采用項目教學法，使學生在“做中學，學中做”：項目中涵蓋了51系列單片機的重要知識點。各項目的編排采用了由淺入深、由易到難的順序。

采用C語言教學，突出單片機C程序的軟件架構設計：本書中的所有實例都采用C語言編寫，突出單片機C語言程序的軟件架構設計思想。

針對當今技術需求，講解熱點知識：本書突出了對當今熱點知識的講解，把重點放在定時器、中斷、串行通信、鍵盤、LCD顯示、溫度采集、A/D與D/A轉換、實時時鐘、紅外與步進電機、I2C總線、EEPROM等知識的應用上，突出了實時性與實用性。

前 言

單片機作為微型計算機的一個重要分支，被廣泛應用于工業過程的自動檢測與控制等領域。目前，單片機作為嵌入式系統的入門課程在各工科院校中被廣泛開設，長期以來，該課程存在原理難以理解、設計能力難以提高等問題。本書結合作者多年的教學成果，采用新思路、新方法編寫而成，更加適合單片機初學者學習。

本書的主要特點：

1．采用項目教學法，使學生在“做中學，學中做”

本書以十一個項目的形式分別介紹了51單片機的基礎知識、常用軟件Keil C與Proteus的使用、單片機的輸入/輸出功能、數碼管基礎與矩陣鍵盤掃描、定時器與數碼管動態顯示、外部中斷與串行通信、LCD1602顯示原理及實現、I2C總線與EEPROM、溫度傳感器DS18B20與蜂鳴器、A/D與D/A轉換、實時時鐘DS1302。項目中涵蓋了51系列單片機的重要知識點，各項目的編排采用了由淺入深、由易到難的順序。

2．采用C語言教學，突出單片機C程序的軟件架構設計

本書中的所有實例都采用C語言編寫，突出單片機C語言程序的軟件架構設計思想。另外C語言具有運算速度快、編譯效率高的特點，有良好的可移植性，而且可以直接實現對系統硬件進行控制，和單片機匯編語言相比，還具有不需要記指令，學生容易掌握與理解等優點。

3．針對當今技術需求，講解熱點知識

本書突出了對當今熱點知識的講解，把重點放在定時器、中斷、串行通信、鍵盤、LCD顯示、溫度采集、A/D與D/A轉換、實時時鐘、紅外、步進電機、I2C總線、EEPROM等知識的應用上，突出了實時性與實用性。

本書的項目一由謝四連、王善偉共同編寫，項目二、三、四、五、六由王善偉編寫，項目七、八、九、十、十一由李石林編寫，謝四連負責全書的統編定稿與審閱工作，方智文、胡文明負責全書的校對工作。

本書中所有項目的實例都是基于金沙灘工作室的KST-51單片機開發板設計的，感謝金沙灘工作室宋雪松老師等對本書出版的支持和內容上的指導。

本書的所有作者都是多年從事單片機原理及應用教學的老師，本書更是作者們多年教學經驗的積累和總結，但仍難免存在錯誤和不足，懇請廣大讀者指正和諒解，您的指正是我們的期待，我們的聯系方式：1635@huhst.edu.cn。

最后，再次感謝所有幫助和關心我們的朋友，謝謝你們使用本書，并祝你們早日成功。

作 者

2016年5月

前言

項目一 單片機介紹 1
1.1 任務一：認識單片機 1
1.1.1 單片機的基本概念 1
1.1.2 單片機的應用領域 2
1.1.3 單片機的種類 3
1.1.4 單片機的選擇 5
1.1.5 MCS-51單片機識讀 5
1.1.6 單片機最小系統的組成 9
1.2 任務二：Keil開發軟件的使用 12
1.2.1 Keil軟件安裝 12
1.2.2 Keil基本情況介紹 14
1.2.3 Keil軟件的使用 17
1.3 任務三：Proteus仿真軟件的使用 24
1.3.1 Proteus軟件安裝 24
1.3.2 Proteus軟件的使用 27
項目二 輸入/輸出功能 38
2.1 任務一：輸出功能——點亮LED燈 38
2.1.1 LED燈介紹 38
2.1.2 任務實施 39
2.2 任務二：輸入功能——按鍵檢測 45
2.2.1 鍵盤介紹 45
2.2.2 MCS-51單片機并行I/O接口結構 46
2.2.3 獨立按鍵掃描 49
2.2.4 任務實施 51
項目三 數碼管基礎與矩陣鍵盤掃描 53
3.1 任務一：認識數碼管 53
3.1.1 數碼管的基本介紹 53
3.1.2 數碼管真值表 54
3.1.3 數碼管的靜態顯示 56
3.2 任務二：矩陣鍵盤掃描 58
3.2.1 結構和工作原理 58
3.2.2 軟件設計思路 59
3.2.3 任務實施 60
項目四 定時器與數碼管動態顯示 63
4.1 任務一：定時器的使用 63
4.1.1 定時器的初步認識 63
4.1.2 定時器的寄存器 64
4.1.3 定時器初始化 67
4.1.4 定時器中斷 68
4.1.5 定時器的應用 73
4.2 任務二：數碼管動態顯示 75
4.2.1 動態顯示的基本原理 75
4.2.2 數碼管動態顯示應用 75
項目五 外部中斷與串行通信 80
5.1 任務一：STC89C52外部中斷 80
5.1.1 外部中斷觸發電路 80
5.1.2 外部中斷初始化 81
5.1.3 外部中斷的應用 82
5.2 任務二：串行通信 84
5.2.1 串行口介紹 84
5.2.2 串行口初始化 89
5.2.3 串口助手使用說明 90
5.2.4 串行數據發送 91
5.2.5 串行數據接收 93
項目六 LCD1602顯示原理及實現 95
6.1 任務一：了解液晶顯示器 95
6.1.1 1602字符型液晶顯示模塊的
基本組成 95
6.1.2 LCD1602字符型液晶顯示器
引腳及功能 96
6.1.3 LCD指令碼工作說明 97
6.1.4 LCD控制器接口時序說明 101
6.1.5 LCD初始化設置 103
6.1.6 LCD1602簡單實例 103
6.2 任務二：LCD顯示時鐘 106
項目七 I2C總線與EEPROM 110
7.1 任務一：認識 I2C總線 110
7.1.1 I2C總線內部結構 110
7.1.2 I2C時序 111
7.1.3 I2C數據傳輸格式 111
7.1.4 I2C尋址模式 112
7.2 任務二：學習EEPROM 118
7.2.1 EEPROM讀寫操作時序 118
7.2.2 EEPROM跨頁寫操作時序 119
7.3 任務三：設計計數器 119
項目八 溫度傳感器DS18B20與蜂鳴器 125
8.1 任務一：了解溫度傳感器DS18B20 125
8.1.1 溫度傳感器DS18B20特性 125
8.1.2 應用范圍 126
8.1.3 溫度傳感器DS18B20引腳定義 126
8.1.4 溫度傳感器DS18B20工作原理 126
8.2 任務二：了解蜂鳴器 131
8.3 任務三：制作溫度報警器 132
項目九 A/D與D/A轉換 137
9.1 任務一：了解A/D轉換 137
9.1.1 A/D的主要指標 137
9.1.2 PCF8591的硬件接口 138
9.1.3 PCF8591的軟件編程 139
9.1.4 任務實施 140
9.2 任務二：了解D/A轉換 143
項目十 實時時鐘DS1302 146
10.1 任務一：了解DS1302 146
10.1.1 DS1302的特點 146
10.1.2 DS1302的硬件電路 147
10.1.3 DS1302寄存器介紹 149
10.1.4 DS1302通信時序介紹 150
10.2 任務二：設計具有鬧鐘功能的
高精度時鐘 151
項目十一 紅外與步進電機 170
11.1 任務一：了解紅外遙控器 170
11.1.1 紅外光的基本原理 170
11.1.2 紅外遙控通信原理 170
11.1.3 NEC協議（紅外遙控器） 172
11.2 任務二：認識28BYJ-48型步進電機 177
11.2.1 步進電機的分類 177
11.2.2 讓電機轉起來 179
11.3 任務三：用紅外遙控器控制步進電機
正反轉 182
附錄A ASCII碼字符表 187
附錄B 單片機C語言基礎 191
附錄C 單片機C語言技術規范 214
參考文獻 230

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2. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
3. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
4. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
5. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
6. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
7. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
8. C語言程序設計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
9. Unity3D虛擬現實應用開發實踐 [主 編 劉龍]
10. Python程序設計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
11. C語言程序設計實踐教程（活頁式） [主編 鄭茵 陳巍 滕泓虬]
12. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
13. Python程序設計基礎及實戰 [主編　劉健]
14. C語言程序設計 [姜雪]
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16. C++程序設計實踐教程（第三版） [主編 劉衛國 曹岳輝]
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18. C語言程序設計項目化教程（活頁式） [主編 張利華 潘曉利]
19. 機器人流程自動化（RPA）實戰——基于UiPath [主編　金鑫]
20. Python 語言程序設計實踐指導 [主編　張雙獅]
21. Python程序設計案例教程 [主編 毛錦庚 鐘肖英 周賢來 ]
22. 基于.NET Core框架的分布式系統架構設計 [湯佳 著]
23. Python語言程序設計教程 [郭其標 房宜汕]
24. C語言同步案例習題精解 [主編 肖朝暉]
25. Python程序設計 [李國燕 王新強 劉佳 等編著]
26. Python程序設計項目化教程（活頁式） [主編　盧鳳偉]
27. Java編程基礎案例式教程 [主編 陳艷華 唐春蘭]
28. Python語言同步案例習題精解 [主編 肖朝暉]
29. Unity應用開發與實戰（微課版） [主 編 程永恒]
30. PHP程序設計項目化教程 [主 編 杜海穎]