A. 求基於AT89C52超聲波測距簡易設計的源程序，要求用3個LED管顯示其測距，精確到小數點後2位如，X.XX米。
目前國內超聲波測距器的設計大多採用匯編語言設計。由於單片機應用系統的日趨復雜，要求所寫
的代碼規范化，模塊化，並便於多人以軟體工程的形式進行協同開發，匯編語言作為傳統的單片機應用系
統的編程語言，已經不能滿足這樣的實際需要了，而C語言以其結構化和能產生高效代碼滿足了這樣的需
求，成為電子工程師進行單片機系統編程時的首先編程語言。在本設計中，由於C語言程序有利於實現較
復雜的演算法，匯編語言程序具有較高的效率並且容易精確計算程序運行的時間，而超聲波測距器的程序既
有較復雜的距離計算又要求精確計算超聲波測距時程序運行的時間，所以本設計採用C語言和匯編語言
混合編程來實現。本文論述的是一種基於AT89C52單片機的超聲波測距器，可用於汽車倒車等場合⋯。
1設計要求
設計一個超聲波測距器，可以應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控，也可用
於如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0．10—5．00 m，測量精度lem，測量時與被測物
體無直接接觸，能夠清晰穩定地顯示測量結果。
2設計思路
2．1超聲波及其測距原理
超聲波是指頻率高於20KHz的機械波。為了以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。
完成這種功能的裝置就是超聲波感測器，習慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波感測器有發送
器和接收器，但一個超聲波感測器也可具有發送和接收聲波的雙重作用。超聲波感測器是利用壓電效應
的原理將電能和超聲波相互轉化，即在發射超聲波的時候，將電能轉換為超聲波，發射超聲波；而在收到回
波的時候，則將超聲振動轉換成電信號。
超聲波測距的原理一般採用渡越時間法TOt(time of fliight)。首先測出超聲波從發射到遇到障礙物返
回所經歷的時間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離。測量距離的方法有很多
種，短距離的可以用尺，遠距離的有激光測距等，超聲波測距適用於高精度的中長距離測量。因為超聲波
收稿日期：2008-04-08
作者簡介：周功明(1963一)，男，副教授，主要研究方向：電子信息科學技術。
·50· 綿陽師范學院學報(自然科學版) 第27卷
在標准空氣中的傳播速度為331．45粑秒，由單片機負責計時，單片機使用12．0M晶振，所以此系統的測
量精度理論上可以達到毫米級。由於超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播距離遠，因而超聲波
可以用於距離的測量。利用超聲波檢測距離，設計比較方便，計算處理也較簡單，並且在測量精度方面也
能達到要求。
超聲波發生器可以分為兩類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。本課題
屬於近距離測量，可以採用常用的壓電式超聲波換能器來實現【7】。
2．2超聲波測距器的系統框圖
根據設計要求並綜合各方面因素，可以採用AT89C52單片機作為主控制器，用動態掃描法實現LED
數字顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器完成，超聲波測距器的系統框圖如下圖l所示¨2|：
3系統組成
3．1硬體部分
主要由單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路
和超聲波檢測接收電路三部分組成。採用AT89C52來
實現對CX20106A紅外接收晶元和TCT40—10系列超
聲波轉換模塊的控制。單片機通過P1．0引腳經反相
＼
超聲波接收E ：， LED顯示單片機r
／＼
Z ∑
超聲波發送高控制器
：> 掃描驅動
圖1 超聲波測距器系統設計框圖
Fig．1 Ultrasonic eLangi．g system design diagram
器來控制超聲波的發送，然後單片機不停的檢測INT0引腳，當INTO引腳的電平由高電平變為低電平時就
認為超聲波已經返回。計數器所計的數據就是超聲波所經歷的時間，通過換算就可以得到感測器與障礙
物之間的距離¨≈J。
3．2軟體部分
主要由主程序、超聲波發生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。
4系統硬體電路設計
4．1單片機系統及顯示電路
單片機採用AT89C52或其兼容系列。採用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩定的時鍾頻率，減小測
量誤差。單片機用P1．0埠輸出超聲波轉化器所需的40KHz方波信號，利用外中斷0口檢測超聲波接收
電路輸出的返回信號。顯示電路採用簡單實用的4位共陽LED數碼管，段碼用74LS244驅動，位碼用PNP
三極體驅動。單片機系統及顯示電路如下圖2所示『1。31。
圖2單片機及顯示電路原理圖
Fig．2 MCU and display circuit schematics
第8期周功明等：基於AT89C52單片機的超聲波測距器設計·51．
4．2超聲波發射電路原理圖
壓電超聲波轉換器的功能：利用壓電晶體諧振工作。內部結構如圖3『3Ⅲ1所示，它有兩個壓電晶片和
一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻
率等於壓電晶片的固有振盪頻率時，壓電晶片PI．O
將會發生共振，並帶動共振板振動產生超聲波，
這時它就是一超聲波發生器；如沒加電壓，當共
振板接收到超聲波時，將壓迫壓電振盪器作振
動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲
波接收轉換器。超聲波發射轉換器與接收轉換
器其結構稍有不同。
4．3超聲波檢測接收電路圖3發射電路原理圖
參考紅外轉化接收電路，本設計採用集成
F『g·3 U1『ms。nie劬啪mi『婦c『咖1『∞hem蚯c
電路CX20106A，這是一款紅外線檢波接收的專用晶元，常用於電視機紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控
常用的載波頻率38KHz與測距超聲波頻率
40KHz較為接近，可以利用它作為超聲波檢測
電路。如圖4【3 J[71超聲波檢測接收電路原理圖
所示，適當改變C4的大小，可改變接收電路的
靈敏度和抗干擾能力。⋯． J。j-二
5系統程序設計
超聲波測距軟體設計主要由主程序，超聲
波發射子程序，超聲波接收中斷程序及顯示子
程序組成。下面對超聲波測距器的演算法，主程
序，超聲波發射子程序和超聲波接收中斷程序
逐一介紹。
5．1超聲波測距器的演算法設計
GND
圖4超聲波檢測接收電路原理圖
Fig．4 Ultrasonic receiver and detection circuit schematic
圖5【_列示意了超聲波測距的原理，即超聲
波發生器T在某一時刻發出的一個超聲波信號，當超聲波遇到被測物
體後反射回來，就被超聲波接收器R所接受。這樣只要計算出發生信
號到接收返回信號所用的時問，就可算出超聲波發生器與反射物體的
距離。
距離計算公式：d=s／2=(c木t)／2，其中d為被測物與測距器的距
離，s為聲波的來迴路程，c為聲速，t為聲波來回所用的時間。
圖5超聲波測距原理圖
Fig．5 Ultrasonic Ranging schematic
聲速c與溫度有關(見表1)，如溫度變化不大，則可認為聲速是基
本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。聲速確定後，只要測得超聲波往
返時間，即可求得距離。在系統加入溫度感測器來監測環境溫度，可進行溫度補償。這里可以用DSl8820
測量環境溫度，根據不同的環境溫度確定一聲速提高測距的穩定性。為了增強系統的可靠性，可在軟硬體
上採用抗干擾措施。
表1不同溫度下的超聲波速表
Table I Under different temperatures ultrasonic velocity Table
·52· 綿陽師范學院學報(自然科學版) 第27卷
5．2主程序
主程序首先對系統環境初始化，設置定時器1D工作模式為16位的定時計數器模式，置位總中斷允許
位EA並給顯示端Po和P2清0。然後調用超聲波發生子程序送出一個超聲波脈沖，為避免超聲波從發射
器直接傳送到接收器引起的直接波觸發，需延遲0．1ms(這也就是測距器會有一個最小可測距離的原因)
後，才打開外中斷0接收返回的超聲波信號。由於採用12MHz的晶振，機器周期為lus，當主程序檢測到接
收成功的標志位後，將計數器喲中的數(即超聲波來回所用的時
間)按下式計算即可測得被測物體與測距儀之間的距離，設計時取
20℃時的聲速為344 m／s則有：d=(C木TO)／2=172T0／10000cm
(其中，ID為計數器，ID的計數值)。
測出距離後結果將以十進制BCD碼方式LED，然後再發超聲
波脈沖重復測量過程。主程序框圖如圖6所示。
5．3超聲波發生子程序和超聲波接收中斷程序
超聲波發生子程序的作用是通過PI．0埠發送2個左右的
超聲波信號頻率約40KHz的方波，脈沖寬度為12 US左右，同時把
計數器，ID打開進行計時。超聲波測距器主程序利用外中斷0檢
測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號(INT0引腳出現
低電平)，立即進入中斷程序。進入該中斷後就立即關閉計時器
，ID停止計時，並將測距成功標志字賦值l。如果當計時器溢出時
還未檢測到超聲波返回信號，則定時器rID溢出中斷將外中斷0關
閉，並將測距成功標志字賦值2以表示此次測距不成功H旬J。
5．4超聲波測距器的部分程序清單
／宰超聲波測距器彈片機c程序使用Keil C51 ver 7．09
。
木／
#include<re951．h>
#define uchar unsigned int
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
Extem void ca_t(void)；
Extem void delay(uint)；
Extem void display(unchar)；
Data unehar testtok；
／木超聲波測距器主程序術／
Void main(void)
{data unchar dispram[5]；
data uint i；
data ulong time；
p0=0xff；
pl=0xff；
TMOD=0X11：
IE=0x80；
While(1)
{．「}
開始
系統初始化
發送超聲波脈沖
等待發射超聲波
計算距離
顯示結果0．5s
圖6主程序框圖
diagram of the main program
第8期周功明等：基於AT89C52單片機的超聲波測距器設計·53·
6軟硬體調試
超聲波測距儀的製作和調試，其中超聲波發射和接收採用中15的超聲波換能器TCT40一IOFl(T發
射)和TCT40—10S1(R接收)，中心頻率為40kHz，安裝時應保持兩換能器中心軸線平行並相距4—8 cm，
其餘元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。根據測量范圍
要求不同，可適當調整與接收換能器並接的濾波電容C4的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。
硬體電路製作完成並調試好後，便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據實際情況可以修改超
聲波發生子程序每次發送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間，以適應不同距離的測量需要∞】【71。
7 結束語
本文設計的是基於AT89C52單片機的超聲波測距器，可應用於汽車倒車等場合，提醒駕駛員倒車時有
效的避開可能對倒車造成危害的障礙物和行人，從而有效避免由於倒車造成的汽車碰撞或擦傷經濟損失
和人身安全問題。具有較強的實用性。
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C. 推薦幾本好的C語言方面的書
1.《The C Programming Language》（《C程序設計語言》） ￥30
（美）Brian W.Kernighan,Dennis M.Ritchie （K&R）著 機械工業出版社
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2.《C Primer Plus》（中文版） ￥60
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3.《C語姿穗言入門經典》 ￥55
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4.《Programming in C》（《C語言編程》） ￥59
（美）Stephen Kochan 著 電子工業出版社
5.《Pointers On C》（《C指針》）
6.《Expert C Programming》（《C專家編茄冊液程》）
7.《C Traps and Pitfalls》（《C缺陷和陷阱》）
第一本絕對是學習C語言必看的書，而且相對來說比較便宜，當然如果買英文版的就更好了（我在書店看的英顫物文版是35RMB）
D. 單片機開題報告範文
隨著單片機由於其較小的體積和很高的性價比,而在各種電子產品中受到廣泛的應用和發展,單片機的研發人員也在不斷的進行技術上的革新。下面是我為大家整理的單片機開題報告範文，歡迎閱讀。
基於單片機數字頻率計設計開題報告
一、選題的依據及意義：
本課題主要研究如何用單片機來設計數字頻率計。因為在電子技術中，頻率的測量十分重要，這就要求頻率計要不斷的提高其測量的精度和速度。在科技以日新月異的速度向前發展，經濟全球一體化的社會中，簡潔、高效、經濟成為人們辦事的一大宗旨。在電子技術中這一點表現的尤為突出，人們在設計電路時，都趨向於用竟可能少的硬體來實現，並且盡力把以前由硬體實現的功能部分，通過軟體來解決。因為軟體實現比硬體實現具有易修改的特點，如簡單的修改幾行源代碼就比在印製電路板上改變幾條連線要容易的多，故基於微處理器的電路往往比傳統的電路設計具有更大的靈活性。
因為數字頻率計是計算機、通訊設備、音頻視頻等科研生產領域必不可少的測量儀器，所以頻率的測量就顯得更為重要。在數字電路中，頻率計屬於時序電路，它主要由具有記憶功能的觸發器構成。在計算機及各種數字儀表中，都得到了廣泛的應用。本課題採用的是直接測頻式的頻率計，設計原理簡單、電路穩定、測量精度高，大大的縮短了生產周期。
二、國內外研究概況及發展趨勢(含文獻綜述)：
由於當今社會的需要，對信息傳輸和處理的要求不斷提高，對頻率的測量的精度也需要更高更准確的時頻基準和更精密的測量技術。而頻率測量所能達到的精度，主要取決於作為標准頻率源的精度以及所使用的測量設備和測量方法。目前，測量頻頻的方法有直接測頻法、內插法、游標法、頻差倍增法等等。直接測頻的方法較簡單，但精度不高。頻差倍增多法和周期法是一種頻差倍增法和差拍法相結合的測量方法，這種方法是將被測信號和參考信號經頻差倍增使被測信號
的相位起伏擴大，再通過混頻器獲得差拍信號，用電子計數器在低頻下進行多周期測量，能在較少的倍增次數和同樣的取樣時間情況下，得到比測頻法更高的系統解析度和測量精度，但是仍然存在著時標不穩而引入的誤差和一定的觸發誤差。
在電子系統廣泛的應用領域中，到處看見處理離散信息的數字電路。供消費用的冰箱和電視、航空通訊系統、交通控制雷達系統、醫院急救系統等在設計過程中都用到數字技術。 數字頻率計是現代通信測量設備系統中必不可少的測量儀器，不但要求電路產生頻率的准確度和穩定度都高的信號，也要能方便的改變頻率。
數字頻率計的實現方法主要有：直接式、鎖相式、直接數字式和混合式
(1)直接式
優點：速度快、相位雜訊低，但結構復雜、雜散多，一般只應用在地面雷達中。
(2)鎖相式
優點：相位同步的自動控制，製作頻率高，功耗低，容易實現系列化、小型化、模
塊化和工程化。
(3)直接數字式
優點：電路穩定、精度高、容易實現系列化、小型化、模塊化和工程化。
三、研究內容及實驗方案：
研究內容：本課題設計以單片機為核心，設計一種數字頻率計，應用單片機中的定時器/計數器和中斷系統等完成頻率的測量。
實驗方案：
圖1 頻率計總體設計框圖
四、目標、主要特色及工作進度
目標：
基於單片機的數字頻率計，畫出電路圖並用軟體模擬
工作特色：
(1)運用了單片機技術;
(2)運用了C語言、電路等知識;
(3)採用電腦等工具;
(4)採用顯示模塊、分頻模塊、單片機模塊等;
(5)簡單易理解，十分實用。
工作進度：
1、查閱文獻，翻譯英文資料，書寫開題報告; 第1---4周
2、相關資料的獲取和必要知識的學習 ; 第5---9周
3、設計系統的硬體和軟體模塊並調試 第10--14周
4、撰寫論文; 第15--16周
5、總結，准備答辯; 第17周
五、參考文獻
[1]李學海著.標准80C51單片機基礎教程.北京航空航天大學出版社,2006
[2] 戴仙金主編.51單片機及其C語言程序開發實例.清華大學出版社,2008
[3] 李誠人.高宏洋等.嵌入式系統及單片機應用,清華大學出版社,2005
[4] 龔運新編著.單片機C語言開發技術.清華大學出版社,2006
[5] 張天凡等編著.51單片機C語言開發詳解.電子工業出版社,2008
[6] 張義和.王敏男等.例說51單片機(C語言版).人民郵電出版社,2008
[7] 張洪潤、劉秀英、張亞凡等.單片機應用設計200例 .北京航空航天大學出版社,2006
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[13] Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scale[J]. Powder and Bulk Engineering. 1995
[14]WeiXiaoRu,JuJianZhi.Design of a CCD's driving circuit based on ATmega16.Microcomputer&Its Applications,2010,(16).
[15]HeLianYun,The Traffic Signal Lamp System Controlled with Single Chip Microcomputer.Computer Study,2008,(01).
基於單片機的火災報警器
一、畢業設計(論文)課題來源、類型
課題來源：生產(社會)實踐
課題類型：畢業設計
二、選題的目的及意義
對於廣大居民，尤其是單獨居住的老人，無人看護的病人、嬰幼兒童等弱勢群體在遇到火災時，行動不便，逃生能力不強，逃生所需時間相對較長，對他們來說火災的早期報警，爭取更多的逃生時間或者及時通知救援人員，避免造成人員傷亡，顯得更為重要。
火災報警器可以讓百姓的家居生活更加安全，本報警器是一個由單片機控制的火災煙霧濃度、溫度檢測系統，它將感測器輸出地電壓信號進行A/D轉換、濾波、線性化，由單片機將電壓值轉換為氣體濃度和溫度送LCD1602液晶顯示，並判斷是否超過報警上限，若超過，則發出聲光報警[1]，並將報警情況通過GSM模塊發出，同時可以實現消防局對火災報警的集中接警，專業化處警，以最少的投資實現最快的接警和處警。同時還為接處警人員提供方便快捷的輔助決策手段，提高消防隊伍快速反應的能力，密切警民關系。高效的工作，還可以減少火災給居民帶來的人生安全的危害和財產的損失。
三、本課題在國內外的研究狀況及發展趨勢
以火災自動報警技術為核心的建築消防系統，是預防和遏制建築火災的重要保障。近年來，我國火災自動報警工程應用技術實現了較快發展。但由於在實際應用中，火災自動報警系統的通訊協議不一致，火災自動報警工程技術水平還相對落後，還存在著一些比較突出的問題。
(1)適用范圍過小。我國火災自動報警系統技術比美、英等發達國家起步較晚，安裝范圍主要是《高層民用建築設計防火規范》、《建築設計防火規范》規定的場所和部位，而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規定安裝火災自動報警系統，適用范圍過小，防範措施不到位。
(2)智能化程度低。我國使用的火災探測器雖然都進行了智能化設計，但由於感測器探測的參數較少、支持系統的軟體開發不成熟、各種演算法的准確性缺乏足夠驗證、火災現場參數資料庫不健全等，火災自動報警系統難以准確判定粒子(煙氣)的濃度、現場溫度、光波的強度以及可燃氣體的濃度、電磁輻射等指標，造成遲報、誤報、漏報情況較多。
(3)網路化程度低。我國應用的火災119動報警系統形式基本上以區域火災自動報警系統、集中火災自動報警系統和控制中心火災自動報警系統為主，安裝形式主要是集散控制方式，自成體系，自我封閉，尚未形成區域性網路化火災自動報警系統。
(4)組件連接方式有待改善。火災自動報警系統以多線制和匯流排制連接方式為主，探測器和報警器及控制器之間是採用兩條或多條的銅芯絕緣導線或銅芯電纜穿管相接，存在耗材多、成本高、抗干擾能力差的缺點。同時，銅導線耐高溫性能差、易磨損，系統施工維修復雜，影響了火災自動報警系統的可靠性和更廣泛的應用。
(5)火災自動報警系統誤報、漏報問題較多。由於火災探測器的安裝環境極其復雜，加之各種感測器在探測火災方面存在著某些先天不足，無法准確地感應各種物質在燃燒過程中所特有的聲波、光譜、輻射、氣味等諸多方面發生的微妙變化，對火災發生過程中所產生的不同粒徑和顏色的煙存在探測“盲區”，誤報、漏報現象時有發生。
(6)超早期火災探測器技術應用還幾乎處於空白。國外已開發出適合潔凈空間高靈敏度感煙火災探測報警系統，如激光式高靈敏度煙火災探測器，吸氣式高靈敏度感煙火災探測報警系統和氣體火災探測報警系統，與普通火災探測報警系統相比，其探測靈敏度提高了兩個數量級，甚至更多，這些系統採用了激光粒子計
數、激光散射等原理監視被保護空間，以單位體積內粒子增加的多少來判斷是否發生火災，系統可在火災發生前幾小時或幾天內識別潛在的火災危險性，實現超早期火災報警。而該技術我國目前還處於起步階段，有待進一步研究開發使用[2]。
針對上述問題，火災自動報警應用技術進一步著眼於當前國際發展的新形勢，加快更新改造進程，加強對數字技術和新工藝、新材料的應用，改進系統能力，使火災自動報警應用技術向著高可靠、低誤報和網路化、智能化方向發展。當前，國外火災自動報警應用技術的發展趨勢主要表現為網路化、智能化、多樣化、小型化、社區化、藍牙化、高靈敏化等。這也是火災自動報警應用技術的研究發展趨勢。
四、本課題主要的研究內容
設計一種以STC89C52單片機為核心的火災檢測與報警系統，可以通過氣體感測器實時獲取可燃氣體濃度、溫度感測器獲得火災現場溫度，並通過LCD1602液晶顯示，當濃度或溫度超過限定值時則報警並且把報警情況發送到報警器所設定的終端上。以方便人們更好的掌握安全狀況，提高生活質量。
五、擬採取的方法、技術或設計(開發)工具
本設計主要以MCS-51系列單片機STC89C52為控制核心，它自帶8K的FLASH程序存儲器，它的核心處理單元為8位。數據處理主要是對數字溫度感測器18B20採集溫度數據和對MQ-2煙物感測器進行AD採集，並進行邏輯判斷，根據數據的具體情況輸出到數碼管顯示和使蜂鳴器動作[3]。整個單片機應用系統的設計分為硬體電路設計和軟體編程設計兩大部分;其中硬體電路設計包括溫度採集電路，MQ-2煙物感測器電路，單片機控制電路，顯示電路，報警與控制電路和GSM模塊。軟體設計部分包括系統主程序，溫度採集子程序，數碼管顯示子程序，GSM模塊子程序和輸出驅動子程序，均採用51系列C語言編程實現。
六、本課題進度安排、各階段預期達到的目標
進度計劃：
2014.12.15 - 2015.3.1： 查找資料、搜集相關素材
2015.3.2 - 2015.3.6：完成需求分析
2015.3.7 - 2015.3.12： 完成概要設計
2015.3.13 - 2015.4.1：完成詳細設計
2015.4.2 - 2015.4.10完成編碼
2015.4.11 - 2015.4.13： 完成軟體測試
2015.4.14 - 2015.4.25：整理資料、撰寫設計報告
2015.4.26 - 2015.4.30：根據導師要求，完善畢業設計和設計報告
E. 有沒有學51單片機的好教材
ISBN：978-7-121-07893-4
書名：《新概念51單片機C語言教程——入門、提高、開發、拓展全攻略》
作者：郭天祥
定價：69元（含光碟1張）
作者背景
作者郭天祥是哈爾濱工程大學的碩士生，但是一名電子設計迷，這本書是他學習和實踐單片機設計的經驗總結，本書出版前他發布於網上的他給本科生上課的視頻教程非常受歡迎，受眾主要是高校電子信息類的學生。
請關注後面的附件：本書作者在本書文前「致讀者」的內容，相信會對大學生有非常好的人生啟迪，同時也是本書的一個非常好的賣點。
本書「圖書教材+隨書視頻光碟+可選實驗板」可以完全實現學生的自主學習。
封底文字
本書組織
全書分為5篇，入門篇、內外部資源操作篇、提高篇、實戰篇和拓展篇
特別按照初學者所遇到的問題和需求路徑安排全書內容
以應用需求為主線，搭建了單片機技術上下游的知識體系
從實際工程應用入手，通過實驗過程和現象講解單片機原理，可讀性好
內容源於大量科研和教學實踐，許多C語言代碼可直接應用到工程項目中，實用性強
配套學習光碟，並可提供學慣用實驗板，可以邊學邊練
學習資源
本書含DVD光碟一張，13講教學視頻+課件常式代碼+全書常式代碼
技術支持，天祥電子網站http://www.txmcu.com
讀者對象
高校電子信息類和機電類專業本/專科師生
高校大學生創新基地師生
51單片機C語言編程初學者
計算機、自動控制、智能儀器儀表、電力電子、機電一體化技術人員
讀者層次
入門初學者
中級開發者
本書文前內容
內 容 簡 介
本書從實際應用入手，以實驗過程和實驗現象為主導，循序漸進地講述51單片機C語言編程方法以及51單片機的硬體結構和功能應用。全書共分5篇，分別為入門篇、內外部資源操作篇、提高篇、實戰篇和拓展篇。本書內容豐富，實用性強，書中大部分內容均來自科研工作及教學實踐，許多C語言代碼可以直接應用到工程項目中。本書配套光碟提供13講近30學時的教學視頻和本書實例代碼，可使讀者更快更好地掌握單片機知識和應用技能。本書作者還可提供與本書配套的單片機實驗板。
本書可作為大學本、專科單片機課程教材，適合於51單片機的初學者和使用51單片機從事項目開發的技術人員，也可供從事自動控制、智能儀器儀表、電力電子、機電一體化等專業的技術人員參考。
前 言
本書從實際工程應用入手，以實驗過程和實驗現象為主導，由淺入深、循序漸進地講述使用C語言為51單片機編程的方法、51單片機的硬體結構和各種功能應用。
本書不同於傳統的講述單片機的書籍，本書中的所有常式均以實際硬體實驗板現象為根據，由C語言程序來分析單片機工作原理，使讀者知其然，又能知其所以然，從而幫助讀者從實際應用中徹底理解和掌握單片機。另外，本書中大部分內容均來自作者科研及教學工作實踐，內容涵蓋作者多年來項目經驗總結的精華，並且貫穿一些學習方法的建議。
本書內容豐富，實用性強，許多C語言代碼可以直接應用到工程項目中。本書配套附一張光碟，提供近30小時的單片機教學視頻。同時，作者還開發了與本書配套的TX-1C單片機實驗板，可幫助讀者邊學邊練，達到學以致用的目的。讀者在學習過程中可以將視頻和書互為參考，配合學習，並用單片機實驗板進行實踐，這樣可以更快更好地掌握單片機應用知識和技能。
本書適合作為大學電子信息類和機電類各專業本、專科單片機課程教材，或高校大學生創新基地培訓教材，也適合51單片機的初學者和使用51單片機從事項目開發的技術人員，還可供從事自動控制、智能儀器儀表、電力電子、機電一體化等專業的技術人員參考。
本書內容組織
本書內容共分5篇，分別為入門篇、內外部資源操作篇、提高篇、實戰篇和拓展篇。
第1，2篇與本書配套光碟內容基本對應，內容組織上循序漸進、由淺入深；在知識介紹上，從原理到實踐，再從實驗現象進一步分析原理，對51單片機的主要功能及硬體結構做了詳細介紹。
第3篇在前兩篇的基礎上通過實驗進一步擴展講解了51單片機的其他功能應用，而且還特別將STC單片機與傳統51單片機相比擴展了的功能逐一講解。
第4篇是作者教學和實際項目中精選出的具有代表性的真實項目，其知識涉及面廣，內容豐富，是作者開發經驗的精華總結。
第5篇為拓展部分，詳細講解了使用Protell軟體繪制原理圖、PCB圖、元件庫和元件封裝的過程；詳細介紹了常用的ISD400X系列語音晶元；分別講解了直流電機、步進電機和舵機的原理及驅動方法；介紹了設計電路常用的元件；詳細介紹了如何設計直流穩壓電源及開關電源；最後介紹運放的應用知識。
本書實常式序
作者在編寫本書時，使用的操作系統是英文版Windows XP SP2，開發工具是Keil V6.12，抓圖工具是紅蜻蜓抓圖精靈V1.24，單片機下載軟體是STC-ISP V3.9，使用的硬體實驗設備是天祥電子的TX-1C單片機實驗板，本書中單片機部分的所有實常式序都在該環境中調試通過，並且在TX-1C實驗板上得以驗證。
本書學習建議
配套光碟提供的視頻與本書前兩篇基本對應，建議讀者在學習本書之前，最好有一塊與本書中相同的實驗板。學習時先看視頻，對單片機有一個初步的印象，視頻中互動部分讀者可親自做實驗，在學習過程讀者要多動腦，多動手，單片機是實實在在的硬體，只有在不斷實踐中才能領悟它的工作原理。讀者在對實驗原理理解的前提下，要嘗試獨立編寫出書中每章的例子程序，當有困惑時再查看書中代碼，反思自己的失誤在哪裡，進而積累更多的經驗。
本書配套光碟說明
本書配套光碟提供兩部分內容：本書所有實例代碼和13講視頻教程。
視頻教程內容列表
講 次 內 容 細 節
第1講 學習單片機預備知識
如何點亮一個發光管 單片機能做什麼，基本電子知識，如何用TX-1C單片機學習板學習單片機，C51知識簡介，如何申請免費晶元樣品。點亮一個發光管
第2講 流水燈設計
蜂鳴器發聲
繼電器控制 簡單延時程序、子程序調用、帶參數子程序設計、流水燈同時蜂鳴器響、如何驅動蜂鳴器，及如何驅動繼電器，集電極開路的概念及應用
第3講 數碼管顯示的原理
數碼管的靜態顯示 共陽、共陰數碼管顯示原理、定時器工作方式介紹、重點講述工作方式2、中斷概念及中斷函數寫法、外部中斷試驗、定時器中斷應用
第4講 數碼管的動態顯示原理及應用實現 動態掃描概念、定時器、中斷加深
用單片機的定時器及中斷設計一個60秒定時器
第5講 獨立鍵盤、矩陣鍵盤的檢測原理及實現 鍵盤用來做什麼、如何檢測鍵盤、消抖、鍵盤編碼、帶返回值函數寫法及應用
第6講 A/D、D/A的工作原理及實現、運放電路 模擬電壓與數字電壓的關系、為什麼要使用A/D及D/A、ADC0804的操作方法、DAC0832的操作方法
第7講 串口通信原理及操作流程 串口通信工作方式、10位數據通信、波特率概念、如何根據波特率計算定時器初值
第8講 1602液晶顯示原理及實現 最簡單液晶工作原理、如何開始對一個沒有任何概念的晶元開始單片機的操作
第8講 I2C匯流排AT24C02晶元工作原理 I2C匯流排工作原理、目前非常通用的一種通信機制
第10講 利用51單片機的定時器設計一個時鍾 綜合運用51單片機知識設計一個可以隨意調節時間、帶整點鬧鈴的時鍾（其中用到定時器、中斷、按鍵、蜂鳴器、數碼管或串口通信）
第11講 用DS12C887時鍾晶元設計一個高精度時鍾 DS12C887內部帶有鋰電池，系統掉電情況下可自行精確走10年，並帶有鬧鍾功能、年、月、日、時、分、秒等（本節由學生自己設計電路）
第12講 使用Protell 99繪制電路圖全過程 Protell 99軟體使用、元件庫、封裝庫設計、繪制原理圖、錯誤檢查、生成PCB、手動、自動布線、送去加工
第13講 Altium designer 6.5繪制電路圖全過程 最頂級電路板設計軟體Altium Designer使用、元件庫、封裝庫設計、繪制原理圖、錯誤檢查、生成PCB、手動、自動布線、送去加工
在這里對配套視頻中講解三極體和場效應管部分的一點錯誤給予更正：
作者在講課時說：三極體是壓控流型器件，場效應管是壓控壓型器件。
正確結論應該是：三極體是流控流型器件，場效應管是壓控流型器件。
作者在編寫本書的過程中，得到了哈爾濱工程大學國家電工電子教學基地和信息與通信工程學學院郭黎利教授、刁鳴教授、趙旦峰教授、付永慶教授和王松武教授、劉文智老師和李海波老師的大力支持。本書的部分章節由我的同學葉大鵬、李健編寫，另外我的同學張勇、宋寶森、鍾雙、於振南、郭天宇、李名祺也十分關心本書的編寫進度，為提高書稿的質量提出了許多寶貴的建議和修改意見。在此，對他們一並表示衷心的感謝。
由於作者的水平有限，錯誤和疏漏之處在所難免，歡迎廣大技術專家和讀者指正。作者的聯系方式是[email protected]，讀者也可以登錄天祥電子網站發表意見，或聯系購買單片機實驗板，網址是http://www.txmcu.com。
郭天祥
於哈爾濱工程大學
2008年11月