A. 求基于AT89C52超声波测距简易设计的源程序，要求用3个LED管显示其测距，精确到小数点后2位如，X.XX米。
目前国内超声波测距器的设计大多采用汇编语言设计。由于单片机应用系统的日趋复杂，要求所写
的代码规范化，模块化，并便于多人以软件工程的形式进行协同开发，汇编语言作为传统的单片机应用系
统的编程语言，已经不能满足这样的实际需要了，而C语言以其结构化和能产生高效代码满足了这样的需
求，成为电子工程师进行单片机系统编程时的首先编程语言。在本设计中，由于C语言程序有利于实现较
复杂的算法，汇编语言程序具有较高的效率并且容易精确计算程序运行的时间，而超声波测距器的程序既
有较复杂的距离计算又要求精确计算超声波测距时程序运行的时间，所以本设计采用C语言和汇编语言
混合编程来实现。本文论述的是一种基于AT89C52单片机的超声波测距器，可用于汽车倒车等场合⋯。
1设计要求
设计一个超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用
于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0．10—5．00 m，测量精度lem，测量时与被测物
体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
2设计思路
2．1超声波及其测距原理
超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送
器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应
的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换为超声波，发射超声波；而在收到回
波的时候，则将超声振动转换成电信号。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOt(time of fliight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返
回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。测量距离的方法有很多
种，短距离的可以用尺，远距离的有激光测距等，超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波
收稿日期：2008-04-08
作者简介：周功明(1963一)，男，副教授，主要研究方向：电子信息科学技术。
·50· 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第27卷
在标准空气中的传播速度为331．45粑秒，由单片机负责计时，单片机使用12．0M晶振，所以此系统的测
量精度理论上可以达到毫米级。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波
可以用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也
能达到要求。
超声波发生器可以分为两类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。本课题
属于近距离测量，可以采用常用的压电式超声波换能器来实现【7】。
2．2超声波测距器的系统框图
根据设计要求并综合各方面因素，可以采用AT89C52单片机作为主控制器，用动态扫描法实现LED
数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距器的系统框图如下图l所示¨2|：
3系统组成
3．1硬件部分
主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路
和超声波检测接收电路三部分组成。采用AT89C52来
实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40—10系列超
声波转换模块的控制。单片机通过P1．0引脚经反相
＼
超声波接收E ：， LED显示单片机r
／＼
Z ∑
超声波发送高控制器
：> 扫描驱动
图1 超声波测距器系统设计框图
Fig．1 Ultrasonic eLangi．g system design diagram
器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测INT0引脚，当INTO引脚的电平由高电平变为低电平时就
认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍
物之间的距离¨≈J。
3．2软件部分
主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序等部分。
4系统硬件电路设计
4．1单片机系统及显示电路
单片机采用AT89C52或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测
量误差。单片机用P1．0端口输出超声波转化器所需的40KHz方波信号，利用外中断0口检测超声波接收
电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管，段码用74LS244驱动，位码用PNP
三极管驱动。单片机系统及显示电路如下图2所示‘1。31。
图2单片机及显示电路原理图
Fig．2 MCU and display circuit schematics
第8期周功明等：基于AT89C52单片机的超声波测距器设计·51．
4．2超声波发射电路原理图
压电超声波转换器的功能：利用压电晶体谐振工作。内部结构如图3‘3Ⅲ1所示，它有两个压电晶片和
一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频
率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片PI．O
将会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，
这时它就是一超声波发生器；如没加电压，当共
振板接收到超声波时，将压迫压电振荡器作振
动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声
波接收转换器。超声波发射转换器与接收转换
器其结构稍有不同。
4．3超声波检测接收电路图3发射电路原理图
参考红外转化接收电路，本设计采用集成
F‘g·3 U1‘ms。nie劬啪mi‘妇c‘咖1‘∞hem蚯c
电路CX20106A，这是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控
常用的载波频率38KHz与测距超声波频率
40KHz较为接近，可以利用它作为超声波检测
电路。如图4【3 J[71超声波检测接收电路原理图
所示，适当改变C4的大小，可改变接收电路的
灵敏度和抗干扰能力。⋯． J。j-二
5系统程序设计
超声波测距软件设计主要由主程序，超声
波发射子程序，超声波接收中断程序及显示子
程序组成。下面对超声波测距器的算法，主程
序，超声波发射子程序和超声波接收中断程序
逐一介绍。
5．1超声波测距器的算法设计
GND
图4超声波检测接收电路原理图
Fig．4 Ultrasonic receiver and detection circuit schematic
图5【_列示意了超声波测距的原理，即超声
波发生器T在某一时刻发出的一个超声波信号，当超声波遇到被测物
体后反射回来，就被超声波接收器R所接受。这样只要计算出发生信
号到接收返回信号所用的时问，就可算出超声波发生器与反射物体的
距离。
距离计算公式：d=s／2=(c木t)／2，其中d为被测物与测距器的距
离，s为声波的来回路程，c为声速，t为声波来回所用的时间。
图5超声波测距原理图
Fig．5 Ultrasonic Ranging schematic
声速c与温度有关(见表1)，如温度变化不大，则可认为声速是基
本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往
返时间，即可求得距离。在系统加入温度传感器来监测环境温度，可进行温度补偿。这里可以用DSl8820
测量环境温度，根据不同的环境温度确定一声速提高测距的稳定性。为了增强系统的可靠性，可在软硬件
上采用抗干扰措施。
表1不同温度下的超声波速表
Table I Under different temperatures ultrasonic velocity Table
·52· 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第27卷
5．2主程序
主程序首先对系统环境初始化，设置定时器1D工作模式为16位的定时计数器模式，置位总中断允许
位EA并给显示端Po和P2清0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲，为避免超声波从发射
器直接传送到接收器引起的直接波触发，需延迟0．1ms(这也就是测距器会有一个最小可测距离的原因)
后，才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用12MHz的晶振，机器周期为lus，当主程序检测到接
收成功的标志位后，将计数器哟中的数(即超声波来回所用的时
间)按下式计算即可测得被测物体与测距仪之间的距离，设计时取
20℃时的声速为344 m／s则有：d=(C木TO)／2=172T0／10000cm
(其中，ID为计数器，ID的计数值)。
测出距离后结果将以十进制BCD码方式LED，然后再发超声
波脉冲重复测量过程。主程序框图如图6所示。
5．3超声波发生子程序和超声波接收中断程序
超声波发生子程序的作用是通过PI．0端口发送2个左右的
超声波信号频率约40KHz的方波，脉冲宽度为12 US左右，同时把
计数器，ID打开进行计时。超声波测距器主程序利用外中断0检
测返回超声波信号，一旦接收到返回超声波信号(INT0引脚出现
低电平)，立即进入中断程序。进入该中断后就立即关闭计时器
，ID停止计时，并将测距成功标志字赋值l。如果当计时器溢出时
还未检测到超声波返回信号，则定时器rID溢出中断将外中断0关
闭，并将测距成功标志字赋值2以表示此次测距不成功H旬J。
5．4超声波测距器的部分程序清单
／宰超声波测距器弹片机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；
／木超声波测距器主程序术／
Void main(void)
{data unchar dispram[5]；
data uint i；
data ulong time；
p0=0xff；
pl=0xff；
TMOD=0X11：
IE=0x80；
While(1)
{．“}
开始
系统初始化
发送超声波脉冲
等待发射超声波
计算距离
显示结果0．5s
图6主程序框图
diagram of the main program
第8期周功明等：基于AT89C52单片机的超声波测距器设计·53·
6软硬件调试
超声波测距仪的制作和调试，其中超声波发射和接收采用中15的超声波换能器TCT40一IOFl(T发
射)和TCT40—10S1(R接收)，中心频率为40kHz，安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距4—8 cm，
其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。根据测量范围
要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。
硬件电路制作完成并调试好后，便可将程序编译好下载到单片机试运行。根据实际情况可以修改超
声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间，以适应不同距离的测量需要∞】【71。
7 结束语
本文设计的是基于AT89C52单片机的超声波测距器，可应用于汽车倒车等场合，提醒驾驶员倒车时有
效的避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人，从而有效避免由于倒车造成的汽车碰撞或擦伤经济损失
和人身安全问题。具有较强的实用性。
参考文献：
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C. 推荐几本好的C语言方面的书
1.《The C Programming Language》（《C程序设计语言》） ￥30
（美）Brian W.Kernighan,Dennis M.Ritchie （K&R）着 机械工业出版社
http://www.china-pub.com/computers/common/info.asp?id=14975
2.《C Primer Plus》（中文版） ￥60
（美）Stephen Prata 着 人民邮电出版社
3.《C语姿穗言入门经典》 ￥55
（美）霍顿（Horton，I.）着
4.《Programming in C》（《C语言编程》） ￥59
（美）Stephen Kochan 着 电子工业出版社
5.《Pointers On C》（《C指针》）
6.《Expert C Programming》（《C专家编茄册液程》）
7.《C Traps and Pitfalls》（《C缺陷和陷阱》）
第一本绝对是学习C语言必看的书，而且相对来说比较便宜，当然如果买英文版的就更好了（我在书店看的英颤物文版是35RMB）
D. 单片机开题报告范文
随着单片机由于其较小的体积和很高的性价比,而在各种电子产品中受到广泛的应用和发展,单片机的研发人员也在不断的进行技术上的革新。下面是我为大家整理的单片机开题报告范文，欢迎阅读。
基于单片机数字频率计设计开题报告
一、选题的依据及意义：
本课题主要研究如何用单片机来设计数字频率计。因为在电子技术中，频率的测量十分重要，这就要求频率计要不断的提高其测量的精度和速度。在科技以日新月异的速度向前发展，经济全球一体化的社会中，简洁、高效、经济成为人们办事的一大宗旨。在电子技术中这一点表现的尤为突出，人们在设计电路时，都趋向于用竟可能少的硬件来实现，并且尽力把以前由硬件实现的功能部分，通过软件来解决。因为软件实现比硬件实现具有易修改的特点，如简单的修改几行源代码就比在印制电路板上改变几条连线要容易的多，故基于微处理器的电路往往比传统的电路设计具有更大的灵活性。
因为数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域必不可少的测量仪器，所以频率的测量就显得更为重要。在数字电路中，频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。本课题采用的是直接测频式的频率计，设计原理简单、电路稳定、测量精度高，大大的缩短了生产周期。
二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)：
由于当今社会的需要，对信息传输和处理的要求不断提高，对频率的测量的精度也需要更高更准确的时频基准和更精密的测量技术。而频率测量所能达到的精度，主要取决于作为标准频率源的精度以及所使用的测量设备和测量方法。目前，测量频频的方法有直接测频法、内插法、游标法、频差倍增法等等。直接测频的方法较简单，但精度不高。频差倍增多法和周期法是一种频差倍增法和差拍法相结合的测量方法，这种方法是将被测信号和参考信号经频差倍增使被测信号
的相位起伏扩大，再通过混频器获得差拍信号，用电子计数器在低频下进行多周期测量，能在较少的倍增次数和同样的取样时间情况下，得到比测频法更高的系统分辨率和测量精度，但是仍然存在着时标不稳而引入的误差和一定的触发误差。
在电子系统广泛的应用领域中，到处看见处理离散信息的数字电路。供消费用的冰箱和电视、航空通讯系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等在设计过程中都用到数字技术。 数字频率计是现代通信测量设备系统中必不可少的测量仪器，不但要求电路产生频率的准确度和稳定度都高的信号，也要能方便的改变频率。
数字频率计的实现方法主要有：直接式、锁相式、直接数字式和混合式
(1)直接式
优点：速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。
(2)锁相式
优点：相位同步的自动控制，制作频率高，功耗低，容易实现系列化、小型化、模
块化和工程化。
(3)直接数字式
优点：电路稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。
三、研究内容及实验方案：
研究内容：本课题设计以单片机为核心，设计一种数字频率计，应用单片机中的定时器/计数器和中断系统等完成频率的测量。
实验方案：
图1 频率计总体设计框图
四、目标、主要特色及工作进度
目标：
基于单片机的数字频率计，画出电路图并用软件仿真
工作特色：
(1)运用了单片机技术;
(2)运用了C语言、电路等知识;
(3)采用电脑等工具;
(4)采用显示模块、分频模块、单片机模块等;
(5)简单易理解，十分实用。
工作进度：
1、查阅文献，翻译英文资料，书写开题报告; 第1---4周
2、相关资料的获取和必要知识的学习 ; 第5---9周
3、设计系统的硬件和软件模块并调试 第10--14周
4、撰写论文; 第15--16周
5、总结，准备答辩; 第17周
五、参考文献
[1]李学海着.标准80C51单片机基础教程.北京航空航天大学出版社,2006
[2] 戴仙金主编.51单片机及其C语言程序开发实例.清华大学出版社,2008
[3] 李诚人.高宏洋等.嵌入式系统及单片机应用,清华大学出版社,2005
[4] 龚运新编着.单片机C语言开发技术.清华大学出版社,2006
[5] 张天凡等编着.51单片机C语言开发详解.电子工业出版社,2008
[6] 张义和.王敏男等.例说51单片机(C语言版).人民邮电出版社,2008
[7] 张洪润、刘秀英、张亚凡等.单片机应用设计200例 .北京航空航天大学出版社,2006
[8] 彭为、黄科、雷道仲等.单片机典型系统设计实例精讲.电子工业出版社, 2006
[9] 李学海着.标准80C51单片机基础教程.北京航空航天大学出版社,2006
[10] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航天航空大学出版社，1998.
[11] 余发山，王福忠.单片机原理应用技术[M].徐州:中国矿业大学出版社，2003.
[12]V.Yu.Teplov,A.V. Anisimov.Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Moles Based on the Peltier Effect[J] ,2002
[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).
基于单片机的火灾报警器
一、毕业设计(论文)课题来源、类型
课题来源：生产(社会)实践
课题类型：毕业设计
二、选题的目的及意义
对于广大居民，尤其是单独居住的老人，无人看护的病人、婴幼儿童等弱势群体在遇到火灾时，行动不便，逃生能力不强，逃生所需时间相对较长，对他们来说火灾的早期报警，争取更多的逃生时间或者及时通知救援人员，避免造成人员伤亡，显得更为重要。
火灾报警器可以让百姓的家居生活更加安全，本报警器是一个由单片机控制的火灾烟雾浓度、温度检测系统，它将传感器输出地电压信号进行A/D转换、滤波、线性化，由单片机将电压值转换为气体浓度和温度送LCD1602液晶显示，并判断是否超过报警上限，若超过，则发出声光报警[1]，并将报警情况通过GSM模块发出，同时可以实现消防局对火灾报警的集中接警，专业化处警，以最少的投资实现最快的接警和处警。同时还为接处警人员提供方便快捷的辅助决策手段，提高消防队伍快速反应的能力，密切警民关系。高效的工作，还可以减少火灾给居民带来的人生安全的危害和财产的损失。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势
以火灾自动报警技术为核心的建筑消防系统，是预防和遏制建筑火灾的重要保障。近年来，我国火灾自动报警工程应用技术实现了较快发展。但由于在实际应用中，火灾自动报警系统的通讯协议不一致，火灾自动报警工程技术水平还相对落后，还存在着一些比较突出的问题。
(1)适用范围过小。我国火灾自动报警系统技术比美、英等发达国家起步较晚，安装范围主要是《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》规定的场所和部位，而在易造成群死群伤的中小型公众聚集场所和社区居民家庭甚至部分高层住宅都没有规定安装火灾自动报警系统，适用范围过小，防范措施不到位。
(2)智能化程度低。我国使用的火灾探测器虽然都进行了智能化设计，但由于传感器探测的参数较少、支持系统的软件开发不成熟、各种算法的准确性缺乏足够验证、火灾现场参数数据库不健全等，火灾自动报警系统难以准确判定粒子(烟气)的浓度、现场温度、光波的强度以及可燃气体的浓度、电磁辐射等指标，造成迟报、误报、漏报情况较多。
(3)网络化程度低。我国应用的火灾119动报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主，安装形式主要是集散控制方式，自成体系，自我封闭，尚未形成区域性网络化火灾自动报警系统。
(4)组件连接方式有待改善。火灾自动报警系统以多线制和总线制连接方式为主，探测器和报警器及控制器之间是采用两条或多条的铜芯绝缘导线或铜芯电缆穿管相接，存在耗材多、成本高、抗干扰能力差的缺点。同时，铜导线耐高温性能差、易磨损，系统施工维修复杂，影响了火灾自动报警系统的可靠性和更广泛的应用。
(5)火灾自动报警系统误报、漏报问题较多。由于火灾探测器的安装环境极其复杂，加之各种传感器在探测火灾方面存在着某些先天不足，无法准确地感应各种物质在燃烧过程中所特有的声波、光谱、辐射、气味等诸多方面发生的微妙变化，对火灾发生过程中所产生的不同粒径和颜色的烟存在探测“盲区”，误报、漏报现象时有发生。
(6)超早期火灾探测器技术应用还几乎处于空白。国外已开发出适合洁净空间高灵敏度感烟火灾探测报警系统，如激光式高灵敏度烟火灾探测器，吸气式高灵敏度感烟火灾探测报警系统和气体火灾探测报警系统，与普通火灾探测报警系统相比，其探测灵敏度提高了两个数量级，甚至更多，这些系统采用了激光粒子计
数、激光散射等原理监视被保护空间，以单位体积内粒子增加的多少来判断是否发生火灾，系统可在火灾发生前几小时或几天内识别潜在的火灾危险性，实现超早期火灾报警。而该技术我国目前还处于起步阶段，有待进一步研究开发使用[2]。
针对上述问题，火灾自动报警应用技术进一步着眼于当前国际发展的新形势，加快更新改造进程，加强对数字技术和新工艺、新材料的应用，改进系统能力，使火灾自动报警应用技术向着高可靠、低误报和网络化、智能化方向发展。当前，国外火灾自动报警应用技术的发展趋势主要表现为网络化、智能化、多样化、小型化、社区化、蓝牙化、高灵敏化等。这也是火灾自动报警应用技术的研究发展趋势。
四、本课题主要的研究内容
设计一种以STC89C52单片机为核心的火灾检测与报警系统，可以通过气体传感器实时获取可燃气体浓度、温度传感器获得火灾现场温度，并通过LCD1602液晶显示，当浓度或温度超过限定值时则报警并且把报警情况发送到报警器所设定的终端上。以方便人们更好的掌握安全状况，提高生活质量。
五、拟采取的方法、技术或设计(开发)工具
本设计主要以MCS-51系列单片机STC89C52为控制核心，它自带8K的FLASH程序存储器，它的核心处理单元为8位。数据处理主要是对数字温度传感器18B20采集温度数据和对MQ-2烟物传感器进行AD采集，并进行逻辑判断，根据数据的具体情况输出到数码管显示和使蜂鸣器动作[3]。整个单片机应用系统的设计分为硬件电路设计和软件编程设计两大部分;其中硬件电路设计包括温度采集电路，MQ-2烟物传感器电路，单片机控制电路，显示电路，报警与控制电路和GSM模块。软件设计部分包括系统主程序，温度采集子程序，数码管显示子程序，GSM模块子程序和输出驱动子程序，均采用51系列C语言编程实现。
六、本课题进度安排、各阶段预期达到的目标
进度计划：
2014.12.15 - 2015.3.1： 查找资料、搜集相关素材
2015.3.2 - 2015.3.6：完成需求分析
2015.3.7 - 2015.3.12： 完成概要设计
2015.3.13 - 2015.4.1：完成详细设计
2015.4.2 - 2015.4.10完成编码
2015.4.11 - 2015.4.13： 完成软件测试
2015.4.14 - 2015.4.25：整理资料、撰写设计报告
2015.4.26 - 2015.4.30：根据导师要求，完善毕业设计和设计报告
E. 有没有学51单片机的好教材
ISBN：978-7-121-07893-4
书名：《新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略》
作者：郭天祥
定价：69元（含光盘1张）
作者背景
作者郭天祥是哈尔滨工程大学的硕士生，但是一名电子设计迷，这本书是他学习和实践单片机设计的经验总结，本书出版前他发布于网上的他给本科生上课的视频教程非常受欢迎，受众主要是高校电子信息类的学生。
请关注后面的附件：本书作者在本书文前“致读者”的内容，相信会对大学生有非常好的人生启迪，同时也是本书的一个非常好的卖点。
本书“图书教材+随书视频光盘+可选实验板”可以完全实现学生的自主学习。
封底文字
本书组织
全书分为5篇，入门篇、内外部资源操作篇、提高篇、实战篇和拓展篇
特别按照初学者所遇到的问题和需求路径安排全书内容
以应用需求为主线，搭建了单片机技术上下游的知识体系
从实际工程应用入手，通过实验过程和现象讲解单片机原理，可读性好
内容源于大量科研和教学实践，许多C语言代码可直接应用到工程项目中，实用性强
配套学习光盘，并可提供学习用实验板，可以边学边练
学习资源
本书含DVD光盘一张，13讲教学视频+课件例程代码+全书例程代码
技术支持，天祥电子网站http://www.txmcu.com
读者对象
高校电子信息类和机电类专业本/专科师生
高校大学生创新基地师生
51单片机C语言编程初学者
计算机、自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化技术人员
读者层次
入门初学者
中级开发者
本书文前内容
内 容 简 介
本书从实际应用入手，以实验过程和实验现象为主导，循序渐进地讲述51单片机C语言编程方法以及51单片机的硬件结构和功能应用。全书共分5篇，分别为入门篇、内外部资源操作篇、提高篇、实战篇和拓展篇。本书内容丰富，实用性强，书中大部分内容均来自科研工作及教学实践，许多C语言代码可以直接应用到工程项目中。本书配套光盘提供13讲近30学时的教学视频和本书实例代码，可使读者更快更好地掌握单片机知识和应用技能。本书作者还可提供与本书配套的单片机实验板。
本书可作为大学本、专科单片机课程教材，适合于51单片机的初学者和使用51单片机从事项目开发的技术人员，也可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员参考。
前 言
本书从实际工程应用入手，以实验过程和实验现象为主导，由浅入深、循序渐进地讲述使用C语言为51单片机编程的方法、51单片机的硬件结构和各种功能应用。
本书不同于传统的讲述单片机的书籍，本书中的所有例程均以实际硬件实验板现象为根据，由C语言程序来分析单片机工作原理，使读者知其然，又能知其所以然，从而帮助读者从实际应用中彻底理解和掌握单片机。另外，本书中大部分内容均来自作者科研及教学工作实践，内容涵盖作者多年来项目经验总结的精华，并且贯穿一些学习方法的建议。
本书内容丰富，实用性强，许多C语言代码可以直接应用到工程项目中。本书配套附一张光盘，提供近30小时的单片机教学视频。同时，作者还开发了与本书配套的TX-1C单片机实验板，可帮助读者边学边练，达到学以致用的目的。读者在学习过程中可以将视频和书互为参考，配合学习，并用单片机实验板进行实践，这样可以更快更好地掌握单片机应用知识和技能。
本书适合作为大学电子信息类和机电类各专业本、专科单片机课程教材，或高校大学生创新基地培训教材，也适合51单片机的初学者和使用51单片机从事项目开发的技术人员，还可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员参考。
本书内容组织
本书内容共分5篇，分别为入门篇、内外部资源操作篇、提高篇、实战篇和拓展篇。
第1，2篇与本书配套光盘内容基本对应，内容组织上循序渐进、由浅入深；在知识介绍上，从原理到实践，再从实验现象进一步分析原理，对51单片机的主要功能及硬件结构做了详细介绍。
第3篇在前两篇的基础上通过实验进一步扩展讲解了51单片机的其他功能应用，而且还特别将STC单片机与传统51单片机相比扩展了的功能逐一讲解。
第4篇是作者教学和实际项目中精选出的具有代表性的真实项目，其知识涉及面广，内容丰富，是作者开发经验的精华总结。
第5篇为拓展部分，详细讲解了使用Protell软件绘制原理图、PCB图、元件库和元件封装的过程；详细介绍了常用的ISD400X系列语音芯片；分别讲解了直流电机、步进电机和舵机的原理及驱动方法；介绍了设计电路常用的元件；详细介绍了如何设计直流稳压电源及开关电源；最后介绍运放的应用知识。
本书实例程序
作者在编写本书时，使用的操作系统是英文版Windows XP SP2，开发工具是Keil V6.12，抓图工具是红蜻蜓抓图精灵V1.24，单片机下载软件是STC-ISP V3.9，使用的硬件实验设备是天祥电子的TX-1C单片机实验板，本书中单片机部分的所有实例程序都在该环境中调试通过，并且在TX-1C实验板上得以验证。
本书学习建议
配套光盘提供的视频与本书前两篇基本对应，建议读者在学习本书之前，最好有一块与本书中相同的实验板。学习时先看视频，对单片机有一个初步的印象，视频中互动部分读者可亲自做实验，在学习过程读者要多动脑，多动手，单片机是实实在在的硬件，只有在不断实践中才能领悟它的工作原理。读者在对实验原理理解的前提下，要尝试独立编写出书中每章的例子程序，当有困惑时再查看书中代码，反思自己的失误在哪里，进而积累更多的经验。
本书配套光盘说明
本书配套光盘提供两部分内容：本书所有实例代码和13讲视频教程。
视频教程内容列表
讲 次 内 容 细 节
第1讲 学习单片机预备知识
如何点亮一个发光管 单片机能做什么，基本电子知识，如何用TX-1C单片机学习板学习单片机，C51知识简介，如何申请免费芯片样品。点亮一个发光管
第2讲 流水灯设计
蜂鸣器发声
继电器控制 简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器，及如何驱动继电器，集电极开路的概念及应用
第3讲 数码管显示的原理
数码管的静态显示 共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、外部中断试验、定时器中断应用
第4讲 数码管的动态显示原理及应用实现 动态扫描概念、定时器、中断加深
用单片机的定时器及中断设计一个60秒定时器
第5讲 独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现 键盘用来做什么、如何检测键盘、消抖、键盘编码、带返回值函数写法及应用
第6讲 A/D、D/A的工作原理及实现、运放电路 模拟电压与数字电压的关系、为什么要使用A/D及D/A、ADC0804的操作方法、DAC0832的操作方法
第7讲 串口通信原理及操作流程 串口通信工作方式、10位数据通信、波特率概念、如何根据波特率计算定时器初值
第8讲 1602液晶显示原理及实现 最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作
第8讲 I2C总线AT24C02芯片工作原理 I2C总线工作原理、目前非常通用的一种通信机制
第10讲 利用51单片机的定时器设计一个时钟 综合运用51单片机知识设计一个可以随意调节时间、带整点闹铃的时钟（其中用到定时器、中断、按键、蜂鸣器、数码管或串口通信）
第11讲 用DS12C887时钟芯片设计一个高精度时钟 DS12C887内部带有锂电池，系统掉电情况下可自行精确走10年，并带有闹钟功能、年、月、日、时、分、秒等（本节由学生自己设计电路）
第12讲 使用Protell 99绘制电路图全过程 Protell 99软件使用、元件库、封装库设计、绘制原理图、错误检查、生成PCB、手动、自动布线、送去加工
第13讲 Altium designer 6.5绘制电路图全过程 最顶级电路板设计软件Altium Designer使用、元件库、封装库设计、绘制原理图、错误检查、生成PCB、手动、自动布线、送去加工
在这里对配套视频中讲解三极管和场效应管部分的一点错误给予更正：
作者在讲课时说：三极管是压控流型器件，场效应管是压控压型器件。
正确结论应该是：三极管是流控流型器件，场效应管是压控流型器件。
作者在编写本书的过程中，得到了哈尔滨工程大学国家电工电子教学基地和信息与通信工程学学院郭黎利教授、刁鸣教授、赵旦峰教授、付永庆教授和王松武教授、刘文智老师和李海波老师的大力支持。本书的部分章节由我的同学叶大鹏、李健编写，另外我的同学张勇、宋宝森、钟双、于振南、郭天宇、李名祺也十分关心本书的编写进度，为提高书稿的质量提出了许多宝贵的建议和修改意见。在此，对他们一并表示衷心的感谢。
由于作者的水平有限，错误和疏漏之处在所难免，欢迎广大技术专家和读者指正。作者的联系方式是[email protected]，读者也可以登录天祥电子网站发表意见，或联系购买单片机实验板，网址是http://www.txmcu.com。
郭天祥
于哈尔滨工程大学
2008年11月