小型智能电子产品开发案例教程 全国高等职业教育制造类专业系列规划教材_高等职业教育十二五规划教材

本书是一本面向高职高专电子类、机电类及计算机类等专业的教学而专门编写的教材。在内容编排上针对高职高专的教学特点，融“教、学、做”为一体，从基础着手，知识面广，举例丰富，实用性强。
本书共8个项目，包含8个典型电路的设计实例，每个实例都包括设计要求、设计原理（理论知识点介绍）、硬件电路设计、系统仿真、调试及性能分析等，完全按照工作过程进行项目化编写。学生通过自学或给予适当的指导，均可完成产品设计。这种集模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术等课程的理论知识和实践于一体的设计性案例教程，具有体系结构新颖、知识综合运用性强、理论紧密联系实际、启发思考、易于自学等特点。
本书重基础，针对性强，选材合理，讲解规范清楚，既可作为高职高专院校小型智能电子产品开发的专业教材，也可供对小型电子产品开发有兴趣的学生和其他非专业人员学习。

项目1 函数信号发生器的设计 1
1.1 方波—三角波—正弦波函数信号发生器设计 1
1.1.1 设计要求 1
1.1.2 设计原理 1
1.1.3 硬件电路设计 3
1.1.4 系统仿真 4
1.1.5 调试及性能分析 6
1.2 基于ICL8038函数信号发生器的设计 7
1.2.1 设计要求 7
1.2.2 集成函数发生器ICL8038芯片介绍 7
1.2.3 硬件电路设计 11
1.2.4 系统仿真 11
1.2.5 调试及性能分析 13
思考与训练 13
项目2 多路智力竞赛抢答器的设计 14
2.1 基于74LS175的四路智力竞赛抢答器的设计 14
2.1.1 设计要求 14
2.1.2 四D触发器74LS175芯片介绍 14
2.1.3 集成电路定时器555芯片介绍 15
2.1.4 硬件电路设计 16
2.1.5 系统仿真 17
2.1.6 调试及性能分析 19
2.2 八路智力竞赛抢答器的设计 20
2.2.1 设计要求 20
2.2.2 优先编码器74LS148芯片介绍 20
2.2.3 RS锁存器74LS279芯片介绍 22
2.2.4 计数器74LS192芯片介绍 23
2.2.5 译码器74LS48芯片介绍 24
2.2.6 硬件电路设计 25
2.2.7 系统仿真 30
2.2.8 调试及性能分析 32
思考与训练 32
项目3 数字频率计的设计 34
3.1 智能频率计的设计 34
3.1.1 设计要求 34
3.1.2 计数器74LS90芯片介绍 34
3.1.3 JK触发器74LS112芯片介绍 35
3.1.4 硬件电路设计 36
3.1.5 系统仿真 40
3.1.6 调试及性能分析 42
3.2 基于AT89C51的数字频率计的设计 43
3.2.1 设计要求 43
3.2.2 设计原理 43
3.2.3 硬件电路设计 44
3.2.4 程序设计 48
3.2.5 系统仿真 56
3.2.6 调试及性能分析 59
思考与训练 59
项目4 基于DS18B20测温系统的设计 61
4.1 设计要求 61
4.2 DS18B20介绍 61
4.2.1 DS18B20概述 61
4.2.2 DS18B20内部结构 62
4.2.3 DS18B20测温原理 65
4.2.4 DS18B20各条DOM命令 66
4.2.5 DS18B20温度数据的计算处理方法 68
4.2.6 DS18B20与单片机接口电路 68
4.3 硬件电路设计 69
4.4 程序设计 71
4.4.1 主程序设计 71
4.4.2 读出温度子程序设计 71
4.4.3 温度数据处理子程序设计 72
4.4.4 显示子程序设计 72
4.4.5 程序清单 73
4.5 系统仿真 83
4.6 调试及性能分析 85
思考与训练 85
项目5 校园自动打铃器的设计 87
5.1 设计要求 87
5.2 AT24C02串行EEPROM介绍 87
5.2.1 I2C总线 87
5.2.2 单片机与AT24C02的接口 90
5.3 硬件电路设计 92
5.4 程序设计 94
5.4.1 主程序设计 94
5.4.2 I2C总线读写操作子程序设计 94
5.4.3 按键处理子程序设计 99
5.4.4 显示子程序设计 99
5.4.5 程序清单 100
5.5 系统仿真 112
5.6 调试及性能分析 115
思考与训练 115
项目6 交通灯控制系统的设计 116
6.1 设计要求 116
6.2 八位串行LED显示驱动器MAX7219介绍 117
6.2.1 MAX7219简介 117
6.2.2 MAX7219引脚排列 117
6.2.3 MAX7219使用说明 118
6.3 硬件电路设计 123
6.4 程序设计 125
6.4.1 主程序设计 125
6.4.2 MAX7219通用子程序设计 126
6.4.3 程序清单 127
6.5 系统仿真 134
6.6 调试及性能分析 136
思考与训练 136
项目7 电子密码锁的设计 137
7.1 设计要求 137
7.2 74HC595芯片介绍 137
7.3 行列式键盘介绍 140
7.4 硬件电路设计 142
7.5 程序设计 144
7.5.1 主程序设计 144
7.5.2 30s倒计时中断服务程序设计 144
7.5.3 键盘扫描子程序设计 145
7.5.4 74HC595显示子程序设计 146
7.5.5 程序清单 146
7.6 系统仿真 161
7.7 调试及性能分析 163
思考与训练 163
项目8 基于DS1302电子万年历的设计 165
8.1 设计要求 165
8.2 DS1302时钟芯片介绍 165
8.2.1 DS1302的性能特性 165
8.2.2 DS1302数据操作原理 166
8.3 SHT11数字温湿度传感器介绍 168
8.3.1 SHT11性能及接口说明 168
8.3.2 SHT11串行通信格式 170
8.3.3 SHT11输出数据转物理量 171
8.4 LCD128×64介绍 172
8.4.1 LCD内部结构及引脚说明 172
8.4.2 LCD指令系统说明 173
8.5 硬件电路设计 176
8.6 程序设计 178
8.6.1 主程序设计 178
8.6.2 DS1302数据读写子程序设计 178
8.6.3 阴历日期调整子程序设计 179
8.6.4 SHT11温湿度子程序设计 182
8.6.5 LCD显示子程序设计 182
8.6.6 程序清单 183
8.7 系统仿真 256
8.8 调试及性能分析 259
思考与训练 259
主要参考文献 261

本书内容按照电子产品开发步骤，即设计要求→设计原理→硬件电路设计→程序设计→系统仿真→调试及性能分析进行编写。通过案例教学法，将模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术等课程的理论与实践有机地结合，旨在加强学生实践动手能力的综合训练，培养和提高学生的工程设计能力和实际动手能力，让学生了解电子产品的开发过程，激发学习电子技术的兴趣。学生通过完成任务所获得的成果、感受、体验远胜于学科型教材中的讲解、练习。
本书编写时力求突出以下几点：
1．突出能力的培养。根据*高等职业教育〔2006〕16号文件的要求，本书内容与要求、教学过程与评价都围绕高职院校技能型人才职业能力的培养。
2．突破传统教材章节编排知识的系统性、逻辑性，根据企业电子产品的开发步骤，让读者在完成任务的过程中学习相关知识。
3．实践、实验、理论教学内容互相结合、互相渗透、互相推动。打破长期以来的理论与实践二元分离的局面，以任务为核心，实现理论与实践一体化教学。
4．特色的校企合作。本书编写得到工艺技术要求极高的企业的支持，企业选派富有经验的技术人员参与本书编写及技术指导，使本书内容充实且切合实际。
5．本书的多个案例选自历届大学生电子设计竞赛的赛题，编写过程中穿插了大学生电子竞赛理念。
6．本书各个项目相对独立，在使用中，各校可根据实际教学情况和教学时数来选取教学内容。
本书项目4由李三波编写，项目2、3、8由张莉编写，项目7由重庆电讯职业学院刘修军编写，项目1、5、6由叶钢编写。叶钢拟定编写提纲，并负责全书的定稿工作。本书在编写过程中得到了丽水职业技术学院机电信息分院电子教研室全体老师的帮助，在此一并表示感谢。
由于编者经验不足和水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请读者指正。