单片机技术与设备检修技能

　　本书以设备维护维修工作过程为主线，围绕维修过程中经常遇到的微处理器控制设备与检测信号等问题，以情境为模块，以任务为实训目标，从基础出发，注重技能，循序渐进。
　　刘雪雪主编的《单片机技术与设备检修技能》主要讲述了单片机最小系统的仿真调试与硬件制作调试、C51并口与报警装置的仿真与硬件制作调试、C51定时器/中断与直流电机装置的仿真与硬件制作调试、单片机控制显示器的仿真调试与硬件调试、键盘接口与步进电机控制的仿真与硬件调试、串行接口与数据传送的技术与技能、A/D与D/A转换接口的仿真与硬件制作调试、单片机串行外设接口技术与技能、单片机扩展应用实例介绍。
　　本书可作为职业技术院校单片机相关课程教学用书，也可作为工程技术人员的自学参考用书。

学习情境1  单片机最小系统的仿真与硬件制作调试
  任务1  初识单片机和单片机最小系统
    1.1  单片机概述
      1.1.1  什么是单片机
      1.1.2  单片机的特点及应用
      1.1.3  单片机的分类
    1.2  MCS—51单片机系列简介
      1.2.1  Intel公司MCS—51单片机
      1.2.2  Atmel公司的AT89系列单片机
    1.3  初识单片机芯片
      1.3.1  单片机外形认识
      1.3.2  AT89S52芯片的内部特性
      1.3.3  AT89S52芯片引脚功能
    1.4  单片机最小系统电路
      1.4.1  晶振电路
      1.4.2  复位电路
      1.4.3  发光二极管输出电路
      1.4.4  电源电路
    技能训练1—1
  任务2  单片机最小系统检测程序编写与仿真技能训练
    1.5  单片机开发系统及功能
    1.6  单片机最小系统检测程序编写
    1.7  KeilμVision3集成开发软件使用
      1.7.1  KeilμVision3软件的安装
      1.7.2  Keil工程的建立
      1.7.3  用KeilC51软件模拟仿真
    1.8  Proteus仿真软件使用
      1.8.1  模拟仿真ISIS界面简介
      1.8.2  Proteus软件绘制单片机原理图的方法
    技能训练1—2
  任务3单片机最小系统的软硬件调试技能训练
    1.9  C51的常量
    1.10  下载工具的使用
      1.10.1  SUPERPRO280U编程器的使用
      1.10.2  ISP下载线的使用
    技能训练1—3
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境2  C51并口与报警装置的仿真与硬件制作调试
  任务1  单片机控制报警器的仿真与硬件制作调试
    2.1  C51单片机的输入／输出接口
      2.1.1  P0口
      2.1.2  P1口
      2.1.3  P2口
      2.1.4  P3口
      2.1.5  P0—P3口的负载能力及接口要求
    2.2  MCS—51单片机的存储器
      2.2.1  单元与位
      2.2.2  字、字节和数制
      2.2.3  程序存储器
      2.2.4  内部数据存储器
      2.2.5  特殊功能寄存器
    2.3  C51语言的数据类型
    2.4  C51的变量
    2.5  单片机控制蜂鸣器的原理
    2.6  单片机控制报警装置程序编写
    技能训练2—1
  任务2  单片机控制报警灯的仿真与硬件制作调试
    2.7  单片机的时序
    2.8  单片机控制报警灯程序编写
    技能训练2—2
  任务3  单片机控制信号灯的仿真与硬件制作调试
    2.9  单片机控制信号灯程序编写
    技能训练2—3
  任务4  单片机控制单体数码管的仿真与硬件制作调试
    2.10单体数码管的控制原理
    技能训练2—4
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境3  C51定时器／中断与直流电机装置的仿真与硬件制作调试
  任务1  单片机定时器产生脉冲控制设备的技能训练
    3.1  单片机的定时／计数器的应用
      3.1.1  定时／计数器的控制
      3.1.2  MCS—51定时／计数器控制与状态寄存器
      3.1.3  定时／计数器的工作方式
    3.2  脉冲控制无源蜂鸣器出声音
    3.3  应用定时器产生脉冲控制无源蜂鸣器出声音
    技能训练3—1
  任务2  单片机计数器记录流水线上工件数的仿真与硬件制作调试
    3.4  计数器的计数功能
    3.5  光敏器件的使用
    3.6  应用单片机计数器记录流水线上工件数
    技能训练3—2
  任务3  单片机定时中断控制继电器的仿真与硬件制作调试
    3.7  单片机的定时中断系统
      3.7.1  中断的概念
      3.7.2  MCS—51的中断源
      3.7.3  中断系统的结构
      3.7.4  中断响应过程
      3.7.5  C51中断程序设计的完整语法
    3.8  继电器控制直流电机
      3.8.1  继电器的选择
      3.8.2  常用的电机类型
      3.8.3  继电器控制直流电机的方法
    3.9  单片机定时控制继电器的应用
    技能训练3—3
  任务4  单片机外部中断用于电机正反转的仿真与硬件制作调试
    3.10  单片机的外部中断系统
      3.10.1  定时／计数器运行控制寄存器（TCON）
      3.10.2  中断允许寄存器（IE）
      3.10.3  中断优先级控制寄存器（IP）
      3.10.4  中断请求的撤除
    3.11  直流电机正反转的控制方法
    3.12  工作寄存器的使用
    3.12.1  什么是工作寄存器
    3.12.2  工作寄存器在单片机中的作用
    3.13  单片机中断在电机正反转控制中的应用
    技能训练3—4
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境4  单片机控制显示器的仿真与硬件调试
  任务1  单片机控制数码管显示工件计数值
    4.1  数码管的动态显示
      4.1.1  数码管的驱动方式
      4.1.2  四位数码管介绍
      4.1.3  四位数码管的驱动电路
      4.1.4动态显示驱动
      4.1.5  扫描驱动常见的问题：亮度和稳定度问题
    4.2  C51的运算符和表达式
      4.2.1  赋值运算符
      4.2.2  算术运算符
      4.2.3  位左、右移运算符
      4.2.4  位左、右移函数
    4.3  数码管动态显示数据方案
      4.3.1  数码管动态显示数据的方案
      4.3.2  控制原理图
      4.3.3  编写例程：4位数码管动态显示四位数控制程序
    43.4  例程
    技能训练4—1
  任务2  单片机控制单个LED点阵显示器显示数字或汉字
    4.4  8×8LED点阵式显示器简介
      4.4.1  点阵显示模块的结构
      4.4.2  点阵显示模块的检测
      4.4.3  点阵显示器的数据显示方法
      4.4.4  点阵显示器的字模取模软件及使用
      4.4.5  点阵显示器驱动电路
    4.5  单片机控制单个LED点阵显示器驱动方案
    技能训练4—2
  任务3  单片机控制LED大屏幕显示器（扩展）
    4.6  LED大屏幕点阵显示器的控制原理
    4.7  单片机控制LED大屏幕显示器方案
      4.7.1  控制原理图
      4.7.2  点阵显示汉字的驱动程序
    技能训练4—3
  任务4  单片机控制液晶显示器显示温度的仿真与硬件调试（扩展）
    4.8  128×64液晶显示器的控制原理
      4.8.1  液晶显示器种类
      4.8.2  液晶显示器的原理
      4.8.3  液晶显示器的介绍
      4.8.4  液晶显示器的硬件连接
      4.8.5  液晶显示器的指令和基本操作
    4.9  单片机控制LCD液晶显示器驱动方案
    技能训练4—4
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境5  键盘接口与步进电机控制的仿真与硬件调试
  任务1  独立键盘应用与步进电机控制的仿真与硬件调试
    5.1  键盘接口
      5.1.1  键盘的组成形式
      5.1.2  键盘接口的工作过程和工作方式
      5.1.3  硬件消抖动的独立键盘编程方法
      5.1.4  软件消抖动的独立键盘编程方法
    5.2  步进电机简介
      5.2.1  步进电机工作原理
      5.2.2  步进电机的控制
      5.2.3  脉冲分配与驱动芯片的选取
      5.2.4  PF42—48041步进电机介绍
    5.3  光电隔离电路
      5.3.1  光耦的工作原理
      5.3.2  光耦的种类
      5.3.3  光电耦合器的选择
    5.4  单片机控制步进电机方案
      5.4.1  单片机控制步进电机方案
      5.4.2  单片机控制步进电机硬件方案
      5.4.3  例程
    技能训练5—1
  任务2  4×4键盘接口的仿真与硬件调试
    5.5  4×4键盘扫描原理
      5.5.1  4×4键盘的工作原理
      5.5.2  选择单片机对非编码键盘的控制方法
    5.6  4×4键盘测试方案
      5.6.1  4×4键盘硬件电路方案
      5.6.2  4×4键盘程序编写
    技能训练5—2
  任务3  C51定时器与键值移位显示的仿真与硬件调试
    5.7  区别前后键值的方法
    5.8  一键多功能的控制方法
    5.9  4×4键盘键值移位方案
      5.9.1  4×4键盘键值移位方案
      5.9.2  4×4键盘键值移位硬件电路
      5.9.3  例程
    技能训练5—3
  任务4  键盘设定步进电机运转速度与步数的仿真与硬件调试（扩展）
    5.10  键盘设定步进电机运转速度与步数的控制
      5.10.1  键盘设定步进电机运转速度与步数的控制方案
      5.10.2  键盘设定步进电机运转速度与步数控制的硬件电路
      5.10.3  程例
    技能训练5—4
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境6  串行接口与数据传送的技术与技能
  任务1  串行接口与I/O扩展的仿真调试
    6.1  串行通信基本概念
      6.1.1  串行通信的方式
      6.1.2  串行通信的方式
      6.1.3  串行通信的接口电路
    6.2  串行通信总线标准及其接口
      6.2.1  MCS—51单片机的串行口结构
      6.2.2  串行口工作方式
      6.2.3  波特率设计
    6.3  串入并出、并入串出芯片介绍
      6.3.1  74HC164芯片
      6.3.2  74165芯片
    技能训练6—1
  任务2  单片机与PC通信的硬件制作与调试
    6.4  串行口异步方式1应用
    6.5  RS—232接口简介
      6.5.1  RS—232的作用
      6.5.2  RS—232C信息格式标准
      6.5.3  常用的RS—232C电平转换器
      6.5.4  MAX232芯片的使用方法
    6.6  单片机与PC通信方案
      6.6.1  单片机与PC通信硬件方案
      6.6.2  单片机与PC通信编程方案
    技能训练6—2
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境7  A/D与D/A转换接口的仿真与硬件制作调试
  任务1  A/D与D/A转换接口的编程仿真与硬件制作调试
    7.1  A/D转换基本知识
      7.1.1  什么是A/D转换
      7.1.2  A/D转换器的主要参数
      7.1.3  A/D转换器的工作原理
      7.1.4  ADC0809模数转换芯片简介
    7.2  串行A/D转换芯片ADC0832的应用
      7.2.1  ADC0832具有的特点
      7.2.2  ADC0832引脚及功能
      7.2.3  ADC0832与单片机的连接
    7.3  模拟量数据A/D转换器接口电路方案
    技能训练7—1
  任务2  串行D/A转换接口TLC5615的使用
    7.4  D/A转换基本知识
      7.4.1  什么是D/A转换
      7.4.2  D/A的性能指标
      7.4.3  D/A转换器的工作原理
    7.5  TLC5615芯片的使用
      7.5.1  TLC5615芯片简介
      7.5.2  引脚排列及功能说明
      7.5.3  TLC5615的时序图
      7.5.4  一般功能
      7.5.5  TLC5615与单片机的连接
    7.6  D/A转换电路的选择方案
    技能训练7—2
  任务3  A/D与D/A转换闭环控制系统的调试
    7.7  闭环控制系统的简介
      7.7.1  开环控制系统
      7.7.2  闭环控制系统
    7.8  闭环控制系统的实例
    技能训练7—3
学习情境内容与技能归纳
    科学精神的培养
学习情境8  单片机串行外设接口技术与技能（扩展）
  任务1  I2C总线的使用——AT24C1024
    8.1  I2C总线接口技术
      8.1.1  I2C  协议总线的概念
      8.1.2  I2C  协议总线的构成
      8.1.3  I2C  协议总线信号的时序分析
      8.1.4  I2C  总线通用软件包
    8.2  数据存储器的串行扩展
      8.2.1  24C××系列串行EEPROM的扩展
      8.2.2  AT24C1024存储器的控制原理图
      8.2.3  例程
    技能训练8—1
  任务2  SPI总线的使用——多功能芯片X5045
    8.3  SPI总线接口技术
    8.4  监控芯片X5045的应用
      8.4.1  X5045的功能
      8.4.2  X5045的引脚功能
      8.4.3  X5045的芯片操作
      8.4.4  例程
    技能训练8—2
  任务3  单总线的使用——智能温度传感器DS18B20
    8.5  单总线接口技术
      8.5.1  单线技术的复位时序
      8.5.2  单线技术的读时序
      8.5.2  单线技术的读时序
      8.5.3  单线技术的写时序
      8.5.4  通信协议
    8.6  单线总线智能温度传感器DS18B20的简介
      8.6.1  DS18B20产品的特点
      8.6.2  DS18B20的引脚及内部结构
      8.6.3  DS18B20的使用
    8.7  利用单片机温度传感器测温方案设计
      8.7.1  利用单片机温度传感器测温硬件方案
      8.7.2  利用单片机温度传感器测温软件方案
    技能训练8—3
学习情境内容与技能归纳
学习情境9  单片机扩展应用实例介绍（扩展）
    实例1  大棚自动温度控制设计与制作
    9.1  大棚自动温度控制设计
      9.1.1  系统设计方案
      9.1.2  硬件设计
      9.1.3  软件设计
    技能训练9—1
    实例2  计算机远程控制灌溉设备系统设计
    9.2  灌溉设备系统设计
      9.2.1  灌溉控制系统分析
      9.2.2  总体结构设计
      9.2.3  硬件原理
      9.2.4  上位机的设计
      9.2.5  数据库表结构
      9.2.6  系统功能模块
      9.2.7  主要功能的代码实现
学习情境内容与技能归纳
    附录A