51單片機常用模塊設計查詢手冊（第2版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本書主要介紹瞭51單片機係統中常用模塊的具體運用，這些模塊包括：內部模塊、常用算法和函數模塊、擴展外圍模塊、I/O引腳模塊、用戶輸入通道模塊、LED顯示模塊、液晶顯示模塊、 語音和打印輸入模塊、驅動和執行機構、A/D模塊、D/A模塊、時鍾傳感器模塊、溫度傳感器模塊、常用其他傳感器模塊、有綫通信模塊、無綫通信模塊、小容量存儲模塊，以及51單片機的大容量存儲模塊。

　　本書適閤具有初步單片機基礎的單片機工程師使用，也可供高等院校電子類專業的學生和單片機愛好者參考閱讀。

目錄

第1章 51單片機的內部模塊 1

1.1 51單片機及其應用係統概述 1

1.1.1 51單片機應用係統的構成和設計流程 2

1.1.2 “最小”51單片機應用係統 4

1.2 51單片機內部模塊的基礎應用 5

1.2.1 內部模塊基礎 5

1.2.2 並行I/O模塊 6

1.2.3 定時計數器模塊 7

1.2.4 中斷係統和外部中斷模塊 13

1.2.5 串行通信模塊 18

1.3 51單片機內部模塊的高級應用 24

1.3.1 使用定時計數器擴展外部中斷 24

1.3.2 使用I/O端口模擬串行通信端口 25

1.3.3 串行通信模塊的波特率自適應 29

1.3.4 使用軟件擴展多級中斷應用 32

1.3.5 定時計數器的可控PWM輸齣 36

第2章 51單片機的常用算法和函數模塊 39

2.1 51單片機的庫函數基礎 39

2.1.1 函數庫和頭文件分類 39

2.1.2 自定義庫 40

2.1.3 庫函數的使用 41

2.2 51單片機常用函數模塊 41

2.2.1 內部函數_crol_() 41

2.2.2 內部函數_nop_() 42

2.2.3 輸入/輸齣函數putchar() 44

2.2.4 輸入/輸齣函數printf() 45

2.2.5 隨機數生成函數rand()和srand() 48

2.3 51單片機的常用算法模塊 52

2.3.1 統計字節中1的個數 52

2.3.2 軟件延時/定時 53

2.3.3 排序算法 53

第3章 擴展51單片機外圍模塊的方法 55

3.1 地址—數據總綫擴展 55

3.2 串行通信模塊擴展 58

3.3 I2C總綫擴展 58

3.3.1 I2C總綫基礎 58

3.3.2 I2C總綫接口擴展的驅動庫函數 61

3.4 SPI總綫擴展 67

3.4.1 SPI總綫基礎 67

3.4.2 SPI總綫接口擴展的驅動庫函數 69

3.5 1-wire總綫擴展 70

3.5.1 1-wire總綫擴展原理 70

3.5.2 1-wire總綫擴展的驅動庫函數 72

第4章 51單片機的I/O引腳模塊 75

4.1 譯碼器模塊 75

4.1.1 譯碼器模塊的應用場閤 75

4.1.2 譯碼器模塊的應用基礎 76

4.1.3 譯碼器模塊的應用實例——簡易流水燈 78

4.2 鎖存器模塊 79

4.2.1 鎖存器模塊的應用場閤 80

4.2.2 鎖存器模塊的應用基礎 80

4.2.3 鎖存器模塊的應用實例——秒錶 82

4.3 三態門模塊 84

4.3.1 三態門模塊的應用場閤 84

4.3.2 三態門模塊的應用基礎 84

4.3.3 三態門模塊的應用實例——地址輸入 86

4.4 串行輸入並行輸齣模塊 88

4.4.1 串行輸入並行輸齣模塊的應用場閤 88

4.4.2 串行輸入並行輸齣模塊的應用基礎 88

4.4.3 串行輸入並行輸齣模塊的應用實例——秒計時 90

4.5 並行輸入串行輸齣模塊 93

4.5.1 並行輸入串行輸齣模塊的應用場閤 93

4.5.2 並行輸入串行輸齣模塊的應用基礎 93

4.5.3 並行輸入串行輸齣模塊的應用實例——讀取撥碼開關狀態 95

4.6 可編程I/O擴展芯片Intel8255 96

4.6.1 可編程I/O擴展芯片Intel8255的應用場閤 96

4.6.2 可編程I/O擴展芯片Intel8255的應用基礎 97

4.6.3 可編程I/O擴展芯片Intel8255的應用實例——擴展輸入/輸齣 100

4.7 I/O引腳模塊的應用實例——電子抽奬係統 102

4.7.1 電子抽奬係統的需求分析 103

4.7.2 電子抽奬係統的電路設計 103

4.7.3 電子抽奬係統的應用代碼 105

第5章 51單片機的用戶輸入通道模塊 111

第6章 51單片機的LED顯示模塊 151

第7章 51單片機的液晶顯示模塊 201

第8章 51單片機的語音和打印輸齣模塊 259

第9章 51單片機的驅動和執行機構 297

第10章 51單片機的A/D模塊 339

第11章 51單片機的D/A模塊 407

第12章 51單片機的時鍾傳感器模塊 451

第13章 51單片機的溫度傳感器模塊 485

第14章 51單片機的常用其他傳感器模塊 515

第15章 51單片機的有綫通信模塊 567

第16章 51單片機的無綫通信模塊 613

第17章 51單片機的小容量存儲模塊 637

第18章 51單片機的大容量存儲模塊 711

前言/序言

　　51單片機具有體積小、功能強、價格低的特點，在工業控製、數據采集、智能儀錶、機電一體化、傢用電器等領域有著廣泛的應用，其應用可以大大提高生産、生活的自動化水平。51單片機的應用係統是一個用於實現某種目的、以51單片機為核心的軟件和硬件綜閤體；在應用係統中，除瞭51單片機之外通常還會涉及一些其他的模塊和器件，本書介紹瞭這些包括51單片機內部模塊在內的常用模塊和器件的典型應用方法。

　　本書內容簡介

　　全書分為18章，以下是各章內容的概述。

　　第1章 51單片機的內部模塊

　　本章介紹瞭51單片機應用係統的構成和設計流程，並且介紹瞭51單片機的並行I/O、定時計數器、串行通信模塊等內部模塊的基礎和高級使用方法。

　　第2章 51單片機的常用算法和函數模塊

　　在51單片機的應用係統中，有很多功能模塊是會被反復使用的，如果每個應用係統都單獨為這些功能模塊編寫相應的代碼，一方麵會大大增加開發的工作量，另一方麵從某種意義上來說也降低瞭係統的可靠性，此時如果將這些功能模塊做成庫函數，則可以高效便捷地完成相應的設計。本章介紹瞭C51語言提供的函數和一些常用的用戶自定義函數。

　　第3章 擴展51單片機外圍模塊的方法

　　本章介紹瞭在51單片機應用係統中擴展外圍模塊的方法，包括使用地址—數據總綫擴展、使用串行通信模塊擴展、使用I2C總綫擴展、使用SPI總綫擴展和使用1-wire總綫擴展。

　　第4章 51單片機的I/O引腳模塊

　　在實際使用係統中可能齣現51單片機的I/O引腳不夠的情況，本章介紹瞭如何使用譯碼器、鎖存器、三態門等擴展51單片機的I/O引腳的方法。在本章的最後提供瞭一個電子抽奬係統的應用實例。

　　第5章 51單片機的用戶輸入通道模塊

　　在51單片機應用係統中，常常需要用戶通過輸入對係統進行控製或者給係統提供一些參數，此時需要使用一些器件使得用戶完成相應的操作，這些器件被稱為51單片機的用戶輸入通道，包括按鍵、撥碼開關、鍵盤等。本章詳細介紹如何在51單片機的應用係統使用用戶輸入通道。在本章的最後提供瞭一個帶計時功能計算器的應用實例。

　　第6章 51單片機的LED顯示模塊

　　LED顯示模塊是51單片機應用係統中最常用的兩種顯示模塊之一，包括發光二極管、單位數碼管、多位數碼管等。本章詳細介紹瞭它們的使用方法。在本章的最後提供瞭一個簡易頻率計的應用實例。

　　第7章 51單片機的液晶顯示模塊

　　液晶顯示模塊是51單片機應用係統中最常用的兩種顯示模塊之一，本章介紹瞭數字字符液晶1602、漢字圖形液晶12864、點陣液晶顯示模塊等的使用方法。在本章的最後提供瞭一個俄羅斯方塊遊戲的應用實例。

　　第8章 51單片機的語音和打印輸齣模塊

　　51單片機應用係統除瞭使用顯示模塊來和用戶進行數據交互之外，還可以使用語音和文字信息來提供應用係統需要輸齣的信息。本章詳細介紹瞭包括蜂鳴器、錄放音芯片ISD2560、文本語音芯片SYN6188等的使用方法。在本章的最後提供瞭一個簡易電子琴的應用實例。

　　第9章 51單片機的驅動和執行機構

　　在51單片機的應用係統中，常常需要驅動物體進行物理位移或者驅動物體進行開啓和閉閤操作，完成這些動作的模塊被稱為51單片機的驅動和執行結構。本章介紹瞭包括三極管、達林頓管、光電隔離器、繼電器等的使用方法。在本章的最後提供瞭一個天車控製係統的應用實例。

　　第10章 51單片機的A/D模塊

　　在51單片機的應用係統中，某些信號是以模擬電壓的形式給齣的，此時需要使用外擴的A/D(模擬/數字變換)模塊將這些連續的模擬電壓信號轉換為數字信號纔能被51單片機所識彆。本章介紹瞭A/D模塊的工作原理和常見的A/D模塊的使用方法，包括MAX197、TLC2543、ADS1100等。在本章的最後提供瞭一個太陽能電池監控係統的應用實例。

　　第11章 51單片機的D/A模塊

　　在51單片機的應用係統中，常常需要通過單片機控製一些模擬量如模擬電壓、模擬電流驅動一些外部設備，此時需要將51單片機內部的數字信息轉化為模擬信號，需要使用被稱為D/A芯片或者DAC(Digital Analog Converter)的數字—模擬轉換模塊。本章介紹瞭D/A模塊的工作原理和常見的D/A模塊的使用方法，包括DAC0832、TLC5615等，還介紹瞭信號發生器模塊MAX038的使用方法。在本章的最後提供瞭一個簡易波形發生器的應用實例。

　　第12章 51單片機的時鍾傳感器模塊

　　時鍾傳感器是指能給51單片機的應用係統提供當前時間和日期信息的模塊，其具有不占用單片機內部資源(需要占用引腳)、軟件相對簡單、時間精度較高和掉電不會丟失數據的優點。本章介紹瞭包括DS12C887、PCF8563等在內的時鍾傳感器的使用方法。在本章的最後提供瞭一個簡易數字時鍾的應用實例。

　　第13章 51單片機的溫度傳感器模塊

　　在51單片機的應用係統中，可能需要測量當前係統所處環境的溫度，此時可以擴展相應溫度傳感器來獲取相應的信息，這些溫度傳感器通常可以自主地將溫度數據轉換為對應的數字量，然後通過相應的數據接口發送給51單片機。本章將介紹在51單片機應用係統中獲取溫度的方法以及包括DS18B20、TC77等在內的溫度傳感器的使用方法。在本章的最後提供瞭一個多點溫度采集係統的應用實例。

　　第14章 51單片機的常用其他傳感器模塊

　　除瞭溫度和時間之外，51單片機的應用係統中常常還會涉及其他一些物理量的測量，包括溫度、壓力、當前位置等；在實際應用中同樣可以使用對應的傳感器來對這些物理量進行測量。本章介紹51單片機的這些傳感器的使用方法，包括濕度傳感器SHT75、壓力傳感器MPX4115、數字羅盤傳感器HMR3000等。在本章的最後提供瞭一個手持傾角儀的應用實例。

　　第15章 51單片機的有綫通信模塊

　　51單片機應用係統常常需要和其他係統進行數據交換，如PC、ARM嵌入式應用係統等，此時需要一個數據通道來提供對應的數據流操作，這個數據通道可以按照物理載體的不同分為有綫和無綫兩種。常見的有綫數據通道芯片包括RS-232總綫芯片、RS-485總綫芯片、CAN總綫芯片、USB橋接口芯片等，通過對這些芯片的使用可以組成一個有51單片機應用係統參與的有綫網絡。在本章的最後提供瞭一個遠程倉庫濕度監測係統的應用實例。

　　第16章 51單片機的無綫通信模塊

　　當51單片機的應用係統不方便使用電纜等有綫物理通道和其他係統進行數據交換

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