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项目一 设计制作一个单片机I/O口测试仪1

进阶一 通过与计算机比较，初步认识单片机3

一、单片机的定义及单片机应用系统的组成4

二、单片机的硬件和软件5

三、单片机的应用和发展趋势8

四、STC单片机简介9

五、IAP 15 W4K58S4单片机介绍10

六、单片机的学习方法13

进阶二 单片机正常工作时的状态14

一、IAP15W4K58S4单片机典型应用电路介绍16

二、51单片机程序的运行机制17

三、 IAP 15 W4K58S4单片机I/O口19

进阶三 用单片机点亮LED指示灯21

一、LED基础知识22

二、点亮一个LED信号灯电路22

三、点亮一个LED信号灯的程序23

四、Keil C51软件和STC Monitor51仿真器使用方法24

五、C语言知识学习（一）——C语言的基本语句40

项目二 设计制作一台交通灯控制器44

进阶一 设计一个LED闪烁信号灯控制系统45

一、一个LED信号灯的闪烁电路47

二、任务分析48

三、IAP 15 W4K58S4单片机控制一个LED信号灯闪烁的程序49

四、C语言知识学习（二）——while语句50

五、单片机程序结构53

进阶二 简单的城市路口交通灯控制系统实例58

一、程序流程图的基本结构59

二、模拟城市路口交通灯控制系统举例61

三、C语言知识学习（三）——for语句63

项目三 设计制作一个仪表显示器66

进阶一 用单片机控制一位数码管显示数字66

一、数码管工作原理67

二、一位数码管与单片机的连接电路69

三、用单片机控制数码管显示“6”程序69

四、C语言知识学习（四）——预处理命令和变量70

进阶二 用单片机控制多位数码管显示不同的数字73

一、8位数码管与单片机的连接电路74

二、多联数码管与动态显示技术74

三、74HC595简介与按时序图编程75

四、8位数码管显示不同数字流程图77

五、编程实现多位数码管显示不同的数字78

六、C语言知识学习（五）——数组知识80

进阶三 设计一个仪表的数码管数值显示器82

一、C语言知识学习（六）——常用运算符83

二、程序示例86

进阶四 用字符液晶12864做显示器，显示汉字和数字89

一、12864显示器介绍90

二、12864使用说明91

三、电路94

四、12864显示的程序94

项目四 设计制作医院病床呼叫系统控制器100

进阶一 按钮控制电动机的启停101

一、如何把电动机接到单片机上——功率驱动101

二、交流电动机的驱动电路103

三、按钮控制电动机的启停流程图103

四、按钮控制交流电动机的启停程序103

五、C语言知识学习（七）——if语句用法105

进阶二 设计一台简易抢答器108

一、简易抢答器中按钮的电路108

二、简易抢答器流程图108

三、简易抢答器程序109

四、C语言知识学习（八）——switch、 break、 continue语句用法111

进阶三 用一位数码管记录按钮按下的次数112

一、按钮去抖动的方法114

二、用8位数码管的第1位记录按钮按下的次数程序114

进阶四 用4个组合按钮修改仪表上显示的数据116

一、组合按钮电路117

二、程序117

进阶五 矩阵式键盘用法121

一、矩阵式键盘121

二、扫描程序122

项目五 设计制作一个带时间显示的定时开关125

进阶一 认识单片机的特殊功能寄存器126

一、IAP 15 W4K58S4单片机内部结构原理126

二、单片机内部存储器结构与数据存放方法127

三、特殊功能寄存器128

四、STC 15Fxxxx.h头文件130

进阶二 设计一个故障报警器136

一、中断知识137

二、IAP 15 W4K58S4单片机外中断的用法146

三、单片机响应中断的过程146

四、故障报警器电路147

五、故障报警器程序147

进阶三 设计一位秒表148

一、定时器/计数器功能介绍149

二、电路158

三、程序158

进阶四 使用串口实现两台单片机间的通信功能162

一、串行接口通信简介162

二、电路172

三、程序172

项目六 设计制作一个手持数显测量仪176

进阶一 IAP15 W4K58S4单片机I/O口使用177

一、IAP 15 W4K58S4单片机I/O口的使用177

二、主时钟分频、分频寄存器、主时钟对外输出181

三、IAP 15 W4K58S4单片机复位182

四、IAP 15 W4K58S4单片机的省电模式186

五、IAP15W4K58S4单片机的EEPROM187

进阶二 用PCA软件定时器功能实现LED灯is闪烁一次189

一、IAP 15 W4K58S4系列单片机CCP/PWM/PCA模块简介189

二、16位软件定时器模式193

三、程序194

进阶三 用PCA模块的捕捉（捕获）功能测量脉冲宽度196

一、PCA模块的捕捉工作模式196

二、高速输出模式198

三、程序199

进阶四 用PCA模块的PWM功能完成LED灯亮度调节201

一、PCA模块的脉宽调节模式202

二、PWM应用于D/A输出204

三、PCA模块的应用总结204

四、程序208

进阶五 用片内A/D模块实现一个简易的电压表210

一、A/D转换器介绍210

二、ADC模块的使用编程要点214

三、程序214

进阶六 用SPI通信模块完成两台单片机间的通信217

一、IAP 15W4K58S4单片机的SPI接口218

二、SPI相关的特殊功能寄存器218

三、SPI接口的编程要点220

四、电路220

五、程序220

项目七 设计制作一个多功能智能控制器223

进阶一 用DS 18B20测量教室内的温度224

一、单总线介绍224

二、DS 18B20简介226

三、电路228

四、程序228

进阶二 设计一个日历时钟235

一、I2C总线的基础知识235

二、PCF8563芯片硬件介绍237

三、电路239

四、程序239

进阶三 自动窗帘249

一、步进电动机简介249

二、ULN2003驱动芯片介绍251

三、光敏电阻252

四、电动机驱动模块L298N电路254

五、电路255

六、程序256

进阶四 用8×8点阵轮流显示数字0～9258

一、8×8点阵模块258

二、电路259

三、程序259

进阶五 单片机解码红外线遥控261

一、红外线遥控编码基础知识262

二、电路264

三、程序265

项目八 使用IAP15W4K58S4控制的小型四轴飞行器设计270

进阶一 使用RTX51进行单片机程序的开发271

一、RTX51 Tiny操作系统简介271

二、单任务、多任务和基于RTX51 Tiny程序的比较272

三、使用操作系统编写一个流水灯程序275

四、RTX51操作系统中任务的调度和参数的传递方法277

五、在RTX51下编写遥控器摇杆程序281

进阶二 使用无线模块NRF24L01收发数据285

一、NRF24L01收发模块介绍285

二、使用NRF24L0 1设计小型四通道遥控器292

三、使用NRF24L0 1设计小型四通道遥控器示例程序293

进阶三 小型四轴飞行器中常见传感器用法与编程304

一四轴飞行器的传感器306

二、六轴传感器MPU-6050306

三、六轴传感器MPU-6050程序示例308

进阶四 小型电动机PID控制方法与编程316

一、无刷直流电动机317

二、直流电动机的调速318

三、PID控制319

四、飞行器控制程序示例319

附录327

附录A C51库函数327

A.1 寄存器头文件327

A.2 字符函数327

A.3 一般I/O函数328

A.4 标准函数329

A.5 数学函数330

A.6 内部函数331

A.7 字符串函数331

A.8 绝对地址访问函数333

附录B Keil C菜单项334

附录C 单片机中数据的表示与运算336

C.1 二进制与十六进制数337

C.2 BCD码、ASCII码与汉字编码339

C.3 二进制数的加法和减法运算341

C.4 二进制数的逻辑运算341

C.5 带符号数的表示法342

思考与练习344

参考文献345