STC系列单片机项目实践_聂章龙_9787111581291_山东红枫叶教育发展有限公司

《STC系列单片机项目实践》以宏晶科技公司的STC系列STC15F2K60S2为蓝本，阐述了51单片机相关技术知识及模块化编程方法，重点放在接口驱动能力和综合项目编程开发能力方面。《STC系列单片机项目实践》按照基于工作过程的以“项目”为载体的教学模式进行编写，“项目”遵循由易到难、由简单到综合的学习规律。全书共分为9个项目，其中项目1~项目6为部分单元模块的综合，主要包括：键盘、4位数码管、DS18B20、LCD1602、串口通信、LCD12864、DS1302、I2C总线、E2PROM、蓝牙无线通信、步进电机驱动等模块的基础知识及编程方法；项目7～项目9为3个综合项目，将STC系列微控制器的各个模块的功能进行有机融合和灵活设计，可以培养读者综合项目的规范化编程和模块化设计思想。《STC系列单片机项目实践》特色是以单片机硬件构件及底层软件构件设计为主线，基于嵌入式软件工程的思想，按照“项目引入→项目分析→支撑知识→项目实施→运行调试→案例练习”的线条，将知识点按照项目案例的要求进行分解、提炼，并融合到学习情境中，实现课程知识的“系统化”和学习内容的“项目化”；强调单片机通用性编程，每个项目均给出相关模块的底层驱动通用化编程方法，为实际应用提供底层构件，方便移植与复用。《STC系列单片机项目实践》可作为高职高专院校电子信息类相关专业学生的教材，也可用于单片机或嵌入式系统的教学或技术培训，还可供从事相关专业的技术人员参考。

　　前言

　　单片机技术是现代工业自动化、电子、电气、通信及物联网等领域的一门主流技术。随着人们生活及生产方式的自动化、智能化程度的提高，单片机技术早已融入我们生活中的各个角落，几乎所有的家用电器内部都有单片机的身影。

　　STC系列单片机传承自8051单片机，但在传统的8051单片机框架基础上注入了“新鲜血液”，焕发出新的活力。STC宏晶科技对8051单片机进行了全面的技术升级与创新：全部采用Flash技术和ISP/IAP技术；对传统8051进行了全面提速，指令速度最快提高了24倍。

　　STC从2006年诞生起，现已发展了STC89/90、STC10/11、STC12、STC15等系列。目前的STC单片机型号为STC15F2K60S2。

　　《STC系列单片机项目实践》以STC15F2K60S2为蓝本阐述单片机及嵌入式应用开发，以单片机硬件构件及底层软件构件设计为主线，基于嵌入式软件工程的思想，按照“项目引入→项目分析→支撑知识→项目实施→运行调试→案例练习”的线条，吸引读者进行知识点的学习，讲解技术要点，灵活应用智能化电子产品的软、硬件设计。

　　《STC系列单片机项目实践》特色如下所述。

　　1）实践为主，理论与实践相结合。《STC系列单片机项目实践》立足于起到一个辅导实践的作用，读者通过每个项目的学习，不是死记硬背那些理论或简单地模拟仿真运行，而是了解规范化和通用化编程方法后，就可以真正地去动手实践，从而达到学习和掌握单片机技术的目的。

　　2）符合认识规律，由浅入深、循序渐进。《STC系列单片机项目实践》为读者制定了一套科学的学习方法和思路。区别于一般教材先讲基本原理，然后再举例的传统套路，《STC系列单片机项目实践》则是尽可能先举例子，建立起鲜活的形象，然后带领读者分模块、分任务去探求其中的奥秘，逐一解释项目中包含的各个知识点，并对难理解的语句和模块添加注释，方便读者对项目的理解和掌握。读者只要紧跟书中的方法和思路，按要求去实践，掌握单片机开发技术就容易很多。

　　3）教学内容与职业岗位能力培养紧密联系。《STC系列单片机项目实践》以典型的STC单片机应用为引导，将知识点按照项目案例的要求进行分解、提炼，并融合到学习情境中，实现课程知识的“系统化”和学习内容的“项目化”，缩短学生与工作岗位需求的距离。

　　4）强调单片机通用性编程方法。书中每个项目均给出相关模块的底层驱动程序通用化编程方法，同时给出详细、规范的注释及对外接口，为实际应用提供底层构件，方便移植与复用，可以为读者进行实际项目开发节省大量的时间。

　　5）一体化的电子资源。《STC系列单片机项目实践》提供了所有项目完整的底层驱动构件化封装程序与实验例程，还提供了阅读资料、实验仪驱动及使用方法、部分工具软件、有关实验仪原理图等。

　　6）提供硬件实验板、调试工具，方便读者进行实践与应用。同时提供配套的实验案例及毕业设计案例，以满足教学实训需要。

　　《STC系列单片机项目实践》由常州信息职业技术学院聂章龙负责编制提纲和统稿工作，并编写项目4、项目5、项目7、项目8、项目9和附录，张静编写项目1和项目2，杨凯编写项目3，王璐编写项目6，特长生工作室学生任宸、柏红艳、胡晨、杜浩、王起家、苏逸梵、徐乾一等协助书稿整理及程序调试工作，他们卓有成效的工作，使《STC系列单片机项目实践》更加实用。常州科源电子仪器有限公司的陈琴逸女士一直关心支持常州信息职业技术学院计算机应用技术专业的建设，为《STC系列单片机项目实践》的编写提供了硬件及软件资料，提出了许多宝贵建议并审核了全书。常州澳兹姆电气有限公司的聂志华工程师，常州铭赛机器人有限公司的孙为工程师提出了有益的建议。在此一并表示诚挚的谢意。

　　鉴于编者水平有限，书中难免存在不足和错误之处，恳望读者提出宝贵意见和建议，以便再版时改进。

　　编者

目录前言项目1LED灯设计1 1.1学习目标1 1.2项目分析1 1.3情境设计1 1.4支撑知识2 1.4.1STC单片机简介2 1.4.2Keil开发环境介绍8 1.4.3CCIT STC单片机综合实验仪介绍14 1.5项目实施26 1.5.1任务1闪烁灯设计26 1.5.2任务2流水灯设计33 1.6项目小结33 1.7习题33 项目2简易计算器设计35 2.1学习目标35 2.2项目分析35 2.3情境设计35 2.4支撑知识36 2.4.1行列式键盘36 2.4.2数码管驱动41 2.5项目实施46 2.6项目小结48 2.7习题48 项目3数字温度计设计50 3.1学习目标50 3.2项目分析50 3.3情境设计50 3.4支撑知识51 3.4.1LCD1602液晶屏驱动51 3.4.2DS18B20温度传感器驱动58 3.5项目实施66 3.6项目运行调试68 3.7项目小结69 3.8习题70 项目4基于串行通信的电子广告牌设计71 4.1学习目标71 4.2项目分析71 4.3情境设计71 4.4支撑知识72 4.4.1串行通信72 4.4.2LCD12864液晶屏显示驱动84 4.5项目实施95 4.5.1串行查询方式的电子广告牌设计95 4.5.2串行中断方式的电子广告牌设计96 4.6项目小结97 4.7习题97 项目5电子日历钟设计99 5.1学习目标99 5.2项目分析99 5.3情境设计99 5.4支撑知识100 5.4.1DS1302的基础知识100 5.4.2集成电路互联总线I2C驱动104 5.4.3E2PROM——电可擦可编程只读存储器（AT24C02）114 5.4.4蜂鸣器模块设计116 5.4.5定时器/计数器118 5.5项目实施119 5.5.1数码管显示函数设计120 5.5.2串口通信函数设计120 5.6项目运行调试125 5.7项目小结127 5.8习题127 项目6基于蓝牙通信的智能风扇设计128 6.1学习目标128 6.2项目分析128 6.3情境设计128 6.4支撑知识129 6.4.1步进电动机129 6.4.2HC系列蓝牙串口模块134 6.5项目实施142 6.5.1LCD12864液晶显示驱动函数设计142 6.5.2DS18B20驱动函数设计144 6.5.3步进电动机驱动函数设计145 6.5.4基于蓝牙通信的智能风扇工程设计147 6.6项目小结151 6.7习题151 项目7自动售水机设计153 7.1功能描述153 7.2系统设计思路及具体要求153 7.3A-D转换模块设计154 7.3.1PCF8591芯片介绍154 7.3.2功能描述155 7.3.3电路设计156 7.4项目实施156 7.4.1设置指定小灯闪烁的函数设计156 7.4.2I2C接收子器件的数据函数设计157 7.4.3数码管显示头文件及函数设计158 7.4.4独立按键通用函数设计159 7.4.5继电器操作通用函数设计161 7.4.6光敏采集通用函数设计162 7.4.7自动售水机工程设计162 7.5项目运行调试165 7.6习题166 项目8自动浇灌模拟系统设计167 8.1功能描述167 8.2系统设计思路及具体要求167 8.3项目实施168 8.3.1按键模块169 8.3.2DS18B20驱动171 8.3.3LCD12864驱动171 8.3.4AT24C02驱动173 8.3.5LCD显示界面模块175 8.3.6主菜单模块178 8.3.7自动浇灌模拟系统182 8.4项目运行调试185 8.5习题185 项目9智能物料传送系统设计186 9.1功能描述186 9.2系统设计思路及具体要求186 9.3超声波测距187 9.3.1超声波测距原理188 9.3.2超声波模块电路设计188 9.3.3超声波模块190 9.4项目实施192 9.4.1设置指定小灯闪烁的函数设计192 9.4.24位数码管显示函数193 9.4.3继电器开关控制函数193 9.4.4I2C发送和接收函数194 9.4.54×1按键扫描函数195 9.4.6可调电阻模拟量采集函数196 9.4.7智能物料传送系统197 9.5项目运行调试207 9.6习题208 附录209 附录A嵌入式设计规范要求209 A.1硬件设计规范209 A.2软件设计规范210 附录B嵌入式通用编程构建规范212 B.1基本规则212 B.2单片机编程规范——标识符命名212 B.3单片机编程规范——注释213 B.4单片机编程规范——函数213 B.5单片机编程规范——程序结构214 B.6工程中所包含的文件215 参考文献222

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