本书采用仿真与实践对照的方式编写,让学生先仿真,再用仿真指导实物设计与制作,目的在于让学生能够成功地做出单片机应用作品,使学生体验学有所用、学有所成的快乐,初步体会专业知识的魅力。全书分为基础知识篇、片内功能模块设计篇、片外扩展设计篇、综合应用篇。基础知识篇讲解课程设计的作用与组织,介绍使用的工具及单片机最简应用系统;片内功能模块设计篇充分利用单片机片内的并口、定时器/计数器、中断系统,设计简单的单片机应用系统;片外扩展设计篇利用单片机最简系统与扩展的键盘、数码管、LCD、点阵显示屏、A/D与D/A转换器等组成较复杂的单片机应用系统;综合应用篇则将单片机与具体的行业相结合,介绍了单片机在光伏发电、风力发电及物联网中应用的设计实例。
本书可作为应用型工科院校本、专科学生单片机课程设计的教材,也可作为从事单片机项目开发与应用的工程技术人员的参考书。
本书采用仿真与实践对照的方式编写,让学生先仿真,再用仿真指导实物设计与制作,目的在于让学生能够成功地做出单片机应用作品,使学生体验学有所用、学有所成的快乐,初步体会专业知识的魅力。
课程设计是单片机课程教学的最后一个环节,目的是对学生进行全面的单片机应用系统设计训练,让学生将学过的零碎知识系统化,熟悉单片机应用系统设计的流程,具有开发单片机应用系统的能力,为后续毕业设计和毕业后从事智能控制系统设计工作打好基础。
现有的单片机课程设计教材有如下两种:第一种是以Proteus仿真为主,提供丰富的设计实例,运用仿真软件构成虚拟实验环境,验证所设计的单片机应用系统的正确性。这种教材可以改变传统的“纸上谈兵”“光设计不验证”的单片机课程设计模式,让学生有机会验证自己所设计的系统是否可行,看到所设计系统的仿真结果。但是计算机仿真不能完全代替实物制作,真正设计时,学生还会碰到电路设计、元器件选取与电路焊接工艺等各种问题,这些都会影响所设计的实物能否成功,总之会做单片机仿真不一定会设计实际应用作品。第二种是单纯讲解实物的设计与制作,但是限于篇幅,系统硬件设计调试过程、电路时序配合及软件调试过程都不可能在一本书中面面俱到地全部包括,学生即使按照课程设计指导书操作,也不一定能做出实物,有时需要反复修改电路、重新焊接制板、多次购买元器件,这样会打击学生的自信心,影响学习兴趣,设计效果也不理想。
本书精选了20多个单片机课程设计与工程应用项目实例,采用仿真与实践对照的方式编写,让学生先仿真,再用仿真指导实物制作,目的在于让学生能够成功做出单片机作品,真正提高学生的单片机应用能力。
本书分为基础知识篇、片内功能模块设计篇、片外扩展设计篇、综合应用篇。基础知识篇讲解课程设计的作用与组织,介绍课程设计使用的工具及单片机最简应用系统;片内功能模块设计篇充分利用单片机片内的并口、定时器/计数器、中断系统,设计简单的单片机应用系统;片外扩展设计篇利用单片机最简系统与外扩的键盘、数码管、LCD、点阵显示屏、A/D与D/A转换器等组成较复杂的单片机应用系统;综合应用篇则将单片机与具体的行业相结合,介绍单片机在光伏发电、风力发电及物联网中应用的几个设计实例。
本书第1篇与第2篇由陆广平编写,第3篇由张兰红编写,第4篇由仓思雨编写,张兰红担任总体策划与全书统稿工作。为了方便学生学习,同时帮助学生成功完成课程设计作品,对基础知识篇的内容、片内功能模块设计篇与片外扩展设计篇的部分内容提供了教学视频。视频录制由张兰红完成。
本书在成书过程中,南京航空航天大学自动化学院的黄文新教授、王友仁教授,盐城工学院电气工程学院的何坚强教授给予了很多指导。盐城工学院教务处、电气工程学院的领导一如既往地给予了大力支持并提供了资助,在此一并表示衷心感谢。
为了方便读者学习,本书提供了配套的教辅资料,内容包括各章的Proteus仿真模型、相应源文件和工程文件、实物作品电路原理图、制作的PPT与视频等。
由于作者水平有限,加之时间仓促,书中难免会有错误和不足之处,恳请各位读者批评指正。编著者Email:zlhycit@126com。
编著者
高等院校教师
目录
目录
前言
第1篇基础知识篇
第1章单片机课程设计概述
11为什么要安排课程设计
12课程设计在学习过程中的作用
13课程设计的内容与组织方式
第2章单片机课程设计的工具
21软件工具
211Keil软件
212Proteus仿真软件
213在系统编程软件ISP
214其他相关软件
22硬件工具
221面包板
222万用板
223印制电路板
224下载工具
225电源
226焊接工具
第3章单片机最简应用系统设计——点亮一个发光二极管的控制系统
31系统硬件设计
32系统软件设计
33实物制作过程
习题
第2篇片内功能模块设计篇
第4章报警器与旋转灯设计
41项目任务
42硬件设计
43程序设计
44仿真与实验结果
习题
第5章交通灯控制系统设计
51项目任务
52硬件设计
53程序设计
54仿真与实验结果
习题
第6章多台设备自动循环控制系统设计
61项目任务
62硬件设计
63程序设计
64仿真与实验结果
习题
第7章顺序控制系统设计
71项目任务
72硬件设计
73程序设计
74仿真与实验结果
习题
第3篇片外扩展设计篇
第8章八路抢答器设计
81项目任务
82硬件设计
83程序设计
84仿真与实验结果
第9章用LED数码管显示的秒表设计
91项目任务
92硬件设计
93程序设计
94仿真与实验结果
第10章用LCD1602显示的秒表设计
101项目任务
102硬件设计
103程序设计
104仿真与实验结果
第11章可调式数码管电子钟设计
111项目任务
112硬件设计
113程序设计
114仿真与实验结果
第12章可调式LCD1602电子钟设计
121项目任务
122硬件设计
123程序设计
124仿真与实验结果
第13章采用单片机控制的电子琴设计
131项目任务
132硬件设计
133程序设计
134仿真与实验结果
第14章基于ADC0809的数字电压表设计
141项目任务
142硬件设计
143程序设计
144仿真与实验结果
第15章采用ADC0832的两路电压表设计
151项目任务
152硬件设计
153程序设计
154仿真与实验结果
第16章采用DAC0832的波形发生器设计
161项目任务
162硬件设计
163程序设计
164仿真与实验结果
第17章电梯楼层显示器设计
171项目任务
172硬件设计
173程序设计
174仿真与实验结果
第18章电子密码锁设计
181项目任务
182硬件设计
183程序设计
184仿真与实验结果
第19章可调式电子日历设计
191项目任务
192硬件设计
193程序设计
194仿真与实验结果
第4篇综合应用篇
第20章采用单片机控制的光伏发电升压电路设计
201项目任务
202项目分析
203硬件设计
204程序设计
205仿真与实验结果
第21章光伏寻日控制系统设计
211项目任务
212项目分析
213硬件设计
214程序设计
215调试与实验结果
第22章风速风向测量仪设计
221项目任务
222硬件设计
223程序设计
224实验结果
第23章智能公交显示系统设计
231项目任务
232项目分析
233硬件设计
234程序设计
235样机调试
236通信结果显示分析
参考文献
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