第1章 51单片机的内部模块 11.1 51单片机及其应用系统概述 11.1.1 51单片机应用系统的构成和设计流程 21.1.2 “最小”51单片机应用系统 41.2 51单片机内部模块的基础应用 51.2.1 内部模块基础 51.2.2 并行I/O模块 61.2.3 定时计数器模块 71.2.4 中断系统和外部中断模块 131.2.5 串行通信模块 181.3 51单片机内部模块的高级应用 241.3.1 使用定时计数器扩展外部中断 241.3.2 使用I/O端口模拟串行通信端口 251.3.3 串行通信模块的波特率自适应 291.3.4 使用软件扩展多级中断应用 321.3.5 定时计数器的可控PWM输出 36第2章 51单片机的常用算法和函数模块 392.1 51单片机的库函数基础 392.1.1 函数库和头文件分类 392.1.2 自定义库 402.1.3 库函数的使用 412.2 51单片机常用函数模块 412.2.1 内部函数_crol_() 412.2.2 内部函数_nop_() 422.2.3 输入/输出函数putchar() 442.2.4 输入/输出函数printf() 452.2.5 随机数生成函数rand()和srand() 482.3 51单片机的常用算法模块 522.3.1 统计字节中1的个数 522.3.2 软件延时/定时 532.3.3 排序算法 53第3章 扩展51单片机模块的方法 553.1 地址—数据总线扩展 553.2 串行通信模块扩展 583.3 I2C总线扩展 583.3.1 I2C总线基础 583.3.2 I2C总线接口扩展的驱动库函数 613.4 SPI总线扩展 673.4.1 SPI总线基础 673.4.2 SPI总线接口扩展的驱动库函数 693.5 1-wire总线扩展 703.5.1 1-wire总线扩展原理 703.5.2 1-wire总线扩展的驱动库函数 72第4章 51单片机的I/O引脚模块 754.1 译码器模块 754.1.1 译码器模块的应用场合 754.1.2 译码器模块的应用基础 764.1.3 译码器模块的应用实例——简易流水灯 784.2 锁存器模块 794.2.1 锁存器模块的应用场合 804.2.2 锁存器模块的应用基础 804.2.3 锁存器模块的应用实例——秒表 824.3 三态门模块 844.3.1 三态门模块的应用场合 844.3.2 三态门模块的应用基础 844.3.3 三态门模块的应用实例——地址输入 864.4 串行输入并行输出模块 884.4.1 串行输入并行输出模块的应用场合 884.4.2 串行输入并行输出模块的应用基础 884.4.3 串行输入并行输出模块的应用实例——秒计时 904.5 并行输入串行输出模块 934.5.1 并行输入串行输出模块的应用场合 934.5.2 并行输入串行输出模块的应用基础 934.5.3 并行输入串行输出模块的应用实例——读取拨码开关状态 954.6 可编程I/O扩展芯片Intel8255 964.6.1 可编程I/O扩展芯片Intel8255的应用场合 964.6.2 可编程I/O扩展芯片Intel8255的应用基础 974.6.3 可编程I/O扩展芯片Intel8255的应用实例——扩展输入/输出 1004.7 I/O引脚模块的应用实例——电子抽奖系统 1024.7.1 电子抽奖系统的需求分析 1034.7.2 电子抽奖系统的电路设计 1034.7.3 电子抽奖系统的应用代码 105第5章 51单片机的用户输入通道模块 1115.1 独立按键 1115.1.1 独立按键的应用场合 1115.1.2 独立按键的应用基础 1125.1.3 独立按键的应用实例——加减计数 1135.2 拨码开关 1165.2.1 拨码开关的应用场合 1165.2.2 拨码开关的应用基础 1175.2.3 拨码开关的应用实例——开关状态显示 1185.3 行列扫描键盘 1205.3.1 行列扫描键盘的应用场合 1215.3.2 行列扫描键盘的应用基础 1215.3.3 行列扫描键盘的应用实例 1235.4 PS/2键盘 1265.4.1 PS/2键盘的应用场合 1265.4.2 PS/2键盘的应用基础 1265.4.3 PS/2键盘的应用实例——扫描码输出 1305.5 用户输入模块的应用实例——带计时功能的计算器 1375.5.1 计算器的需求分析 1385.5.2 计算器的电路设计 1395.5.3 计算器的应用代码 140第6章 51单片机的LED显示模块 1516.1 发光二极管 1516.1.1 发光二极管的应用场合 1516.1.2 发光二极管的应用基础 1526.1.3 发光二极管的应用实例——流水灯 1536.2 单位数码管 1556.2.1 单位数码管的应用场合 1556.2.2 单位数码管的应用基础 1556.2.3 单位数码管的应用实例——“流水数字”显示 1596.3 多位数码管 1616.3.1 多位数码管的应用场合 1616.3.2 多位数码管的应用基础 1616.3.3 多位数码管的应用实例——移动数字效果显示 1656.4 数码管驱动芯片MAX7219 1676.4.1 数码管驱动芯片MAX7219的应用场合 1676.4.2 数码管驱动芯片MAX7219的应用基础 1686.4.3 数码管驱动芯片MAX7219的应用实例——当前日期显示 1756.5 数码管和键盘驱动芯片CH452 1766.5.1 数码管和键盘驱动芯片CH452的应用场合 1766.5.2 数码管和键盘驱动芯片CH452的应用基础 1766.5.3 数码管和键盘驱动芯片CH452的应用实例——串口数据显示和按键状态返回 1906.6 LED显示模块的应用实例——简易频率计 1936.6.1 简易频率计的需求分析 1936.6.2 简易频率计的电路设计 1956.6.3 简易频率计的应用代码 196第7章 51单片机的液晶显示模块 2017.1 数字字符液晶1602 2017.1.1 数字字符液晶1602的应用场合 2017.1.2 数字字符液晶1602的应用基础 2027.1.3 数字字符液晶1602的应用实例——字符串显示 2087.2 汉字图形液晶12864 2087.2.1 汉字图形液晶12864的应用场合 2087.2.2 汉字图形液晶12864的应用基础 2097.2.3 汉字图形液晶12864的应用实例——混合显示 2157.3 点阵显示模块 2217.3.1 点阵显示模块的应用场合 2217.3.2 点阵显示模块的应用基础 2217.3.3 点阵显示模块的应用实例——“流水字符”显示 2247.4 带字库的汉字图形液晶12864 2277.4.1 带字库的汉字图形液晶12864的应用场合 2277.4.2 带字库的汉字图形液晶12864的应用基础 2287.4.3 带字库的汉字图形液晶12864的应用实例——显示串口接收数据和图形 2387.5 液晶显示模块的应用实例——俄罗斯方块 2427.5.1 俄罗斯方块的需求分析 2427.5.2 俄罗斯方块的电路设计 2447.5.3 俄罗斯方块的应用代码 245第8章 51单片机的语音和打印输出模块 2598.1 蜂鸣器 2598.1.1 蜂鸣器的应用场合 2598.1.2 蜂鸣器的应用基础 2608.1.3 蜂鸣器的应用实例——按键提示音 2628.2 录放音芯片 2648.2.1 录放音芯片的应用场合 2648.2.2 录放音芯片的应用基础 2648.2.3 录放音芯片的应用实例——录放操作 2688.3 文本语言芯片 2718.3.1 文本语音芯片的应用场合 2718.3.2 文本语音芯片的应用基础 2718.3.3 文本语音芯片的应用实例——来电提示音 2798.4 打印机模块 2818.4.1 打印机模块的应用场合 2818.4.2 打印机模块的应用基础 2818.4.3 打印机模块的应用实例——温度打印输出 2858.5 语音和打印输出的应用实例——简易电子琴 2888.5.1 简易电子琴的需求分析 2888.5.2 简易电子琴的电路设计 2908.5.3 简易电子琴的应用代码 291第9章 51单片机的驱动和执行机构 2979.1 三极管 2979.1.1 三极管的应用场合 2979.1.2 三极管的应用基础 2989.1.3 三极管的应用实例——大功率灯泡闪烁 2999.2 达林顿管 3009.2.1 达林顿管的应用场合 3009.2.2 达林顿管的应用基础 3009.2.3 达林顿管的应用实例——发光二极管流水点亮 3029.3 光电隔离器 3029.3.1 光电隔离器的应用场合 3039.3.2 光电隔离器的应用基础 3049.3.3 光电隔离器的应用实例 3069.4 直流电动机 3069.4.1 直流电动机的应用场合 3069.4.2 直流电动机的应用基础 3069.4.3 直流电动机的应用实例——串口控制直流电动机转动 3099.5 步进电动机 3129.5.1 步进电动机的应用场合 3129.5.2 步进电动机的应用基础 3129.5.3 步进电动机的应用实例——串口控制步进电动机转动 3179.6 步进电动机驱动模块 3219.6.1 步进电动机驱动模块的应用场合 3219.6.2 步进电动机驱动模块的应用基础 3219.6.3 步进电动机驱动模块的应用实例——按键控制步进电动机转动 3239.7 继电器 3269.7.1 继电器的应用场合 3279.7.2 继电器的应用基础 3279.7.3 继电器的应用实例——继电器控制 3299.8 驱动和执行机构的应用实例——天车控制系统 3329.8.1 天车控制系统的需求分析 3329.8.2 天车控制系统的电路设计 3339.8.3 天车控制系统的应用代码 335第10章 51单片机的A/D模块 33910.1 A/D模块基础 33910.1.1 A/D变换的过程 34010.1.2 A/D变换的应用电路构成 34210.1.3 A/D变换的保持电路 34310.1.4 A/D芯片的分类 34310.1.5 A/D芯片的选择 34310.1.6 A/D芯片对电源的需求 34510.2 8位并行8通道A/D芯片 34510.2.1 ADC0809的应用基础 34510.2.2 ADC0809的应用实例——串口输出ADC0809多通道模拟信号采集 35310.3 12位并行8通道A/D芯片 35610.3.1 MAX197的应用基础 35610.3.2 MAX197的应用实例——串口输出MAX197多通道模拟信号采集 36010.4 12位串行多通道A/D芯片 36310.4.1 TLC2543的应用基础 36410.4.2 TLC2543的应用实例——串口输出TLC2543多通道模拟信号采集 36910.5 I2C接口高精度A/D芯片 37110.5.1 ADS1100的应用基础 37110.5.2 ADS1100的应用实例 38010.6 16位串行接口多通道A/D芯片 38010.6.1 AD977A的应用基础 38010.6.2 AD977A的应用实例 38810.7 A/D模块的应用实例——太阳能电池监控模块 38810.7.1 太阳能电池监控模块的需求分析 38810.7.2 太阳能电池监控模块的电路设计 38910.7.3 太阳能电池监控模块的应用代码 393第11章 51单片机的D/A模块 40711.1 D/A模块基础 40711.1.1 D/A转换的过程 40711.1.2 D/A芯片的分类 40911.1.3 D/A芯片的选择 40911.1.4 D/A芯片对电源的需求 41011.2 8位并行D/A芯片 41111.2.1 DAC0832的应用基础 41111.2.2 DAC0832的应用实例——模拟波形输出 41611.3 8位串行D/A芯片 42011.3.1 MAX517的应用基础 42011.3.2 MAX517的应用实例——输出正弦波 42211.4 10位串行D/A芯片 42411.4.1 TLC5615的应用基础 42411.4.2 TLC5615的应用实例——输出锯齿波 42711.5 12位并行D/A芯片 42811.5.1 MAX527的应用基础 42811.5.2 MAX527的应用实例 43311.6 16位串行D/A芯片 43311.6.1 MAX541的应用基础 43311.6.2 MAX541的应用实例 43611.7 串行A/D和D/A芯片 43611.7.1 PCF8591的应用基础 43711.7.2 PCF8591的应用实例——AD模拟量采集和DA模拟量输出 44011.8 信号发生器芯片MAX038 44111.8.1 MAX038的应用基础 44111.8.2 MAX038的应用实例 44411.9 D/A模块的应用实例——简易波形发生器 44411.9.1 简易波形发生器的需求分析 44411.9.2 简易波形发生器的电路设计 445

11.9.3 简易波形发生器的应用代码 446第12章 51单片机的时钟传感器模块 45112.1 51单片机应用系统中的时钟信息获取 45112.2 内部定时计数器 45212.3 并行总线接口时钟模块 45312.3.1 DS12C887的应用基础 45312.3.2 DS12C887的应用实例——路灯自动开关控制 46112.4 I2C总线接口时钟模块 46312.4.1 PCF8563的应用基础 46412.4.2 PCF8563的应用实例 47212.5 SPI总线接口时钟模块 47412.5.1 DS1302的应用基础 47412.5.2 DS1302的应用实例——时钟信息读取 47912.6 时钟传感器模块的应用实例——简单数字时钟 48112.6.1 简单数字时钟的需求分析 48112.6.2 简单数字时钟的电路设计 48212.6.3 简单数字时钟的应用代码 483第13章 51单片机的温度传感器模块 48513.1 51单片机应用系统中的温度信息获取 48513.2 1-wire总线接口温度模块 48613.2.1 DS18B20的应用基础 48713.2.2 DS18B20的应用实例——DS18B20温度数据采集 49213.3 I2C总线接口温度模块 49413.3.1 DS1621的应用基础 49413.3.2 DS1621的应用实例——DS1621温度数据采集 49813.4 SPI总线接口温度模块 50013.4.1 TC77的应用基础 50013.4.2 TC77的应用实例 50413.5 温度传感器模块的应用实例——多点温度采集系统 50413.5.1 多点温度采集系统的需求分析 50513.5.2 多点温度采集系统的电路设计 50613.5.3 多点温度采集系统的应用代码 507第14章 51单片机的常用其他传感器模块 51514.1 温度传感器 51514.1.1 SHT75的应用基础 51514.1.2 SHT75的应用实例——SHT75湿度和温度数据采集 52314.2 压力传感器 52514.2.1 MPX4115的应用基础 52514.2.2 MPX4115的应用实例 52714.3 定位传感器 52714.3.1 数字罗盘基础 52714.3.2 GPS模块基础 52814.3.3 NMEA-1083规范 52814.4 数字罗盘传感器 53214.4.1 HMR3000的应用基础 53214.4.2 HMR3000的应用实例——航向、俯仰、横滚数据采集 53514.5 GPS传感器 53714.5.1 GARMIN 25LP的应用基础 53714.5.2 GARMIN 25LP的应用实例——GPS地理信息采集 54114.6 倾角传感器 54514.6.1 TS1120的应用基础 54614.6.2 TS1120的应用实例 54814.7 超声距离传感器 54814.7.1 HC-SR04的应用基础 54914.7.2 HC-SR04的应用实例——距离测量 55114.8 传感器模块的应用实例——手持倾角仪 55414.8.1 手持倾角仪的需求分析 55414.8.2 手持倾角仪的电路设计 55414.8.3 手持倾角仪的应用代码 556第15章 51单片机的有线通信模块 56715.1 51单片机的有线通信模块设计概述 56715.2 RS-232协议芯片 56815.2.1 MAX232的应用基础 56815.2.2 MAX232的应用实例 57115.3 RS-485协议芯片 57215.3.1 MAX485的应用基础 57215.3.2 MAX485的应用实例——51单片机和PC进行远程数据交换 57415.4 RS-422协议芯片 57615.4.1 MAX491的应用基础 57615.4.2 MAX491的应用实例 57915.5 高速光电隔离芯片 57915.5.1 6N137的应用基础 58015.5.2 6N137的应用实例 58215.6 CAN总线芯片 58315.6.1 SJA1000的应用基础 58315.6.2 SJA1000的应用实例——串口CAN总线桥 58815.7 电力线总线芯片 59215.7.1 SSC P300的应用基础 59315.7.2 SSC P300的应用实例——SSC P300数据发送和接收 59715.8 USB通信桥芯片 60015.8.1 CP2102的应用基础 60015.8.2 CP2102的应用实例 60515.9 51单片机应用系统的通信模型和通信协议设计 60515.9.1 51单片机应用系统的通信模型 60615.9.2 51单片机应用系统的通信协议设计 60615.10 有线通信模块的应用实例——