51单片机入门、进阶与实战一本通PDF电子书下载

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第1篇 知识准备篇 2

第1章 单片机概述 2

1.1 什么是单片机 2

1.2 单片机的发展 3

1.3 单片机的特点 4

1.4 单片机的用途 5

1.5 如何学习单片机 5

1.6 练习题 6

第2章 开发准备 7

2.1 开发环境 7

2.1.1 硬件连接 7

2.1.2 下载器驱动安装 8

2.1.3 程序下载软件安装与使用 12

2.1.4 集成开发环境安装与使用 18

2.2 开发流程 23

2.2.1 Keil C51工程创建及程序编译 23

2.2.2 程序运行 31

2.3 开发语言 35

2.3.1 C51与标准C语言 36

2.3.2 C51的数据类型 36

2.3.3 C51常用头文件 39

2.4 练习题 39

第3章 硬件基础知识 41

3.1 LY-51S开发板简介 41

3.2 板载元器件 42

3.2.1 电子元器件 42

3.2.2 集成电路 49

3.2.3 接插件 50

3.2.4 导线 51

3.3 练习题 51

第4章 单片机基本原理 52

4.1 MCS-51单片机基本特性 52

4.2 单片机内部结构 53

4.3 单片机外部引脚 54

4.3.1 单片机外部引脚图 54

4.3.2 单片机引脚分类 55

4.4 单片机时序 57

4.5 单片机最小系统 58

4.6 单片机存储器结构 62

4.6.1 程序存储器 62

4.6.2 数据存储器 63

4.7 练习题 68

第2篇 基础功能篇 70

第5章 I/O端口 70

5.1 单片机的I/O端口 70

5.1.1 I/O端口概述 70

5.1.2 I/O端口基本原理 71

5.1.3 I/O端口基本操作 72

5.2 端口输出控制——发光二极管 74

5.2.1 案例5-1：点亮一个发光二极管 76

5.2.2 案例5-2：发光二极管流水显示 80

5.2.3 拓展项目：花样流水灯 83

5.3 端口输出控制——数码管 84

5.3.1 数码管结构与显示原理 84

5.3.2 数码管静态显示驱动 86

5.3.3 案例5-3：独立共阳数码管循环显示0～9 89

5.3.4 数码管动态显示驱动 90

5.3.5 案例5-4：8位数码管同时显示0～7 93

5.3.6 拓展项目：数码管显示动态数据 96

5.4 端口输入控制——独立按键 96

5.4.1 独立按键的连接方式 97

5.4.2 独立按键的检测原理 98

5.4.3 按键去抖及按键处理流程 99

5.4.4 案例5-5：抢答器 101

5.4.5 拓展项目：独立按键长按、短按效果 102

5.5 端口输入控制——矩阵键盘 103

5.5.1 矩阵键盘的连接方式 103

5.5.2 矩阵键盘的检测原理 104

5.5.3 案例5-6：矩阵键盘键号LED显示 105

5.5.4 拓展项目：矩阵键盘密码锁 110

5.6 练习题 111

第6章 外部中断 113

6.1 中断系统概述 113

6.1.1 中断原理 113

6.1.2 中断的作用 114

6.1.3 中断应实现的功能 114

6.1.4 中断相关概念 115

6.2 单片机中断资源 116

6.2.1 中断源及入口地址 116

6.2.2 中断控制及设置 117

6.3 C51中断处理函数的编写 119

6.4 外部中断编程实战 121

6.4.1 案例6-1：独立按键控制LED状态转换 121

6.4.2 拓展项目：按键改变流水灯的流水方向 124

6.5 练习题 125

第7章 定时/计数器 127

7.1 定时/计数器简介 127

7.2 定时/计数器的结构及相关寄存器 127

7.2.1 定时/计数器的结构 127

7.2.2 定时/计数器的相关寄存器 128

7.3 定时/计数器的工作原理 129

7.3.1 定时功能 129

7.3.2 计数功能 131

7.4 定时/计数器的工作方式 131

7.4.1 方式0 131

7.4.2 方式1 131

7.4.3 方式2 132

7.4.4 方式3 132

7.5 定时/计数器编程实战 133

7.5.1 定时/计数器的程序设计流程 133

7.5.2 案例7-1：按键10次翻转LED状态 133

7.5.3 案例7-2：发光二极管定时闪烁 135

7.5.4 案例7-3：定时器产生任意占空比PWM 139

7.5.5 拓展项目：发光二极管定时流水显示 141

7.6 练习题 142

第8章 串口通信 144

8.1 串口通信概述 144

8.1.1 通信的基本概念 144

8.1.2 串行通信的工作方式 145

8.1.3 串行通信的时钟及传输速率 145

8.1.4 串行通信协议 146

8.2 串口通信接口电路原理 148

8.3 51单片机串口结构及相关寄存器 151

8.3.1 串口的结构 151

8.3.2 串口的相关寄存器 152

8.4 串口的工作方式及波特率设置 154

8.4.1 方式0 154

8.4.2 方式1 155

8.4.3 方式2和方式3 156

8.4.4 波特率设置 158

8.5 串口应用编程实战 159

8.5.1 串口应用的程序设计流程 159

8.5.2 案例8-1：串口扩展并行输出流水灯显示 160

8.5.3 案例8-2：双机通信单字符收发 164

8.5.4 拓展项目：字符串收发 168

8.6 练习题 170

第3篇 进阶功能篇 173

第9章 继电器 173

9.1 什么是继电器 173

9.2 继电器的结构及工作原理 174

9.3 继电器的驱动电路 175

9.4 继电器编程实战 176

9.4.1 继电器的程序设计流程 176

9.4.2 案例9-1：继电器状态切换及LED显示 176

9.5 练习题 178

第10章 蜂鸣器 179

10.1 什么是蜂鸣器 179

10.2 蜂鸣器的结构原理 179

10.3 蜂鸣器的驱动电路 180

10.4 蜂鸣器编程实战 181

10.4.1 蜂鸣器的程序设计流程 181

10.4.2 案例10-1：蜂鸣器模拟救护车声音 181

10.5 练习题 183

第11章 步进电机 184

11.1 什么是步进电机 184

11.1.1 步进电机简介 184

11.1.2 步进电机分类 185

11.2 步进电机的硬件结构 186

11.2.1 步进电机硬件结构 186

11.2.2 步进电机术语解释 186

11.2.3 步进电机的转动原理 187

11.3 步进电机的驱动方式 187

11.4 步进电机控制编程实战 189

11.4.1 步进电机的程序设计 189

11.4.2 案例11-1：电机正转反转 190

11.4.3 案例11-2：按键控制步进电机正反转 192

11.5 练习题 193

第12章 直流电机 195

12.1 什么是直流电机 195

12.2 直流电机的原理及分类 195

12.2.1 直流电机的原理 195

12.2.2 直流电机的分类 197

12.3 直流电机的驱动方式 198

12.4 直流电机编程实战 199

12.4.1 案例12-1：直流电机按键控制 199

12.4.2 案例12-2：直流电机PWM调速 201

12.5 练习题 204

第13章 舵机 205

13.1 什么是舵机 205

13.2 舵机的工作原理 206

13.3 舵机的角度控制原理 206

13.4 舵机编程实战 207

13.4.1 舵机的程序设计流程 207

13.4.2 案例13-1：按键调节舵机转角 207

13.5 练习题 210

第14章 1602液晶 211

14.1 概述 211

14.2 1602液晶的基本原理及控制方式 212

14.2.1 1602液晶的引脚结构 212

14.2.2 1602液晶的显示内容 213

14.2.3 1602液晶的控制方式 214

14.3 1602液晶编程实战 216

14.3.1 1602液晶模块的程序设计流程 216

14.3.2 案例14-1：1602液晶滚动显示字符串 217

14.4 练习题 221

第15章 双色点阵屏 222

15.1 双色点阵的基本原理 222

15.2 双色点阵的驱动芯片 224

15.3 双色点阵的硬件连线 225

15.4 双色点阵编程实战 225

15.4.1 双色点阵的控制流程 225

15.4.2 案例15-1：双色点阵显示特定图形 226

15.5 练习题 230

第16章 模数/数模转换 231

16.1 模数/数模转换原理 231

16.2 ADC转换类型及应用 232

16.3 DAC转换类型及应用 234

16.4 练习题 235

第17章 红外收发 236

17.1 红外接收与编解码定义 236

17.2 红外接收原理 237

17.3 红外发射原理 238

17.4 红外收发编程实战 238

17.4.1 红外收发的程序设计思路 238

17.4.2 案例17-1：红外解码液晶屏显示 238

17.5 练习题 243

第4篇 总线协议篇 245

第18章 I2C总线与E2 PROM 245

18.1 I2 C总线概述 245

18.2 I2 C通信协议 247

18.2.1 I2 C通信协议 247

18.2.2 单片机模拟I2 C总线 247

18.3 E2PROM 24C02应用概述 248

18.3.1 24C02芯片简介 248

18.3.2 24C02硬件原理与连接 248

18.3.3 24C02存储结构与寻址 249

18.3.4 24C02读/写操作时序 250

18.4 PCF8591模拟采集与输出 251

18.4.1 PCF8591芯片简介 251

18.4.2 PCF8591硬件原理及连接 252

18.4.3 PCF8591寻址及功能选择 253

18.5 I2 C总线应用编程实战 254

18.5.1 I2C总线应用程序设计流程 254

18.5.2 案例18-1：24C02记忆开机次数 255

18.5.3 案例18-2：PCF8591的一路A/D数码管显示 261

18.5.4 案例18-3：PCF8591 D/A输出模拟 263

18.6 练习题 265

第19章 SPI协议 267

19.1 SPI总线协议 267

19.1.1 SPI简介 267

19.1.2 SPI通信模式 268

19.2 DS1302时钟芯片 269

19.3 DS1302的引脚结构及相关寄存器 270

19.3.1 DS1302的引脚结构 270

19.3.2 DS1302的寄存器设置 271

19.4 SPI协议应用编程实战 273

19.4.1 SPI协议应用的程序设计流程 273

19.4.2 案例19-1：DS1302时钟显示 273

19.5 练习题 278

第20章 1-Wire总线 279

20.1 概述 279

20.2 DS18B20数字温度传感器 280

20.2.1 DS18B20传感器特性 280

20.2.2 DS18B20的引脚结构 281

20.2.3 DS18B20的硬件连接 281

20.2.4 DS18B20的内部结构 282

20.2.5 DS18B20的工作原理 284

20.2.6 DS18B20的工作时序 288

20.2.7 DS18B20使用中注意事项 290

20.3 1-Wire总线应用编程实战 291

20.3.1 DS18B20模块的程序设计流程 291

20.3.2 案例20-1：温度采集液晶显示 291

20.4 练习题 294

第5篇 综合实战篇 296

第21章 计算器 296

21.1 硬件需求 296

21.2 设计思路 296

21.3 编程实战 298

21.4 运行效果 301

第22章 串口测温 302

22.1 硬件需求 302

22.2 设计思路 302

22.3 编程实战 302

22.4 运行效果 304

第23章 99分钟倒计时器 306

23.1 硬件需求 306

23.2 设计思路 306

23.3 编程实战 308

23.4 运行效果 312

附录A ASCII表 314

附录B 进制转换表 315

附录C C51数据类型及运算符 316

参考文献 318

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