单片机开发技术与实训

第1章　单片机控制系统设计基础 2

1.1 MCS-51单片机简介 2

1.1.1 MCS-51单片机引脚图和功能图 2

第1部分　MCS-51单片机基础知识 2

1.1.2 MCS-51系列引脚及功能 3

1.1.3 MCS-51单片机存储器结构及其用途 4

1.2 MCS-51指令系统 7

1.2.1 MCS-51指令系统简介 7

1.2.2　数据传送类指令 8

1.2.3　算术运算类指令 11

1.2.4　逻辑运算类指令 13

1.2.5　控制转移类指令 14

1.2.6　位操作指令 16

1.2.7　伪指令 17

2.1.1 Keil C51的安装 18

第2章　单片机开发系统及使用方法 18

2.1　源程序编译软件Keil C51 18

2.1.2 Keil C51的界面介绍及使用 21

2.2　单片机仿真软件Proteus 34

2.2.1 Proteus的简介 34

2.2.2 Proteus安装及界面介绍 35

2.2.3 Proteus的使用 41

2.2.4 Proteus的硬件仿真 47

2.2.5 Keil C51与Proteus的结合 49

2.3 MedWin单片机集成开发环境 51

2.3.1 MedWin的安装 51

2.3.2 MedWin的开发入门 54

3.1.3　实验原理 58

3.1.2　实验设备 58

3.1　寻址方式实验 58

3.1.1　实验目的 58

第3章　单片机指令系统实验 58

3.1.4　实验内容 59

思考与练习 66

3.2　数据传送类指令实验 66

3.2.1　实验目的 66

3.2.2　实验设备 66

3.2.3　实验原理、内容和步骤 67

思考与练习 72

3.3　算术运算类指令实验 72

3.3.1　实验目的 73

3.3.2　实验设备 73

3.3.3　实验原理 73

3.3.4　实验内容 74

思考与练习 75

3.4　逻辑运算类指令实验 76

3.4.1　实验目的 76

3.4.2　实验设备 76

3.4.3　实验原理 76

3.4.4　实验内容及步骤 76

3.5　控制转移和子程序调用实验 78

3.5.1　实验目的 78

3.5.2　实验设备 78

3.5.3　实验原理 78

3.5.4　实验内容及步骤 80

思考与练习 81

4.1.2　硬件电路设计 83

4.1.1　设计功能要求 83

4.1.3　软件设计思路 83

4.1　利用循环方式实现流水广告灯 83

第4章　流水广告灯的设计 83

第2部分　单片机控制系统项目的软、硬件设计过程和方法 83

4.1.4　仿真调试 87

4.1.5　调试结果分析 87

4.2　利用取表方式实现流水广告灯 88

4.2.1　设计功能要求 88

4.2.2　硬件电路设计 88

4.2.3　软件设计思路 89

4.2.4　仿真调试 89

4.3　利用定时器方式实现流水广告灯 90

4.3.1　定时器／计数器应用简介 91

4.3.2　设计实例 93

4.4　利用中断方法实现流水广告灯 98

4.4.1　中断有关概念 98

4.4.2　AT89C51中断标志及控制寄存器 99

4.4.3　中断响应的条件及响应过程 101

4.4.4　定时中断应用实例 103

4.4.5　外部中断（？/？）的应用 107

4.4.6　两个中断（？/？）同时存在 108

4.5　用串行口实现的流水广告灯 111

4.5.1 AT89C51的串行口结构 111

4.5.2　串行口特殊功能寄存器 111

4.5.3 AT89C51串行口的工作方式 113

4.5.4 AT89C51串行口的波特率 115

4.5.5　串行口工作方式0的应用实例 116

4.5.6　仿真调试 118

第5章　交通信号灯的设计 119

5.1　没有时间显示的定时交通信号灯 119

5.1.1　设计功能要求 119

5.1.3　硬件电路设计 120

5.1.4　软件设计 120

5.1.2　设计思路 120

5.1.5　用Keil C51和Protues软件调试仿真 122

5.2　有时间显示的定时交通信号灯 124

5.2.1　硬件电路设计 124

5.2.2　软件设计 124

5.2.3　调试与仿真 126

思考与练习 126

第6章　数字式电子时钟的设计 127

6.1　普通时钟设计 127

6.1.1　设计功能要求及方案 127

6.1.2　硬件电路设计与器件选择 128

6.1.3　显示电路的设计与器件选择 130

6.1.4　按键电路设计与器件选择 131

6.1.5　电路原理图 132

6.1.6　软件的设计方案 133

6.1.7　资源分配 134

6.1.8　程序模块流程图 135

6.1.9　电路检测程序 136

6.1.10　时钟源程序 138

6.1.11　调试方法与步骤 144

6.1.12　分析与总结 145

思考与练习 146

6.2　闹铃时钟设计 146

6.2.1　设计功能要求及方案 146

6.2.2　单片机的选择 151

6.2.3　显示电路的设计与器件选择 151

6.2.4　电路原理图 151

6.2.5　软件的设计方案 151

6.2.6　资源分配 152

6.2.7　软件流程框图 153

6.2.8　时钟源程序 154

思考与练习 162

7.1.2　设计的思路 163

7.1.1　设计功能要求 163

7.2　硬件电路的设计方案及框图 163

第7章　数字式温度恒温控制器的设计 163

7.1　设计功能要求及方案论证 163

7.3　硬件电路的设计与器件选择 164

7.3.1　测温电路 164

7.3.2 A/D转换电路 165

7.3.3　主控制器电路 165

7.3.4　设定控制温度按键电路 166

7.3.5　驱动电路 166

7.3.6　显示电路 166

7.4　软件程序设计 166

7.4.1　程序设计框图 166

7.4.2　主程序的设计 168

7.4.3　子程序的设计 169

7.5　仿真调试 172

思考与练习 173

7.6　调试性能分析 173

第8章　数字式电压表的设计 174

8.1　设计功能要求及方案论证 174

8.1.1　数字式电压表设计功能要求 174

8.1.2　数字式电压表设计的思路 174

8.1.3　数字式电压表硬件电路的设计方案及框图 174

8.2　硬件电路的设计与器件选择 175

8.2.1 8路测压A/D转换电路 175

8.2.2　主控制器电路 175

8.2.3　驱动电路 176

8.2.4　显示电路 176

8.3　软件程序设计 176

8.3.1　程序设计框图 176

8.3.2　主程序的设计 177

8.3.3　子程序的设计 178

8.5　调试性能分析 180

8.4　仿真调试 180

思考与练习 181

第9章　自动门设计 182

9.1　设计功能要求及方案论证 182

9.1.1 自动门设计功能要求 182

9.1.2　自动门设计的思路 182

9.1.3　硬件电路的设计方案及框图 182

9.2　硬件电路的设计与器件选择 183

9.2.1　红外线发射和接收电路 183

9.2.2　红外线编译码驱动电路 183

9.2.3　手动开、关门和限位开关电路 184

9.2.4　单片机主控制器电路 184

9.2.5　步进电机驱动电路 184

9.2.6　步进电机 184

9.3　软件程序设计 184

9.3.3　子程序的设计 185

9.3.1　程序设计框图 185

9.3.2　主程序的设计 185

9.4　仿真调试 188

9.5　调试性能分析 189

思考与练习 190

第10章　LCD显示器应用电路设计 191

10.1　液晶显示器的基本知识 191

10.1.1　液晶显示器概述 191

10.1.2 1602字符型液晶显示模块（LCM）的基本组成 191

10.1.3 HD44780的驱动器和控制器 192

10.1.4 1602字符型液晶显示器引脚及功能 194

10.1.5 1602字符型液晶显示器工作原理 194

10.1.6 LCD指令码工作说明 198

10.1.7 LCD控制器接口时序说明 201

10.1.8 LCD初始化设置 202

10.2.1　硬件电路原理图 203

10.2.2　仿真调试 203

10.2　让液晶显示器显示单个字符 203

10.3　让液晶显示器显示字符串 206

10.3.1　设计功能要求 206

10.3.2　编辑源程序 206

10.3.3　源程序编译 208

10.3.4　仿真调试 208

10.4　字符型液晶显示器常用的子程序 208

10.4.1　查询忙碌标志信号子程序 208

10.4.2　写指令到指令寄存器子程序 210

10.4.3　写数据到数据寄存器的子程序 210

10.4.4　清除LCD显示器的子程序 210

10.4.5　启动LCD子程序 210

10.5.3　编辑源程序 211

10.5.2　硬件电路 211

10.5.1　设计功能说明 211

10.5　让液晶显示器显示键盘输入的字符 211

10.4.6　延时子程序 211

10.5.4　源程序编译 215

10.5.5　仿真调试 215

10.6　电子号码锁 216

10.6.1　功能说明 216

10.6.2　硬件电路 217

10.6.3　编辑源程序 218

10.6.4　源程序编译 223

10.6.5　仿真调试 223

第11章　点矩阵显示器显示字电路设计 225

11.1　点矩阵显示器相关知识 225

11.1.1　点矩阵的结构与种类 225

11.1.2　点矩阵显示器基本应用 226

11.2.2　电路原理图 228

11.2.3　硬件电路连线说明 228

11.2.1　功能说明 228

11.2　一个8×8点矩阵的显示设计（一） 228

11.2.4　程序设计内容 229

11.2.5　汇编源程序 230

11.3　一个8×8点矩阵的显示设计（二） 232

11.3.1　功能说明 232

11.3.2　电路原理图 232

11.3.3　硬件电路连线说明 233

11.3.4　程序设计内容 233

11.3.5　汇编源程序 233

11.4　一个5×7点矩阵的显示 236

11.4.1　功能说明 236

11.4.2　电路原理图 237

11.4.3　硬件电路连线 237

11.4.4　程序设计内容 237

11.4.5　汇编源程序 237

11.5.1　功能说明 239

11.5　单个中文字的显示设计——依次显示4个字 239

11.5.2　电路原理图 243

11.5.3　硬件电路连线 243

11.5.4　汇编源程序 244

第3部分　单片机技术在实践中的应用 248

第12章　单片机在家电产品中的应用 248

12.1　概述 248

12.2　单片机在微电脑控制电饭锅中的应用举例 248

12.2.1　设计的功能要求 249

12.2.2　硬件电路的设计原理及分析 250

12.2.3　软件程序设计原理及框图 252

第13章　单片机在电力系统继电保护装置中的应用 254

13.1　微机型继电保护概述 254

13.2　WXB-11型输电线路继电保护装置举例 255

13.2.1　设计的功能要求 256

13.2.2　硬件电路设计原理及分析 256

13.2.3　软件程序设计原理及框图 260

附录A MCS-51单片机指令速查表 267