI总线接口扩展的驱动库函数 69

3.5 1-wire总线扩展 70

3.5.1 1-wire总线扩展原理 70

3.5.2 1-wire总线扩展的驱动库函数 72

第4章 51单片机的I/O引脚模块 75

4.1 译码器模块 75

4.1.1 译码器模块的应用场合 75

4.1.2 译码器模块的应用基础 76

4.1.3 译码器模块的应用实例——简易流水灯 78

4.2 锁存器模块 79

4.2.1 锁存器模块的应用场合 80

4.2.2 锁存器模块的应用基础 80

4.2.3 锁存器模块的应用实例——秒表 82

4.3 三态门模块 84

4.3.1 三态门模块的应用场合 84

4.3.2 三态门模块的应用基础 84

4.3.3 三态门模块的应用实例——地址输入 86

4.4 串行输入并行输出模块 88

4.4.1 串行输入并行输出模块的应用场合 88

4.4.2 串行输入并行输出模块的应用基础 88

4.4.3 串行输入并行输出模块的应用实例——秒计时 90

4.5 并行输入串行输出模块 93

4.5.1 并行输入串行输出模块的应用场合 93

4.5.2 并行输入串行输出模块的应用基础 93

4.5.3 并行输入串行输出模块的应用实例——读取拨码开关状态 95

4.6 可编程I/O扩展芯片Intel8255 96

4.6.1 可编程I/O扩展芯片Intel8255的应用场合 96

4.6.2 可编程I/O扩展芯片Intel8255的应用基础 97

4.6.3 可编程I/O扩展芯片Intel8255的应用实例——扩展输入/输出 100

4.7 I/O引脚模块的应用实例——电子抽奖系统 102

4.7.1 电子抽奖系统的需求分析 103

4.7.2 电子抽奖系统的电路设计 103

4.7.3 电子抽奖系统的应用代码 105

第5章 51单片机的用户输入通道模块 111

第6章 51单片机的LED显示模块 151

第7章 51单片机的液晶显示模块 201

第8章 51单片机的语音和打印输出模块 259

第9章 51单片机的驱动和执行机构 297

第10章 51单片机的A/D模块 339

第11章 51单片机的D/A模块 407

第12章 51单片机的时钟传感器模块 451

第13章 51单片机的温度传感器模块 485

第14章 51单片机的常用其他传感器模块 515

第15章 51单片机的有线通信模块 567

第16章 51单片机的无线通信模块 613

第17章 51单片机的小容量存储模块 637

第18章 51单片机的大容量存储模块 711

前言/序言

　　51单片机具有体积小、功能强、价格低的特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域有着广泛的应用，其应用可以大大提高生产、生活的自动化水平。51单片机的应用系统是一个用于实现某种目的、以51单片机为核心的软件和硬件综合体；在应用系统中，除了51单片机之外通常还会涉及一些其他的模块和器件，本书介绍了这些包括51单片机内部模块在内的常用模块和器件的典型应用方法。

　　本书内容简介

　　全书分为18章，以下是各章内容的概述。

　　第1章 51单片机的内部模块

　　本章介绍了51单片机应用系统的构成和设计流程，并且介绍了51单片机的并行I/O、定时计数器、串行通信模块等内部模块的基础和高级使用方法。

　　第2章 51单片机的常用算法和函数模块

　　在51单片机的应用系统中，有很多功能模块是会被反复使用的，如果每个应用系统都单独为这些功能模块编写相应的代码，一方面会大大增加开发的工作量，另一方面从某种意义上来说也降低了系统的可靠性，此时如果将这些功能模块做成库函数，则可以高效便捷地完成相应的设计。本章介绍了C51语言提供的函数和一些常用的用户自定义函数。

　　第3章 扩展51单片机外围模块的方法

　　本章介绍了在51单片机应用系统中扩展外围模块的方法，包括使用地址—数据总线扩展、使用串行通信模块扩展、使用I2C总线扩展、使用SPI总线扩展和使用1-wire总线扩展。

　　第4章 51单片机的I/O引脚模块

　　在实际使用系统中可能出现51单片机的I/O引脚不够的情况，本章介绍了如何使用译码器、锁存器、三态门等扩展51单片机的I/O引脚的方法。在本章的最后提供了一个电子抽奖系统的应用实例。

　　第5章 51单片机的用户输入通道模块

　　在51单片机应用系统中，常常需要用户通过输入对系统进行控制或者给系统提供一些参数，此时需要使用一些器件使得用户完成相应的操作，这些器件被称为51单片机的用户输入通道，包括按键、拨码开关、键盘等。本章详细介绍如何在51单片机的应用系统使用用户输入通道。在本章的最后提供了一个带计时功能计算器的应用实例。

　　第6章 51单片机的LED显示模块

　　LED显示模块是51单片机应用系统中最常用的两种显示模块之一，包括发光二极管、单位数码管、多位数码管等。本章详细介绍了它们的使用方法。在本章的最后提供了一个简易频率计的应用实例。

　　第7章 51单片机的液晶显示模块

　　液晶显示模块是51单片机应用系统中最常用的两种显示模块之一，本章介绍了数字字符液晶1602、汉字图形液晶12864、点阵液晶显示模块等的使用方法。在本章的最后提供了一个俄罗斯方块游戏的应用实例。

　　第8章 51单片机的语音和打印输出模块

　　51单片机应用系统除了使用显示模块来和用户进行数据交互之外，还可以使用语音和文字信息来提供应用系统需要输出的信息。本章详细介绍了包括蜂鸣器、录放音芯片ISD2560、文本语音芯片SYN6188等的使用方法。在本章的最后提供了一个简易电子琴的应用实例。

　　第9章 51单片机的驱动和执行机构

　　在51单片机的应用系统中，常常需要驱动物体进行物理位移或者驱动物体进行开启和闭合操作，完成这些动作的模块被称为51单片机的驱动和执行结构。本章介绍了包括三极管、达林顿管、光电隔离器、继电器等的使用方法。在本章的最后提供了一个天车控制系统的应用实例。

　　第10章 51单片机的A/D模块

　　在51单片机的应用系统中，某些信号是以模拟电压的形式给出的，此时需要使用外扩的A/D(模拟/数字变换)模块将这些连续的模拟电压信号转换为数字信号才能被51单片机所识别。本章介绍了A/D模块的工作原理和常见的A/D模块的使用方法，包括MAX197、TLC2543、ADS1100等。在本章的最后提供了一个太阳能电池监控系统的应用实例。

　　第11章 51单片机的D/A模块

　　在51单片机的应用系统中，常常需要通过单片机控制一些模拟量如模拟电压、模拟电流驱动一些外部设备，此时需要将51单片机内部的数字信息转化为模拟信号，需要使用被称为D/A芯片或者DAC(Digital Analog Converter)的数字—模拟转换模块。本章介绍了D/A模块的工作原理和常见的D/A模块的使用方法，包括DAC0832、TLC5615等，还介绍了信号发生器模块MAX038的使用方法。在本章的最后提供了一个简易波形发生器的应用实例。

　　第12章 51单片机的时钟传感器模块

　　时钟传感器是指能给51单片机的应用系统提供当前时间和日期信息的模块，其具有不占用单片机内部资源(需要占用引脚)、软件相对简单、时间精度较高和掉电不会丢失数据的优点。本章介绍了包括DS12C887、PCF8563等在内的时钟传感器的使用方法。在本章的最后提供了一个简易数字时钟的应用实例。

　　第13章 51单片机的温度传感器模块

　　在51单片机的应用系统中，可能需要测量当前系统所处环境的温度，此时可以扩展相应温度传感器来获取相应的信息，这些温度传感器通常可以自主地将温度数据转换为对应的数字量，然后通过相应的数据接口发送给51单片机。本章将介绍在51单片机应用系统中获取温度的方法以及包括DS18B20、TC77等在内的温度传感器的使用方法。在本章的最后提供了一个多点温度采集系统的应用实例。

　　第14章 51单片机的常用其他传感器模块

　　除了温度和时间之外，51单片机的应用系统中常常还会涉及其他一些物理量的测量，包括温度、压力、当前位置等；在实际应用中同样可以使用对应的传感器来对这些物理量进行测量。本章介绍51单片机的这些传感器的使用方法，包括湿度传感器SHT75、压力传感器MPX4115、数字罗盘传感器HMR3000等。在本章的最后提供了一个手持倾角仪的应用实例。

　　第15章 51单片机的有线通信模块

　　51单片机应用系统常常需要和其他系统进行数据交换，如PC、ARM嵌入式应用系统等，此时需要一个数据通道来提供对应的数据流操作，这个数据通道可以按照物理载体的不同分为有线和无线两种。常见的有线数据通道芯片包括RS-232总线芯片、RS-485总线芯片、CAN总线芯片、USB桥接口芯片等，通过对这些芯片的使用可以组成一个有51单片机应用系统参与的有线网络。在本章的最后提供了一个远程仓库湿度监测系统的应用实例。

　　第16章 51单片机的无线通信模块

　　当51单片机的应用系统不方便使用电缆等有线物理通道和其他系统进行数据交换

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