单片机原理与接口技术

朱向庆、鄢磊、林厚健、张强志、黄杰贤、杨冬涛、陈志雄

目录

  • 1 概述
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 单片机的结构组成、特点和指标
    • 1.3 单片机的发展历史和产品类型
    • 1.4 计算机进制数、有符号二进制数、二进制编码
    • 1.5 在线测验
  • 2 MCS-51单片机硬件结构和原理
    • 2.1 MCS-51单片机的分类
    • 2.2 单片机硬件结构
    • 2.3 中央处理器(CPU)
    • 2.4 存储器
    • 2.5 并行I/O接口
    • 2.6 时钟电路和时序
    • 2.7 单片机的工作方式
    • 2.8 在线测验
    • 2.9 在线测验(物理师范)
  • 3 MCS-51指令系统及汇编程序设计
    • 3.1 指令系统简介
    • 3.2 指令系统
    • 3.3 汇编语言程序设计
    • 3.4 在线测验
  • 4 MCS-51的C程序设计
    • 4.1 C51概述
    • 4.2 C51语法基础
    • 4.3 C51对MCS-51单片机的访问
    • 4.4 C51程序设计实例
    • 4.5 在线测验
    • 4.6 在线测验(物理师范)
  • 5 MCS-51中断、定时计数器及串行接口
    • 5.1 中断系统
    • 5.2 定时/计数器
    • 5.3 串行口
    • 5.4 在线测验
    • 5.5 在线测验(物理师范)
  • 6 单片机系统基本并行扩展技术
    • 6.1 外部总线、存储器和并行口的扩展
    • 6.2 显示器的扩展
      • 6.2.1 LED数码管
      • 6.2.2 LED点阵
      • 6.2.3 LCD液晶
      • 6.2.4 OLED有机发光二极管
      • 6.2.5 USART HMI串口触摸屏
      • 6.2.6 电子纸
    • 6.3 键盘的扩展
    • 6.4 A/D转换器扩展
    • 6.5 D/A转换器扩展
    • 6.6 在线测验
  • 7 单片机系统开发工具
    • 7.1 Keil C51开发工具及仿真调试
    • 7.2 Proteus仿真软件及调试方法
    • 7.3 51单片机仿真器、编程器及EEPROM擦除器
    • 7.4 图形化开发工具及思路
    • 7.5 国产软件工具
    • 7.6 在线测验
    • 7.7 在线测验(物理师范)
  • 8 STM32单片机
    • 8.1 电子课件
    • 8.2 电子图书
    • 8.3 文档资料
    • 8.4 教学视频
    • 8.5 软件安装
  • 9 实验教学
    • 9.1 多功能微控制器实验箱简介
      • 9.1.1 实验箱布局
      • 9.1.2 各功能模块连接关系
      • 9.1.3 可以完成的实验项目
      • 9.1.4 单片机核心板
      • 9.1.5 仿真实验
      • 9.1.6 下载实验
    • 9.2 实验一 Proteus与Keil的使用
    • 9.3 实验二 LED流水灯与自锁开关
    • 9.4 实验三 定时器实现的循环彩灯
    • 9.5 实验四 单片机与计算机串行通信
    • 9.6 实验五 数码管显示的电子钟
    • 9.7 实验六 1×4独立按键与8×8点阵
    • 9.8 实验七 ICL7109、ADC0809模数转换
    • 9.9 实验八 基于STM32单片机的LED灯控制系统
    • 9.10 单片机与CPLD实验系统
    • 9.11 存在问题的实验报告
  • 10 STC单片机口袋实验板
    • 10.1 预备知识
      • 10.1.1 焊接注意事项
      • 10.1.2 综合测试程序的功能
      • 10.1.3 整体布局与各功能模块
      • 10.1.4 整机电路介绍
    • 10.2 单片机最小系统及实验板的使用
    • 10.3 LED流水灯
    • 10.4 三色LED灯
    • 10.5 数码管
    • 10.6 串行通信
    • 10.7 独立按键
    • 10.8 模数转换(含光照度检测)
    • 10.9 DAC5571数模转换
    • 10.10 PWM-DAC
    • 10.11 DS18B20温度检测
    • 10.12 DS1302实时时钟
    • 10.13 EEPROM存储器
    • 10.14 看门狗
    • 10.15 低功耗运行方式
  • 11 学生参加竞赛获奖作品
    • 11.1 一等奖
    • 11.2 二等奖
    • 11.3 三等奖
    • 11.4 成功参赛奖
    • 11.5 赛前练习作品
成功参赛奖

一、基于图像识别与运动引导的智能拐杖车

   2022年第九届广东省大学生电子设计竞赛参赛作品,参赛学生:2020叶佐立、黄智权、李天浩

 摘要:老人腿脚不便,视力衰退,出行时身体状态不稳定;设计一个可以辅助老人出行的智能拐杖车,能辅助老人行走的同时,通过语音播报提醒老人前方存在的危险标志,也能实时检测老人的心率并在异常时发定位短信提醒亲人,也能支持自动跟踪老人。本项目使用了yolov2图像识别算法,PID运动控制算法,物体跟踪算法。本作品由STM32F103C8T6单片机、OpenMV4、勘智K210SYN6288语音播报模块、双通道直流有刷电机驱动器、电机、MAX30102心率检测模块、SIM900A无线通信模块以及ATGM336H版本GPS定位模块。主要运用于老人日常出行,或者术后短暂性行动不便者。


二、多功能微控制器实验箱

   2017年第十四届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛作品,参赛学生:2013级罗伟源、李匡宇,2014级蔡凯达、林桂源、黄晓娟、吴少滨。

 摘要:从降低学生的学习成本,满足课程教学要求,提高学生动手能力,培养学生掌握微处理器架构设计方法,满足企业对求职者的技能要求这五个角度出发,将单片机、CPLDFPGA合三为一,设计一种适合项目教学法,集仿真、下载和实验为一体,硬件模块化,软件可用多种语言编程,软硬件资源完全开放,满足单片机、EDA技术、数字电路与数字逻辑等课程需求的多功能微控制器实验箱。

 关键词微控制器实验箱;单片机;CPLDFPGA;数字电路与数字逻辑


三、视力保护与身姿矫正仪

  2016年第六届广东省大学生电子设计竞赛成功参赛奖,参赛学生:2014级蔡凯达、赖俊桂、黄晓娟。

  摘要:系统以STC12LE5A60S2STM32F030为主控中心,包括超声波测距、光敏电阻感应光强、陀螺仪MPU6050、蜂鸣器提醒、蓝牙和电源共八个模块。一方面通过绑带上超声波模块和光敏电阻判断用户晚上关灯后玩手机,眼睛与手机的距离和手机屏幕的亮度是否合适;另一方面通过徽章中的陀螺仪判断用户身姿是否正确。一旦出现不正确的情况,蜂鸣器工作提醒用户加以调整,并通过蓝牙可在手机APP查看当前情况,从而了解使用手机时的距离、亮度和身姿。

  关键词:视力保护;身姿矫正;超声波;光敏电阻;陀螺仪;手机APP

 赖俊桂、蔡凯达两位同学2018年毕业时考研成功,分别到华南农业大学、桂林电子科技大学攻读硕士学位;蔡凯达同学硕士毕业时被华为公司录用。


四、基于有源RFID的医疗导诊手环

  2014年第五届广东省大学生电子设计竞赛成功参赛奖,参赛学生:2012级张导、李镜辉、刘林峰等。

  摘要:本医疗导诊手环采用有源RFID技术,无线通信技术,系统包括计算机控制软件、单片机控制器、RFID系统、nRF24L01通信模块和电源模块。手环能主动发送信号给RFID阅读器,收到从计算机发送过来的数据,根据数据能在液晶屏中显示病人的位置、下一个目的地以及诊室排队人数,从而实现为病人定位和引导就诊。手环还能从计算机中接收到数据,发出声音提示病人化验单已经出来。并且可以显示实时时间。

  关键字:有源RFID;病人定位;导诊


张导同学2016年毕业时被中国电信广州分公司录用。