单片机课程设计仿真与实践指导

本书采用仿真与实践对照的方式编写，让学生先仿真，再用仿真指导实物设计与制作，目的在于让学生能够成功地做出单片机应用作品，使学生体验学有所用、学有所成的快乐，初步体会专业知识的魅力。全书分为基础知识篇、片内功能模块设计篇、片外扩展设计篇、综合应用篇。基础知识篇讲解课程设计的作用与组织，介绍使用的工具及单片机*简应用系统；片内功能模块设计篇充分利用单片机片内的并口、定时器/计数器、中断系统，设计简单的单片机应用系统；片外扩展设计篇利用单片机*简系统与扩展的键盘、数码管、LCD显示器、点阵显示屏、A/D与D/A转换器等组成较复杂的单片机应用系统；综合应用篇则将单片机与具体的行业相结合，介绍了单片机在光伏发电、风力发电及物联网中应用的设计实例。
本书可作为应用型工科院校本、专科学生单片机课程设计的教材，也可作为从事单片机项目开发与应用的工程技术人员的参考书。
为方便教学，本书配有免费电子课件、模拟试卷及答案，供教师参考。凡选用本书作为授课教材的教师，均可来电(010-88379375)索取，或登录机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com)网站，注册、免费下载

目录
前言
第1篇基础知识篇
第1章单片机课程设计概述
1.1为什么要安排课程设计
1.2课程设计在学习过程中的作用
1.3课程设计的内容与组织方式
第2章单片机课程设计的工具
2.1软件工具
2.1.1Keil软件
2.1.2Proteus仿真软件
2.1.3在系统编程软件ISP
2.1.4其他相关软件
2.2硬件工具
2.2.1面包板
2.2.2万用板
2.2.3印制电路板
2.2.4下载工具
2.2.5电源
2.2.6焊接工具
第3章单片机最简应用系统设计——点亮一个发光二极管的控制系统
3.1系统硬件设计
3.2系统软件设计
3.3实物制作过程
习题
第2篇片内功能模块设计篇
第4章报警器与旋转灯设计
4.1项目任务
4.2硬件设计
4.3程序设计
4.4仿真与实验结果
习题
第5章交通灯控制系统设计
5.1项目任务
5.2硬件设计
5.3程序设计
5.4仿真与实验结果
习题
第6章多台设备自动循环控制系统设计
6.1项目任务
6.2硬件设计
6.3程序设计
6.4仿真与实验结果
习题
第7章顺序控制系统设计
7.1项目任务
7.2硬件设计
7.3程序设计
7.4仿真与实验结果
习题
第3篇片外扩展设计篇
第8章八路抢答器设计
8.1项目任务
8.2硬件设计
8.3程序设计
8.4仿真与实验结果
第9章用LED数码管显示的秒表设计
9.1项目任务
9.2硬件设计
9.3程序设计
9.4仿真与实验结果
第10章用LCD1602显示的秒表设计
10.1项目任务
10.2硬件设计
10.3程序设计
10.4仿真与实验结果
第11章可调式数码管电子钟设计
11.1项目任务
11.2硬件设计
11.3程序设计
11.4仿真与实验结果
第12章可调式LCD1602电子钟设计
12.1项目任务
12.2硬件设计
12.3程序设计
12.4仿真与实验结果
第13章采用单片机控制的电子琴设计
13.1项目任务
13.2硬件设计
13.3程序设计
13.4仿真与实验结果
第14章基于ADC0809的数字电压表设计
14.1项目任务
14.2硬件设计
14.3程序设计
14.4仿真与实验结果
第15章采用ADC0832的两路电压表设计
15.1项目任务
15.2硬件设计
15.3程序设计
15.4仿真与实验结果
第16章采用DAC0832的波形发生器设计
16.1项目任务
16.2硬件设计
16.3程序设计
16.4仿真与实验结果
第17章电梯楼层显示器设计
17.1项目任务
17.2硬件设计
17.3程序设计
17.4仿真与实验结果
第18章电子密码锁设计
18.1项目任务
18.2硬件设计
18.3程序设计
18.4仿真与实验结果
第19章可调式电子日历设计
19.1项目任务
19.2硬件设计
19.3程序设计
19.4仿真与实验结果
第4篇综合应用篇
第20章采用单片机控制的光伏发电升压电路设计
20.1项目任务
20.2项目分析
20.3硬件设计
20.4程序设计
20.5仿真与实验结果
第21章光伏寻日控制系统设计
21.1项目任务
21.2项目分析
21.3硬件设计
21.4程序设计
21.5调试和实验结果
第22章风速风向测量仪设计
22.1项目任务
22.2硬件设计
22.3程序设计
22.4实验结果
第23章智能公交显示系统设计
23.1项目任务
23.2项目分析
23.3硬件设计
23.4程序设计
23.5样机调试
23.6通信结果显示分析
参考文献

前言
课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，目的是对学生进行全面的单片机应用系统设计训练，让学生将学过的零碎知识系统化，熟悉单片机应用系统设计的流程，具有开发单片机应用系统的能力，为后续毕业设计和毕业后从事智能控制系统设计工作打好基础。
现有的单片机课程设计教材有如下两种：第一种是以Proteus仿真为主，提供丰富的设计实例，运用仿真软件构成虚拟实验环境，验证所设计的单片机应用系统的正确性。这种教材可以改变传统的“纸上谈兵”“光设计不验证”的单片机课程设计模式，让学生有机会验证自己所设计的系统是否可行，看到所设计系统的仿真结果。但是计算机仿真不能完全代替实物制作，真正设计时，学生还会碰到电路设计、元器件选取与电路焊接工艺等各种问题，这些都会影响所设计的实物能否成功，总之会做单片机仿真不一定会设计实际应用作品。第二种是单纯讲解实物的设计与制作，但是限于篇幅，系统硬件设计调试过程、电路时序配合及软件调试过程都不可能在一本书中面面俱到地全部包括，学生即使按照课程设计指导书操作，也不一定能做出实物，有时需要反复修改电路、重新焊接制板、多次购买元器件，这样会打击学生的自信心，影响学习兴趣，设计效果也不理想。
本书精选了20多个单片机课程设计与工程应用项目实例，采用仿真与实践对照的方式编写，让学生先仿真，再用仿真指导实物制作，目的在于让学生能够成功做出单片机作品，真正提高学生的单片机应用能力。
本书分为基础知识篇、片内功能模块设计篇、片外扩展设计篇、综合应用篇。基础知识篇讲解课程设计的作用与组织，介绍课程设计使用的工具及单片机最简应用系统；片内模块设计篇充分利用单片机片内的并口、定时器/计数器、中断系统，设计简单的单片机应用系统；片外扩展设计篇利用单片机最简系统与外扩的键盘、数码管、LCD显示器、点阵显示屏、A/D与D/A转换器等组成较复杂的单片机应用系统；综合应用篇则将单片机与具体的行业相结合，介绍单片机在光伏发电、风力发电及物联网中应用的几个设计实例。
本书第1篇与第2篇由陆广平编写，第3篇由张兰红编写，第4篇由仓思雨编写，张兰红担任总体策划与全书统稿工作。
本书于2016年9月被评为盐城工学院立项建设教材，成书过程中，南京航空航天大学自动化学院的黄文新教授、王友仁教授，盐城工学院电气工程学院的何坚强教授对本书进行了审阅，提出了许多中肯的建议。盐城工学院教务处、电气工程学院的领导一如既往地给予了大力支持并提供了资助，杨婷婷、魏星、冯宝刚、孙国峻、顾伟伟、甄玄玄、李胜等同学在资料收集、绘图方面做了大量的工作，在此一并表示衷心感谢。
为了方便读者学习，本书提供了配套的教辅资料，内容包括各章的Proteus仿真模型，相应源文件和工程文件、实物作品电路原理图、制作的PPT与视频等。
由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免会有错误和不足之处，恳请各位读者批评指正。编著者E-mail：[email protected]。