51单片机应用开发25例 基于Proteus仿真PDF电子书下载

第1章 呼吸灯 1

1.1 呼吸灯应用系统的背景介绍 1

1.2 呼吸灯应用系统的设计思路 1

1.2.1 呼吸灯应用系统的工作流程 1

1.2.2 呼吸灯应用系统的需求分析与设计 2

1.2.3 “呼吸”效果的实现原理 2

1.2.4 51单片机简介 2

1.2.5 RCL响应电路 3

1.2.6 PWM控制 3

1.2.7 51单片机的软件开发环境使用 4

1.3 呼吸灯应用系统的硬件设计 11

1.3.1 呼吸灯硬件系统的模块划分 12

1.3.2 呼吸灯硬件系统的电路 12

1.3.3 硬件模块基础——发光二极管（LED） 13

1.3.4 硬件模块基础——三极管 14

1.3.5 硬件模块基础——电阻、电容和电感 14

1.3.6 Proteus硬件仿真环境的使用 15

1.4 呼吸灯应用系统软件设计 18

1.4.1 呼吸灯应用系统的软件流程 19

1.4.2 呼吸灯应用系统软件的应用代码 19

1.5 呼吸灯应用系统的仿真与总结 21

第2章 跑步机启／停和速度控制模块 30

2.1 跑步机启／停和速度控制模块的背景介绍 30

2.2 跑步机启／停和速度控制模块的设计思路 30

2.2.1 跑步机启／停和速度控制系统的工作流程 30

2.2.2 跑步机启／停和速度控制系统的需求分析与设计 31

2.2.3 长按键和短按键检测原理 31

2.3 跑步机启／停和速度控制模块的硬件设计 31

2.3.1 跑步机启／停和速度控制硬件系统的模块划分 31

2.3.2 跑步机启／停和速度控制模块的电路 32

2.3.3 硬件模块基础——独立按键 33

2.3.4 硬件模块基础——数码管 34

2.4 跑步机启／停和速度控制模块的软件设计 35

2.4.1 跑步机启／停和速度控制模块的软件模块划分和流程设计 35

2.4.2 启／停控制模块设计 36

2.4.3 速度控制模块设计 37

2.4.4 跑步机启／停和速度控制模块的软件综合 40

2.5 跑步机启／停和速度控制模式的应用系统仿真与总结 41

第3章 简易电子琴 43

3.1 简易电子琴应用系统的背景介绍 43

3.2 简易电子琴应用系统的设计思路 43

3.2.1 简易电子琴应用系统的工作流程 43

3.2.2 简易电子琴应用系统的需求分析与设计 44

3.2.3 51单片机播放音乐 44

3.3 简易电子琴应用系统的硬件设计 45

3.3.1 简易电子琴的硬件系统模块划分 45

3.3.2 简易电子琴的硬件系统电路 46

3.3.3 硬件模块基础——独立按键 47

3.3.4 硬件模块基础——蜂鸣器 48

3.4 简易电子琴应用系统的软件设计 48

3.4.1 简易电子琴应用系统的软件流程 48

3.4.2 简易电子琴的软件应用代码 48

3.5 简易电子琴应用系统的仿真与总结 52

第4章 手机拨号模块 54

4.1 手机拨号模块的背景介绍 54

4.2 手机拨号模块的设计思路 54

4.2.1 手机拨号模块的工作流程 54

4.2.2 手机拨号模块的需求分析与设计 54

4.2.3 手机拨号模块的工作原理 55

4.3 手机拨号模块的硬件设计 55

4.3.1 手机拨号模块的硬件划分 55

4.3.2 手机拨号模块的电路图 55

4.3.3 硬件模块基础——行列扫描键盘 56

4.3.4 硬件模块基础——1602液晶模块 57

4.4 手机拨号模块的软件设计 59

4.4.1 软件模块的划分和流程 59

4.4.2 行列扫描键盘的软件驱动模块设计 60

4.4.3 1602液晶的软件驱动模块设计 61

4.4.4 手机拨号模块的软件综合 63

4.5 手机拨号模块的应用系统仿真与总结 64

第5章 简易频率计 66

5.1 简易频率计的背景介绍 66

5.2 简易频率计的设计思路 66

5.2.1 简易频率计应用系统的工作流程 66

5.2.2 简易频率计应用系统的需求分析与设计 67

5.2.3 频率测量原理 67

5.3 简易频率计的硬件设计 67

5.3.1 简易频率计的硬件模块划分 67

5.3.2 简易频率计的电路图 68

5.3.3 硬件模块基础——多位数码管 68

5.4 简易频率计的软件设计 69

5.4.1 简易频率计的软件模块的划分和流程 69

5.4.2 频率测量和计算模块的设计 70

5.4.3 显示驱动模块设计 71

5.4.4 简易频率计的软件综合 72

5.5 简易频率计的应用系统仿真与总结 73

第6章 PC中控系统 76

6.1 PC中控系统的背景介绍 76

6.2 PC中控系统的设计思路 76

6.2.1 PC中控系统的工作流程 76

6.2.2 PC中控系统的需求分析与设计 76

6.2.3 PC和51单片机应用系统的通信方式 77

6.3 PC中控系统的硬件设计 79

6.3.1 硬件系统模块划分 79

6.3.2 硬件系统的电路图 79

6.3.3 硬件模块基础——51单片机的串口模块 80

6.3.4 硬件模块基础——MAX232 84

6.3.5 硬件模块基础——光电隔离器 85

6.3.6 硬件模块基础——继电器 85

6.4 PC中控系统的软件设计 86

6.4.1 软件模块划分和流程设计 86

6.4.2 软件综合 86

6.5 PC中控系统的仿真与总结 88

第7章 天车控制系统 92

7.1 天车控制系统的背景介绍 92

7.2 天车控制系统的设计思路 93

7.2.1 天车控制系统的工作流程 93

7.2.2 天车控制系统的需求分析与设计 93

7.2.3 天车控制系统的工作原理 93

7.3 天车控制系统的硬件设计 94

7.3.1 天车控制系统的硬件模块划分 94

7.3.2 硬件系统的电路 94

7.3.3 硬件模块基础——直流电动机 95

7.3.4 硬件模块基础——H桥 95

7.3.5 硬件模块基础——步进电动机 96

7.3.6 硬件模块基础——ULN2003A 97

7.4 天车控制系统的软件设计 97

7.4.1 天车控制系统的软件模块划分和流程设计 98

7.4.2 直流电动机驱动模块设计 98

7.4.3 步进电动机驱动模块设计 99

7.4.4 天车控制系统的软件综合 99

7.5 天车控制应用系统的仿真与总结 100

第8章 负载平衡监控系统 102

8.1 负载平衡监控系统的背景介绍 102

8.2 负载平衡监控系统的设计思路 102

8.2.1 负载平衡监控系统的工作流程 102

8.2.2 负载平衡监控系统的需求分析与设计 102

8.2.3 51单片机应用系统的通信模型和RS-422协议 103

8.3 负载平衡监控系统的硬件设计 103

8.3.1 负载平衡监控系统的硬件划分 103

8.3.2 负载平衡监控系统的硬件电路 104

8.3.3 硬件模块基础——SN75179 105

8.3.4 硬件模块基础——拨码开关 105

8.4 负载平衡监控系统的软件设计 106

8.4.1 负载平衡监控系统的软件模块划分和流程设计 106

8.4.2 负载平衡监控系统的软件综合 106

8.5 负载平衡监控应用系统的仿真与总结 109

第9章 电子抽奖系统 111

9.1 电子抽奖系统的背景介绍 111

9.2 电子抽奖系统的设计思路 111

9.2.1 电子抽奖系统的工作流程 111

9.2.2 电子抽奖系统的需求分析与设计 112

9.2.3 单片机系统的随机数产生原理 112

9.3 电子抽奖系统的硬件设计 113

9.3.1 电子抽奖系统的硬件划分 113

9.3.2 抽奖系统的硬件电路 114

9.3.3 硬件模块基础——51单片机的外部中断 115

9.3.4 硬件模块基础——51单片机的定时器／计数器 116

9.3.5 硬件模块基础——74HC595 118

9.4 电子抽奖系统的软件设计 119

9.4.1 电子抽奖系统的软件模块划分和流程设计 119

9.4.2 74HC595的驱动函数模块设计 120

9.4.3 电子抽奖系统的软件综合 123

9.5 电子抽奖应用系统的仿真与总结 126

第10章 多点温度采集系统 128

10.1 多点温度采集系统的背景介绍 128

10.2 多点温度采集系统的设计思路 128

10.2.1 多点温度采集系统的工作流程 128

10.2.2 多点温度采集系统的需求分析与设计 129

10.2.3 单片机应用系统的温度采集方法 129

10.2.4 1-wire总线的工作原理 130

10.3 多点温度采集系统的硬件设计 132

10.3.1 多点温度采集系统的硬件模块划分 132

10.3.2 多点温度采集系统的电路 132

10.3.3 硬件模块基础——DS181B20 133

10.4 多点温度采集系统的软件设计 135

10.4.1 多点温度采集系统的软件模块划分和流程设计 136

10.4.2 DS18B20驱动函数模块设计 136

10.4.3 1602液晶驱动函数模块设计 139

10.4.4 多点温度采集系统的软件综合 140

10.5 多点温度采集应用系统的仿真与总结 142

第11章 简易波形发生器 145

11.1 简易波形发生器的背景介绍 145

11.2 简易波形发生器的设计思路 145

11.2.1 简易波形发生器的工作流程 145

11.2.2 简易波形发生器的需求分析与设计 146

11.2.3 D／A芯片的工作原理 146

11.2.4 I2C接口总线工作原理 147

11.3 简易波形发生器的硬件设计 150

11.3.1 简易波形发生器的硬件模块划分 150

11.3.2 简易波形发生器硬件电路图 150

11.3.3 硬件模块基础——单刀单掷开关 151

11.3.4 硬件模块基础——MAX517 151

11.4 简易波形发生器的软件设计 152

11.4.1 简易波形发生器的软件模块划分和流程设计 152

11.4.2 MAX517的驱动函数设计 153

11.4.3 简易波形发生器的软件综合 155

11.5 简易波形发生器的应用系统仿真与总结 158

第12章 数字时钟 159

12.1 数字时钟的背景介绍 159

12.2 数字时钟的设计思路 159

12.2.1 数字时钟的工作流程 159

12.2.2 数字时钟的需求分析与设计 159

12.2.3 单片机应用系统的时间获取方法 159

12.3 数字时钟的硬件设计 160

12.3.1 数字时钟的硬件模块划分 160

12.3.2 数字时钟的硬件的电路 160

12.3.3 硬件模块基础——DS12C887 161

12.4 数字时钟的软件设计 165

12.4.1 数字时钟的软件模块划分和流程设计 165

12.4.2 DS12C887的驱动函数模块设计 165

12.4.3 1602液晶显示驱动函数模块设计 166

12.4.4 数字时钟应用系统的软件综合 168

12.5 数字时钟应用系统的仿真与总结 169

第13章 模拟时钟 171

13.1 模拟时钟的背景介绍 171

13.2 模拟时钟的设计思路 171

13.2.1 模拟时钟的工作流程 171

13.2.2 模拟时钟的需求分析与设计 171

13.2.3 模拟时钟的时间获取方法 172

13.3 模拟时钟的硬件设计 172

13.3.1 模拟时钟的硬件模块划分 172

13.3.2 模拟时钟硬件系统的电路 172

13.3.3 51单片机的地址－数据总线扩展方法 173

13.3.4 硬件模块基础——外部RAM芯片62256 175

13.3.5 硬件模块基础——12864液晶模块 176

13.4 模拟时钟的软件设计 177

13.4.1 模拟时钟的软件模块划分和流程设计 177

13.4.2 时间信息算法模块的设计 178

13.4.3 12864液晶模块的驱动函数设计 179

13.4.4 模拟时钟系统的软件综合 190

13.5 模拟时钟应用系统的仿真与总结 191

第14章 自动打铃器 194

14.1 自动打铃器的背景介绍 194

14.2 自动打铃器的设计思路 194

14.2.1 自动打铃器的工作流程 194

14.2.2 自动打铃器的需求分析与设计 194

14.2.3 单片机串行端口字符串输出 195

14.3 自动打铃器的硬件设计 197

14.3.1 自动打铃器的硬件模块划分 197

14.3.2 自动打铃器的硬件电路 197

14.3.3 自动打铃器的硬件模块基础——时钟芯片PCF8563 198

14.4 自动打铃器的软件设计 202

14.4.1 自动打铃器软件的工作流程设计 202

14.4.2 PCF8563基础驱动函数模块设计 202

14.4.3 1602液晶驱动函数模块设计 206

14.4.4 自动打铃器系统的软件综合 208

14.5 自动打铃器应用系统仿真与总结 212

第15章 手动程控放大器 214

15.1 手动程控放大器的背景介绍 214

15.2 手动程控放大器的设计思路 214

15.2.1 手动程控放大器的工作流程 214

15.2.2 手动程控放大器的需求分析 214

1 5.2.3 单片机应用系统的信号放大 215

15.2.4 手动程控放大器的实现方法 217

15.3 手动程控放大器的硬件设计 218

15.3.1 手动程控放大器的硬件系统模块 218

15.3.2 手动程控放大器的硬件系统电路 218

15.3.3 硬件模块基础——μA741 220

15.3.4 硬件模块基础——CD4066 220

15.3.5 硬件模块基础——MAX7219 221

1 5.4 手动程控放大器的软件设计 225

15.4.1 软件模块划分和工作流程 225

15.4.2 MAX7219驱动模块设计 225

15.4.3 手动程控放大器的软件综合 226

15.5 手动程控放大器应用系统仿真与总结 229

第16章 自动换挡数字电压表 230

16.1 自动换挡数字电压表的背景介绍 230

16.2 自动换挡数字电压表的设计思路 230

16.2.1 自动换挡数字电压表的工作流程 230

16.2.2 自动换挡数字电压表的需求分析 231

16.2.3 自动换挡数字电压表的换挡原理 231

16.3 自动换挡数字电压表的硬件设计 231

16.3.1 自动换挡数字电压表的硬件模块 231

16.3.2 自动换挡数字电压表的电路 231

16.3.3 硬件模块基础——LM324 233

16.3.4 硬件模块基础——ADC0809 233

16.4 自动换挡数字电压表的软件设计 234

16.4.1 自动换挡数字电压表的软件模块划分和工作流程 234

16.4.2 1602液晶驱动模块函数设计 234

16.4.3 自动换挡数字电压表的软件综合 236

16.5 自动换挡数字电压表应用系统仿真与总结 239

第17章 货车超重监测系统 241

17.1 货车超重监测系统的背景介绍 241

17.2 货车超重监测系统的设计思路 241

17.2.1 货车超重监测系统的工作流程 241

1 7.2.2 货车超重监测系统的需求分析 242

17.2.3 货车超重监测系统的工作原理 242

17.3 货车超重监测系统的硬件设计 242

17.3.1 货车超重监测系统的硬件模块 242

17.3.2 货车超重监测系统的电路 243

17.3.3 硬件模块基础——压力传感器MPX4115 244

17.3.4 硬件模块基础——A／D芯片A1DC0832 245

17.3.5 硬件模块基础——E2PROM芯片24C04A 246

17.4 货车超重监测系统的软件设计 247

17.4.1 货车超重监测系统的软件模块划分和工作流程 247

17.4.2 A／D转换模块函数设计 247

17.4.3 E2PROM读写模块函数设计 249

17.4.4 货车超重检测系统的软件综合 253

17.5 货车超重监测应用系统仿真与总结 255

第18章 远程仓库湿度监测系统 257

18.1 远程仓库湿度监测系统的背景介绍 257

18.2 远程仓库湿度监测系统的设计思路 257

18.2.1 远程仓库湿度监测系统的工作流程 257

18.2.2 远程仓库湿度监测系统的需求分析 257

18.2.3 远程仓库湿度监测系统的工作原理 257

18.3 远程仓库湿度监测系统的硬件设计 258

18.3.1 远程仓库湿度监测系统的硬件模块 258

18.3.2 远程仓库湿度监测系统的电路 258

18.3.3 硬件模块基础——湿度传感器SHT11 259

18.3.4 硬件模块基础——RS-485芯片MAX487 261

18.4 远程仓库湿度监测系统的软件设计 262

18.4.1 远程仓库湿度监测系统的软件模块划分和工作流程 262

18.4.2 湿度采集模块函数设计 262

18.4.3 1602液晶驱动模块函数设计 264

18.4.4 远程仓库湿度监测系统的软件综合 265

18.5 远程仓库湿度监测应用系统仿真与总结 268

第19章 带计时功能的简单计算器 269

19.1 带计时功能的简单计算器的背景介绍 269

19.2 带计时功能的简单计算器的设计思路 270

19.2.1 带计时功能的简单计算器的工作流程 270

19.2.2 带计时功能的简单计算器的需求分析 270

19.2.3 带计时功能的简单计算器的工作原理 270

19.3 带计时功能的简单计算器的硬件设计 271

19.3.1 带计时功能的简单计算器的硬件模块 271

19.3.2 硬件系统的电路图 271

19.4 带计时功能的简单计算器的软件设计 272

19.4.1 带计时功能的简单计算器的软件模块划分和工作流程 272

19.4.2 键盘扫描和处理模块函数设计 273

19.4.3 计算器功能处理模块函数设计 274

19.4.4 计时器功能处理模块函数设计 280

19.4.5 显示模块函数设计 284

19.4.6 带计时功能的简单计算器的软件综合 287

19.5 带计时功能的简单计算器的应用系统仿真与总结 291

第20章 密码保险箱 292

20.1 密码保险箱的背景介绍 292

20.2 密码保险箱的设计思路 292

20.2.1 密码保险箱的工作流程 292

20.2.2 密码保险箱的需求分析与设计 293

20.2.3 密码保险箱的工作原理 293

20.3 密码保险箱的硬件设计 293

20.3.1 密码保险箱的硬件模块 293

20.3.2 密码保险箱的电路 294

20.4 密码保险箱的软件设计 295

20.4.1 密码保险箱的软件模块划分和工作流程 295

20.4.2 键盘扫描模块函数设计 296

20.4.3 显示驱动模块函数设计 302

20.4.4 状态驱动模块函数设计 303

20.4.5 报警声驱动模块函数设计 303

20.4.6 电动机驱动模块函数设计 303

20.4.7 密码保险箱的软件综合 303

20.5 密码保险箱应用系统仿真与总结 306

第21章 SD卡读卡器 308

21.1 SD卡读卡器的背景介绍 308

21.2 SD卡读卡器的设计思路 308

21.2.1 SD卡读卡器的工作流程 308

21.2.2 SD卡读卡器的需求分析 309

21.2.3 SPI接口总线 309

21.2.4 SD卡读写基础 311

21.3 SD卡读卡器的硬件设计 315

21.3.1 SD卡读卡器的硬件模块 315

21.3.2 SD卡读卡器的电路 316

21.3.3 硬件模块基础——SD卡 317

21.4 SD卡读卡器的软件设计 317

21.4.1 SD卡读卡器软件的工作流程 317

21.4.2 SD卡基础驱动模块设计 318

21.4.3 SD卡读写函数模块设计 320

21.4.4 SD卡读卡器的软件综合 322

21.5 SD卡读卡器应用系统仿真与总结 323

第22章 简易数字示波器 325

22.1 简易数字示波器的背景介绍 325

22.2 简易数字示波器的设计思路 325

22.2.1 简易数字示波器的工作流程 325

22.2.2 简易数字示波器的需求分析 326

22.2.3 简易数字示波器的工作原理 326

22.3 简易数字示波器的硬件设计 326

22.3.1 硬件模块 326

22.3.2 简易数字示波器的电路 326

22.3.3 硬件模块基础——信号的加法运算 328

22.4 简易数字示波器的软件设计 330

22.4.1 简易数字示波器的软件模块划分和工作流程 330

22.4.2 A／D转换模块函数设计 330

22.4.3 AMPIRE 128×64液晶模块函数设计 331

22.4.4 简易数字示波器的软件综合 334

22.5 简易数字示波器应用系统仿真与总结 340

第23章 多功能电子闹钟 342

23.1 多功能电子闹钟应用系统的背景介绍 342

23.2 多功能电子闹钟应用系统的设计思路 342

23.2.1 多功能电子闹钟的工作流程 342

23.2.2 多功能电子闹钟的需求分析 342

23.2.3 多功能电子闹钟的工作原理 343

23.3 多功能电子闹钟应用系统的硬件设计 343

23.3.1 多功能电子闹钟的硬件模块 343

23.3.2 多功能电子闹钟的电路 344

23.3.3 硬件模块基础——DS1302 345

23.4 多功能电子闹钟应用系统的软件设计 346

23.4.1 多功能电子闹钟的软件模块划分和工作流程 346

23.4.2 温度采集模块函数设计 347

23.4.3 时钟芯片驱动模块函数设计 350

23.4.4 显示模块驱动函数设计 352

23.4.5 时间设置模块驱动函数设计 353

23.4.6 闹钟设置模块驱动函数设计 357

23.4.7 声音报警模块驱动函数设计 360

23.4.8 多功能电子闹钟的软件综合 360

23.5 多功能电子闹钟应用系统仿真与总结 363

第24章 俄罗斯方块 365

24.1 俄罗斯方块应用系统的背景介绍 365

24.2 俄罗斯方块应用系统的设计思路 366

24.2.1 俄罗斯方块的工作流程 366

24.2.2 俄罗斯方块的需求分析 366

24.2.3 俄罗斯方块的工作原理 366

24.3 俄罗斯方块应用系统的硬件设计 366

24.3.1 俄罗斯方块的硬件模块 366

24.3.2 俄罗斯方块的电路 367

24.4 俄罗斯方块应用系统的软件设计 368

24.4.1 俄罗斯方块的软件模块划分和工作流程 368

24.4.2 液晶驱动模块函数设计 369

24.4.3 游戏操控模块函数设计 377

24.4.4 游戏逻辑控制模块函数设计 378

24.4.5 俄罗斯方块的软件综合 384

24.5 俄罗斯方块应用系统仿真与总结 390

第25章 RTX51操作系统应用 391

25.1 RTX51操作系统的基础 391

25.1.1 RTX51占用的资源 392

25.1.2 RTX51的实现机制 393

25.1.3 RTX51的工作原理 394

25.1.4 RTX51的配置 396

25.1.5 RXT51的库函数 398

25.1.6 在RTX51操作系统下编写用户代码的流程 404

25.2 基于RTX51操作系统的应用实例——交通灯 406

25.2.1 应用实例的Proteus电路 407

25.2.2 交通灯应用实例的代码 408

25.2.3 交通灯应用实例的仿真运行结果和总结 417