第1章 呼吸灯 1
1.1 呼吸灯的背景介绍 1
1.2 呼吸灯的设计思路 1
1.2.1 呼吸灯的工作流程 1
1.2.2 呼吸灯的需求分析与设计 2
1.2.3 “呼吸”效果实现原理 2
1.2.4 PIC单片机（PIC16F87×A）简介 2
1.2.5 RCL电路 4
1.2.6 PWM控制 5
1.2.7 PIC单片机的软件开发环境使用 5
1.3 呼吸灯的硬件设计 14
1.3.1 呼吸灯的硬件模块划分 14
1.3.2 呼吸灯的硬件电路图 15
1.3.3 硬件基础——发光二极管（LED） 16
1.3.4 硬件基础——三极管 16
1.3.5 硬件基础——电阻、电容和电感 17
1.3.6 Proteus硬件仿真环境的使用 17
1.4 呼吸灯的软件设计 20
1.4.1 呼吸灯的软件流程 21
1.4.2 呼吸灯的软件应用代码 21
1.5 呼吸灯的仿真与总结 23
1.5.1 使用Proteus和MPLAB对PIC单片机进行仿真 23
1.5.2 呼吸灯的仿真 28
第2章 跑步机控制模块 30
2.1 跑步机控制模块的背景介绍 30
2.2 跑步机控制模块的设计思路 30
2.2.1 跑步机控制模块的工作流程 30
2.2.2 跑步机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 跑步机控制模块的硬件设计 31
2.3.1 跑步机控制模块的硬件划分 31
2.3.2 跑步机控制模块的硬件电路图 32
2.3.3 硬件基础——独立按键 33
2.3.4 硬件基础——数码管 33
2.4 跑步机控制模块的软件设计 35
2.4.1 跑步机控制模块的软件划分和流程设计 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 软件综合 40
2.5 跑步机控制模块的仿真与总结 42
第3章 简易电子琴 43
3.1 简易电子琴的背景介绍 43
3.2 简易电子琴的设计思路 43
3.2.1 简易电子琴的工作流程 43
3.2.2 简易电子琴的需求分析与设计 44
3.2.3 PIC单片机播放音乐 45
3.3 简易电子琴的硬件设计 45
3.3.1 简易电子琴的硬件模块划分 46
3.3.2 简易电子琴的硬件电路图 46
3.3.3 硬件基础——PIC单片机（PIC16F877A）的定时器TMR1 47
3.3.4 硬件基础——蜂鸣器 49
3.4 简易电子琴的软件设计 50
3.4.1 简易电子琴的软件流程 50
3.4.2 简易电子琴的软件应用代码 51
3.5 简易电子琴的仿真与总结 54
第4章 手机拨号模块 56
4.1 手机拨号模块的背景介绍 56
4.2 手机拨号模块的设计思路 56
4.2.1 手机拨号模块的工作流程 56
4.2.2 手机拨号模块的需求分析与设计 56
4.2.3 手机拨号模块的工作原理 57
4.3 手机拨号模块的硬件设计 57
4.3.1 手机拨号模块的硬件划分 57
4.3.2 手机拨号模块的硬件电路图 58
4.3.3 硬件基础——行列扫描键盘 59
4.3.4 硬件基础——1602液晶显示模块 59
4.4 手机拨号模块的软件设计 62
4.4.1 手机拨号模块的软件划分和流程设计 62
4.4.2 行列扫描键盘软件驱动模块设计 63
4.4.3 1602液晶显示驱动模块设计 65
4.4.4 软件综合 67
4.5 手机拨号模块的仿真与总结 69
第5章 单I/O引脚扩展多按键 71
5.1 单I/O引脚扩展多按键的背景介绍 71
5.2 单I/O引脚扩展多按键的设计思路 71
5.2.1 单I/O引脚扩展多按键的工作流程 71
5.2.2 单I/O引脚扩展多按键的需求分析与设计 71
5.2.3 单I/O引脚扩展多按键的实现原理 72
5.3 单I/O引脚扩展多按键的硬件设计 73
5.3.1 单I/O引脚扩展多按键的硬件模块划分 73
5.3.2 单I/O引脚扩展多按键的硬件电路图 73
5.3.3 硬件基础——PIC单片机（PIC16F877A）的内置A/D模块 74
5.4 单I/O引脚扩展多按键的软件设计 79
5.4.1 单I/O引脚扩展多按键的软件流程 79
5.4.2 单I/O引脚扩展多按键的软件应用代码 80
5.5 单I/O引脚扩展多按键的仿真与总结 81
5.5.1 Proteus中的电压表和电流表 82
5.5.2 单I/O引脚扩展多按键的仿真 83
第6章 使用A/D模块进行电阻测量 84
6.1 使用A／D模块进行电阻测量的背景介绍 84
6.2 使用A/D模块进行电阻测量的设计思路 84
6.2.1 使用A/D模块进行电阻测量的工作流程 84
6.2.2 使用A/D模块进行电阻测量的需求分析与设计 84
6.2.3 使用A/D模块进行电阻测量的实现原理 85
6.2.4 排序算法 86
6.3 使用A/D模块进行电阻测量的硬件设计 87
6.3.1 使用A/D模块进行电阻测量的硬件模块划分 88
6.3.2 使用A/D模块进行电阻测量的硬件电路图 88
6.3.3 硬件基础——多位数码管 89
6.4 使用A/D模块进行电阻测量的软件设计 90
6.4.1 使用A/D模块进行电阻测量的软件流程 90
6.4.2 使用A/D模块进行电阻测量的软件应用代码 91
6.5 使用A/D模块进行电阻测量的仿真与总结 94
第7章 手动多电压输出电源 96
7.1 手动多电压输出电源的背景介绍 96
7.2 手动多电压输出电源的设计思路 96
7.2.1 手动多电压输出电源的工作流程 96
7.2.2 手动多电压输出电源的需求分析与设计 97
7.2.3 手动多电压输出电源的实现原理 97
7.3 手动多电压输出电源的硬件设计 97
7.3.1 手动多电压输出电源的硬件模块划分 97
7.3.2 手动多电压输出电源的硬件电路图 97
7.3.3 硬件基础——PIC单片机的外部中断 98
7.3.4 硬件基础——PIC单片机的基准电压模块 99
7.3.5 硬件基础——MAX7219数码管驱动芯片 100
7.4 手动多电压输出电源的软件设计 105
7.4.1 手动多电压输出电源的软件流程 105
7.4.2 手动多电压输出电源的软件应用代码 106
7.5 手动多电压输出电源的仿真与总结 116
第8章 旋钮控制模块 118
8.1 旋钮控制模块的背景介绍 118
8.2 旋钮控制模块的设计思路 118
8.2.1 旋钮控制模块的工作流程 118
8.2.2 旋钮控制模块的需求分析与设计 119
8.2.3 RC充放电测量电阻的工作原理 119
8.3 旋钮控制模块的硬件设计 120
8.3.1 旋钮控制模块的硬件模块划分 120
8.3.2 旋钮控制模块的硬件电路图 120
8.3.3 硬件基础——PIC单片机的TMR0定时计数器 121
8.4 旋钮控制模块的软件设计 123
8.4.1 旋钮控制模块的软件流程 123
8.4.2 旋钮控制模块的软件应用代码 124
8.5 旋钮控制模块的仿真与总结 127
8.5.1 Proteus中的虚拟示波器 128
8.5.2 旋钮控制模块的仿真 129
第9章 多机远距离通信模型 131
9.1 多机远距离通信模型的背景介绍 131
9.2 多机远距离通信模型的设计思路 132
9.2.1 多机远距离通信模型的工作流程 132
9.2.2 多机远距离通信模型的需求分析与设计 132
9.2.3 多机远距离通信模型的工作原理 132
9.3 多机远距离通信模型的硬件设计 135
9.3.1 多机远距离通信模型的硬件模块划分 135
9.3.2 多机远距离通信模型的硬件电路图 135
9.3.3 硬件基础——PIC单片机的串口 137
9.3.4 硬件基础——SN75179芯片 142
9.3.5 硬件基础——拨码开关 143
9.4 多机远距离通信模型的软件设计 144
9.4.1 多机远距离通信模型的软件流程 144
9.4.2 多机远距离通信模型的软件应用代码 145
9.5 多机远距离通信模型的仿真与总结 149
第10章 云台控制系统 151
10.1 云台控制系统的背景介绍 151
10.2 云台控制系统的设计思路 152
10.2.1 云台控制系统的工作流程 152
10.2.2 云台控制系统的需求分析与设计 152
10.2.3 云台控制系统的工作原理 152
10.3 云台控制系统的硬件设计 153
10.3.1 云台控制系统的硬件模块划分 153
10.3.2 云台控制系统的硬件电路图 153
10.3.3 硬件基础——直流电动机 154
10.3.4 硬件基础——H桥 154
10.3.5 硬件基础——步进电动机 155
10.3.6 硬件基础——ULN2803 156
10.4 云台控制系统的软件设计 156
10.4.1 云台控制系统的软件流程 157
10.4.2 云台控制系统的软件应用代码 157
10.5 云台控制系统的仿真与总结 161
10.5.1 Proteus中的COMPIM模块 161
10.5.2 Proteus中的虚拟终端 162
10.5.3 云台控制系统的仿真 163
第11章 SPI双机通信模型 165
11.1 SPI双机通信模型的背景介绍 165
11.2 SPI双机通信模型的设计思路 165
11.2.1 SPI双机通信模型的工作流程 165
11.2.2 SPI双机通信模型的需求分析与设计 166
11.2.3 SPI双机通信模型的工作原理 166
11.2.4 SPI总线通信原理 166
11.2.5 SPI总线扩展原理 166
11.3 SPI双机通信模型的硬件设计 167
11.3.1 SPI双机通信模型的硬件模块划分 167
11.3.2 SPI双机通信模型的硬件电路图 168
11.3.3 硬件基础——PIC单片机的SPI总线接口模块 169
11.3.4 硬件基础——继电器 171
11.4 SPI双机通信模型的软件设计 172
11.4.1 SPI双机通信模型的软件流程 172
11.4.2 SPI双机通信模型的软件应用代码 173
11.5 SPI双机通信模型的仿真与总结 175
11.5.1 Proteus中的SPI Debugger模块 175
11.5.2 SPI双机通信模型的仿真 176
第12章 软件模拟串口通信 178
12.1 软件模拟串口通信的背景介绍 178
12.2 软件模拟串口通信的设计思路 178
12.2.1 软件模拟串口通信的工作流程 178
12.2.2 软件模拟串口通信的需求分析与设计 178
12.2.3 使用软件模拟硬件串口 179
12.3 软件模拟串口通信的硬件设计 179
12.3.1 软件模拟串口通信的硬件模块划分 179
12.3.2 软件模拟串口通信的硬件电路图 179
12.4 软件模拟串口通信的软件设计 180
12.4.1 软件模拟串口通信的流程设计 180
12.4.2 软件模拟串口通信的软件应用代码 181
12.5 软件模拟串口通信的仿真与总结 186
第13章 PWM控制电动机 188
13.1 PWM控制电动机的背景介绍 188
13.2 PWM控制电动机的设计思路 188
13.2.1 PWM控制电动机的工作流程 188
13.2.2 PWM控制电动机的需求分析与设计 188
13.2.3 PWM控制原理 189
13.3 PWM控制电动机的硬件设计 190
13.3.1 PWM控制电动机的硬件模块划分 190
13.3.2 PWM控制电动机的硬件电路图 190
13.3.3 硬件基础——PIC单片机的定时／计数器TMR2 191
13.3.4 硬件基础——PIC单片机的CCP模块 192
13.4 PWM控制电动机的软件设计 195
13.4.1 PWM控制电动机的软件流程 195
13.4.2 PWM控制电动机的软件应用代码 196
13.5 PWM控制电动机的仿真与总结 197
第14章 货车超重检测系统 199
14.1 货车超重检测系统的背景介绍 199
14.2 货车超重检测系统的设计思路 199
14.2.1 货车超重检测系统的工作流程 199
14.2.2 货车超重检测系统的需求分析与设计 200
14.2.3 货车超重检测系统的工作原理 200
14.3 货车超重检测系统的硬件设计 200
14.3.1 货车超重检测系统的硬件模块划分 200
14.3.2 货车超重检测系统的硬件电路图 201
14.3.3 硬件基础——压力传感器MPX4115 202
14.4 货车超重检测系统的软件设计 202
14.4.1 货车超重检测系统的软件流程 202
14.4.2 显示驱动模块函数设计 203
14.4.3 软件综合 204
14.5 货车超重检测系统的仿真与总结 206
第15章 水位监测系统 208
15.1 水位监测系统的背景介绍 208
15.2 水位监测系统的设计思路 208
15.2.1 水位监测系统的工作流程 208
15.2.2 水位监测系统的需求分析与设计 209
15.2.3 水位监测系统的工作原理 209
15.3 水位监测系统的硬件设计 209
15.3.1 水位监测系统的硬件模块划分 209
15.3.2 水位监测系统的硬件电路图 210
15.3.3 硬件基础——PIC单片机的比较器模块 211
15.4 水位监测系统的软件设计 212
15.4.1 水位监测系统的软件流程 212
15.4.2 水位监测系统的软件应用代码 213
15.5 水位监测系统的仿真与总结 213
第16章 手动程控放大器 215
16.1 手动程控放大器的背景介绍 215
16.2 手动程控放大器的设计思路 215
16.2.1 手动程控放大器的工作流程 215
16.2.2 手动程控放大器的需求分析与设计 215
16.2.3 单片机应用系统的信号放大 216
16.2.4 程控放大器的实现方法 218
16.3 手动程控放大器的硬件设计 219
16.3.1 手动程控放大器的硬件模块划分 219
16.3.2 手动程控放大器的硬件电路图 219
16.3.3 硬件基础——μA741 221
16.3.4 硬件基础——CD4066 221
16.4 手动程控放大器的软件设计 222
16.4.1 手动程控放大器的软件流程 222
16.4.2 MAX7219驱动函数模块设计 222
16.4.3 软件综合 223
16.5 手动程控放大器的仿真与总结 227
第17章 简易波形发生器 229
17.1 简易波形发生器的背景介绍 229
17.2 简易波形发生器的设计思路 229
17.2.1 简易波形发生器的工作流程 229
17.2.2 简易波形发生器的需求分析与设计 230
17.2.3 D/A芯片的工作原理 230
17.2.4 I2C接口总线的工作原理 231
17.3 简易波形发生器的硬件设计 234
17.3.1 简易波形发生器的硬件模块划分 234
17.3.2 简易波形发生器的硬件电路图 234
17.3.3 硬件基础——单刀单掷开关 235
17.3.4 硬件基础——MAX517 235
17.3.5 硬件基础——PIC单片机（PIC16F877A）的I2C总线接口模块 236
17.4 简易波形发生器的软件设计 239
17.4.1 简易波形发生器的软件划分和流程设计 240
17.4.2 MAX517驱动库函数设计 240
17.4.3 软件综合 241
17.5 简易波形发生器的仿真与总结 244
17.5.1 Proteus中的I2C Debugger模块 244
17.5.2 简易波形发生器的仿真 246
第18章 电子抽奖系统 247
18.1 电子抽奖系统的背景介绍 247
18.2 电子抽奖系统的设计思路 247
18.2.1 电子抽奖系统的工作流程 247
18.2.2 电子抽奖系统的需求分析与设计 247
18.2.3 单片机系统的随机数产生原理 247
18.3 电子抽奖系统的硬件设计 249
18.3.1 电子抽奖系统的硬件模块划分 249
18.3.2 电子抽奖系统的硬件电路图 249
18.3.3 硬件基础——74HC595 251
18.4 电子抽奖系统的软件设计 251
18.4.1 电子抽奖系统的软件划分和流程设计 251
18.4.2 74HC595驱动函数模块设计 252
18.4.3 软件综合 256
18.5 电子抽奖系统的仿真与总结 259
第19章 自动换挡数字电压表 261
19.1 自动换挡数字电压表的背景介绍 261
19.2 自动换挡数字电压表的设计思路 261
19.2.1 自动换挡数字电压表的工作流程 261
19.2.2 自动换挡数字电压表的需求分析与设计 262
19.2.3 自动换挡数字电压表的换挡原理 262
19.3 自动换挡数字电压表的硬件设计 262
19.3.1 自动换挡数字电压表的硬件模块划分 262
19.3.2 自动换挡数字电压表的硬件电路图 262
19.3.3 硬件基础——LM324 264
19.4 自动换挡数字电压表的软件设计 265
19.4.1 自动换挡数字电压表的软件流程 265
19.4.2 1602友晶驱动模块函数设计 265
19.4.3 软件综合 267
19.5 自动换挡数字电压表的仿真与总结 272
第20章 仓库自动通风控制系统 274
20.1 仓库自动通风控制系统的背景介绍 274
20.2 仓库自动通风控制系统的设计思路 274
20.2.1 仓库自动通风控制系统的工作流程 274
20.2.2 仓库自动通风控制系统的需求分析与设计 275
20.2.3 1-wire（单线）总线扩展方法 275
20.3 仓库自动通风控制系统的硬件设计 278
20.3.1 仓库自动通风控制系统的硬件模块划分 278
20.3.2 仓库自动通风控制系统的硬件电路图 278
20.3.3 硬件基础——DS18B20 280
20.4 仓库自动通风控制系统的软件设计 283
20.4.1 仓库自动通风控制系统的软件流程 283
20.4.2 显示模块设计 284
20.4.3 用户输入模块设计 284
20.4.4 温度采集模块设计 285
20.4.5 电动机驱动模块设计 287
20.4.6 软件综合 287
20.5 仓库自动通风控制系统的仿真与总结 288
第21章 多点温度监测系统 290
21.1 多点温度监测系统的背景介绍 290
21.2 多点温度监测系统的设计思路 290
21.2.1 多点温度监测系统的工作流程 290
21.2.2 多点温度监测系统的需求分析与设计 290
21.3 多点温度监测系统的硬件设计 291
21.3.1 多点温度监测系统的硬件模块划分 291
21.3.2 多点温度监测系统的硬件电路图 292
21.4 多点温度监测系统的软件设计 293
21.4.1 多点温度监测系统的软件流程 293
21.4.2 DS18B20驱动模块设计 293
21.4.3 显示模块设计 301
21.4.4 软件综合 306
21.5 多点温度监测系统的仿真与总结 309
第22章 商场灯光节能控制系统 311
22.1 商场灯光节能控制系统的背景介绍 311
22.2 商场灯光节能控制系统的设计思路 311
22.2.1 商场灯光节能控制系统的工作流程 311
22.2.2 商场灯光节能控制系统的需求分析与设计 311
22.3 商场灯光节能控制系统的硬件设计 312
22.3.1 商场灯光节能控制系统的硬件模块划分 312
22.3.2 商场灯光节能控制系统的硬件电路图 313
22.3.3 硬件基础——DS12C887时钟芯片 314
22.3.4 硬件基础——光电隔离器 318
22.4 商场灯光节能控制系统的软件设计 319
22.4.1 商场灯光节能控制系统的软件流程 319
22.4.2 DS12C887驱动函数模块设计 319
22.4.3 1602瘦晶驱动函数模块设计 321
22.4.4 软件综合 322
22.5 商场灯光节能控制系统的仿真与总结 325
第23章 万年历 326
23.1 万年历的背景介绍 326
23.2 万年历的设计思路 326
23.2.1 万年历的工作流程 326
23.2.2 万年历的需求分析与设计 327
23.2.3 公历与农历转换算法 327
23.3 万年历的硬件设计 329
23.3.1 万年历的硬件模块划分 329
23.3.2 万年历的硬件电路图 329
23.3.3 硬件基础——DS1302时钟芯片 331
23.4 万年历的软件设计 334
23.4.1 万年历的软件流程 334
23.4.2 DS1302驱动函数模块设计 334
23.4.3 农历转换模块设计 338
23.4.4 显示模块设计 341
23.4.5 软件综合 345
23.5 万年历的仿真与总结 347
第24章 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用 349
24.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的背景介绍 349
24.2 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的设计思路 350
24.2.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的工作流程 350
24.2.2 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的需求分析与设计 350
24.3 实时操作系统的基础 351
24.3.1 典型的PIC单片机应用代码结构 351
24.3.2 PIC单片机中的任务、多任务和任务切换 352
24.3.3 PIC单片机中的资源 353
24.3.4 实时操作系统的内核 353
24.3.5 内核的调度和任务优先级 354
24.3.6 任务的同步 355
24.3.7 任务间的通信（Intertask Communication） 358
24.3.8 实时操作系统的中断 359
24.3.9 实时操作系统对PIC单片机存储器的要求 361
24.4 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的硬件设计 361
24.4.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的硬件模块划分 361
24.4.2 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的硬件电路图 362
24.5 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的基础 363
24.5.1 内核结构 363
24.5.2 任务管理 367
24.5.3 时间管理 369
24.5.4 任务之间的通信和同步 370
24.5.5 内存管理 372
24.6 μCOS-Ⅱ实时操作系统的移植 374
24.6.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统的结构介绍 374
24.6.2 PIC单片机上的移植 375
24.6.3 PIC单片机的移植过程 375
24.7 在μCOS-Ⅱ实时操作系统上编写应用 379
24.8 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的仿真与总结 381