本书为传感网应用开发职业技能等级证书的书证融通教材，聚焦技能型紧缺人才培养目标，以职业岗位的典型工作过程为导向，将教学内容与职业能力相对接、单元项目与工作任务相对接，选用STC15W单片机，通过声控台灯、电子门铃、简易计时器、数显式电子表、电子密码锁、电子日历、电子秤、电梯安全检测装置、智能廊灯、智能家居环境监测系统10个项目驱动学生“做中学”，习得岗位职业能力，快速提升学生单片机专业技能。本书内容丰富，文字通俗易懂，讲解深入浅出，适合作为中等职业院校电子信息类专业单片机应用课程教材，也可作为相关领域的科技工作者和工程技术人员的参考书。
周忠强，高级讲师，任教于武汉市仪表电子学校，负责物联网专业方向、实训室建设，负责物联网、C语言、传感网等课程的授课任务，承担了全国职业院校技能大赛智能家居、物联网等赛项的选手培训工作。
项目一 声控台灯\t1
引导案例\t1
1．1 任务1 搭建开发环境\t2
职业能力目标\t2
任务描述与要求\t2
任务分析与计划\t2
知识储备\t3
1．单片机简介\t3
2．Keil C51开发环境简介\t4
3．Keil软件界面\t4
4．工具栏\t5
任务实施\t6
任务检查与评价\t12
任务小结\t12
任务拓展\t13
1．2 任务2 控制灯泡亮灭\t13
职业能力目标\t13
任务描述与要求\t13
任务分析与计划\t13
知识储备\t14
1．STC单片机简介\t14
2．STC单片机I/O端口简介\t17
3．电路图分析\t18
4．编程基础\t18
5．继电器\t20
任务实施\t21
任务检查与评价\t23
任务小结\t23
任务拓展\t23
1．3 任务3 实现声控台灯功能\t23
职业能力目标\t23
任务描述与要求\t23
任务分析与计划\t23
知识储备\t24
1．声音传感器简介\t24
2．电路图分析\t25
3．程序流程图（图1-3-5）\t26
4．STC-ISP简介\t26
5．延时函数\t27
6．NEWLab声音传感模块简介\t28
任务实施\t29
任务检查与评价\t31
任务小结\t31
任务拓展\t31
项目二 电子门铃\t32
引导案例\t32
2．1 任务1 按键轮询控制蜂鸣器发声\t32
职业能力目标\t32
任务描述与要求\t33
任务分析与计划\t33
知识储备\t33
1．蜂鸣器\t33
2．按键\t34
3．按键电路原理图\t36
4．程序流程图\t36
5．主要代码分析\t37
任务实施\t38
任务检查与评价\t40
任务小结\t40
任务拓展\t40
2．2 任务2 按键中断控制蜂鸣器发声\t40
职业能力目标\t40
任务描述与要求\t41
任务分析与计划\t41
知识储备\t41
1．中断\t41
2．中断函数初始化流程\t43
3．按键中断检测程序流程图（图2-2-3）\t43
任务实施\t44
任务检查与评价\t46
任务小结\t46
任务拓展\t46
3．3 任务3 通过压电传感器实现电子门铃功能\t46
职业能力目标\t46
任务描述与要求\t47
任务分析与计划\t47
知识储备\t47
1．压电传感器简介\t47
2．压电传感器的工作原理\t47
3．LDT0-028K\t49
4．NEWLab压电传感模块\t49
任务实施\t51
任务检查与评价\t52
任务小结\t52
任务拓展\t52
项目三 简易计时器\t53
引导案例\t53
3．1 任务1 定时器控制LED闪烁\t53
职业能力目标\t53
任务描述与要求\t54
任务分析与计划\t54
知识储备\t54
1．LED简介\t54
2．定时器和计数器的概念\t55
3．定时器和计数器的内部结构\t56
4．定时/计数器的工作方式\t56
5．定时器中断的相关寄存器\t58
6．定时器赋初值的方法\t60
7．定时/计数器流程图\t60
8．程序流程图\t60
9．主要程序分析\t60
任务实施\t62
任务检查与评价\t64
任务小结\t64
任务拓展\t64
3．2 任务2 实现简易计时器功能\t64
职业能力目标\t64
任务描述与要求\t64
任务分析与计划\t64
知识储备\t65
1．数码管的显示原理\t65
2．数码管的静态显示驱动电路\t66
3．数组的基本概念\t67
4．数码管类型的检测\t67
5．LED段码数据生成器\t67
任务实施\t68
任务检查与评价\t70
任务小结\t71
任务拓展\t71
项目四 数显式电子表\t72
引导案例\t72
4．1 任务1 定时器控制数码管显示\t73
职业能力目标\t73
任务描述与要求\t73
任务分析与计划\t73
知识储备\t74
1．数码管的动态显示驱动电路\t74
2．程序流程图\t74
3．STC-ISP中定时器的使用\t75
4．关键程序讲解\t75
任务实施\t76
任务检查与评价\t78
任务小结\t78
任务拓展\t79
4．2 任务2 实现数显式电子表功能\t79
职业能力目标\t79
任务描述与要求\t79
任务分析与计划\t79
知识储备\t80
1．液晶显示概述\t80
2．液晶显示模块12864\t80
3．12864指令简介\t81
4．12864引脚说明\t82
5．12864与单片机及PC的通信协议\t83
6．12864驱动电路\t84
7．软件流程图\t84
8．取模软件的使用\t84
任务实施\t86
任务检查与评价\t88
任务小结\t88
任务拓展\t88
项目五 电子密码锁\t89
引导案例\t89
5．1 任务1 矩阵键盘操作\t89
职业能力目标\t89
任务描述与要求\t90
任务分析与计划\t90
知识储备\t90
1．矩阵键盘概述\t90
2．矩阵键盘的内部结构\t91
3．矩阵键盘的识别方法\t92
4．矩阵键盘识别程序\t92
5．主要程序讲解\t92
任务实施\t96
任务检查与评价\t99
任务小结\t99
任务拓展\t99
5．2 任务2 实现电子密码锁功能\t99
职业能力目标\t99
任务描述与要求\t99
任务分析与计划\t100
知识储备\t100
1．加密算法简介\t100
2．74HC595\t101
3．主程序流程图（图5-2-4）\t103
4．关键程序分析\t104
任务实施\t106
任务检查与评价\t110
任务小结\t110
任务拓展\t110
项目六 电子日历\t111
引导案例\t111
6．1 任务1 单片机串口发送数据\t112
职业能力目标\t112
任务描述与要求\t112
任务分析与计划\t112
知识储备\t113
1．并行通信和串行通信\t113
2．异步串行通信和同步串行通信\t113
3．串行通信标准接口\t114
4．单片机串口的内部结构\t115
5．单片机串口的控制\t116
6．波特率的计算\t118
7．定时器的初值和重装值\t118
8．串口助手的使用\t119
9．主要程序讲解\t119
10．主程序流程图（图6-1-10）\t120
任务实施\t121
任务检查与评价\t122
任务小结\t122
任务拓展\t123
6．2 任务2 单片机串口接收数据\t123
职业能力目标\t123
任务描述与要求\t123
任务分析与计划\t123
知识储备\t124
1．程序讲解\t124
2．程序流程图（图6-2-1）\t125
任务实施\t125
任务检查与评价\t128
任务小结\t129
任务拓展\t129
6．3 任务3 通过RTC实现电子日历功能\t129
职业能力目标\t129
任务描述与要求\t129
任务分析与计划\t129
知识储备\t130
1．RTC简介\t130
2．PCF8563简介\t130
3．PCF8563引脚说明\t130
4．PCF8563功能描述\t131
5．PCF8563的寄存器\t131
6．PCF8563的硬件电路\t134
7．I2C总线介绍\t134
8．I2C总线硬件结构\t135
9．I2C总线规程\t135
10．RTC与计算机的通信\t137
11．程序流程图\t137
12．主要程序讲解\t137
任务实施\t139
任务检查与评价\t140
任务小结\t141
任务拓展\t141
项目七 简易电子秤\t142
引导案例\t142
7．1 任务1 通过单片机实现A/D采集功能\t143
职业能力目标\t143
任务描述与要求\t143
任务分析与计划\t143
知识储备\t144
1．电阻应变片\t144
2．电阻应变式传感器\t144
3．电阻应变式传感器的测量电路\t145
4．模拟量与数字量\t145
5．A/D转换原理\t145
6．A/D转换器的主要性能指标\t146
7．PCF8591\t146
8．PCF8591的寄存器\t147
9．PCF8591的总线协议\t148
10．PCF8591的硬件电路\t148
11．PCF8591与计算机的通信\t149
12．称重传感模块\t150
13．主要代码讲解\t151
任务实施\t154
任务检查与评价\t158
任务小结\t158
任务拓展\t158
7．2 任务2 实现简易电子秤功能\t158
职业能力目标\t158
任务描述与要求\t159
任务分析与计划\t159
知识储备\t159
1．简易电子秤系统设计框图\t159
2．简易电子秤功能简介\t160
3．流程图\t160
4．代码讲解\t161
任务实施\t163
任务检查与评价\t167
任务小结\t167
任务拓展\t167
项目八 电梯安全检测装置\t168
引导案例\t168
8．1 任务1 实现红外、位移传感器的采集功能\t169
职业能力目标\t169
任务描述与要求\t169
任务分析与计划\t170
知识储备\t170
1．红外传感器\t170
2．位移传感器\t170
3．红外传感模块\t171
4．位移传感模块\t171
5．主函数流程图\t172
6．程序讲解\t172
任务实施\t174
任务检查与评价\t176
任务小结\t176
任务拓展\t176
8．2 任务2 实现电梯安全检测功能\t176
职业能力目标\t176
任务描述与要求\t176
任务分析与计划\t177
知识储备\t177
1．电梯安全检测所用传感器\t177
2．主函数流程图（图8-2-2）\t178
3．程序讲解\t179
任务实施\t179
任务检查与评价\t181
任务小结\t181
任务拓展\t181
项目九 智能廊灯\t182
引导案例\t182
9．1 任务1 A/D和D/A转换的数据采集\t183
职业能力目标\t183
任务描述与要求\t183
任务分析与计划\t183
知识储备\t184
1．D/A转换\t184
2．PCF8591\t184
3．D/A转换的主要指标\t185
4．主函数流程图（图9-1-4）\t185
5．程序讲解\t186
任务实施\t186
任务检查与评价\t188
任务小结\t188
任务拓展\t188
9．2 任务2 实现智能廊灯功能\t188
职业能力目标\t188
任务描述与要求\t188
任务分析与计划\t188
知识储备\t189
1．单片机应用系统的开发流程\t189
2．智能廊灯系统框图\t191
3．主函数流程图\t191
任务实施\t192
任务检查与评价\t192
任务小结\t193
任务拓展\t193
项目十 智能家居环境监测系统\t194
引导案例\t194
10．1 任务1 温度、气体传感器数据采集\t195
职业能力目标\t195
任务描述与要求\t195
任务分析与计划\t196
知识储备\t196
1．热电传感技术简介\t196
2．MF52型热敏电阻\t196
3．温度传感器\t197
4．气体传感器\t197
5．温度/光照传感模块\t197
6．系统组成\t198
7．主要程序\t199
8．流程图\t199
任务实施\t200
任务检查与评价\t201
任务小结\t201
任务拓展\t201
10．2 任务2 湿度传感器数据采集\t201
职业能力目标\t201
任务描述与要求\t201
任务分析与计划\t202
知识储备\t202
1．湿度传感器简介\t202
2．湿度传感器的分类\t202
3．HS1101\t202
4．湿度测量电路\t203
5．湿度传感模块\t203
6．获取湿度传感器数据\t204
7．程序讲解\t205
8．主程序流程图\t206
任务实施\t207
任务检查与评价\t208
任务小结\t208
任务拓展\t208
10．3 任务3 完成智能家居环境监测系统\t208
职业能力目标\t208
任务描述与要求\t209
任务分析与计划\t209
知识储备\t209
1．智能家居简介\t209
2．智能家居环境监测系统的结构\t210
3．系统组成框图\t210
4．流程图\t210
5．程序讲解\t211
任务实施\t213
任务检查与评价\t214
任务小结\t214
任务拓展\t215
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