新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略

本书从单片机入门学习者的视角出发，避开了枯燥繁杂的理论介绍，，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。本书配有13讲近30学时的教学视频和实例代码（通过扫描二维码下载或者网站下载），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。

郭天祥 ，单片机教育者，毕业于哈尔滨工程大学，单片机领域的知名人士，名下有天祥电子网站，其最大成就之一是开设了“十天学会单片机”系列课程并录制出来，该课程在网络上广泛流传至今，同时著有《十天学会51单片机视频教程》、《十天学会PIC单片机视频教程》、《十天学会AVR单片机视频教程》三本教程。

目 录

第1篇 入门篇

第1章 基础知识必备2

1.1 单片机概述2

1.1.1 什么是单片机2

1.1.2 单片机标号信息及封装类型2

1.1.3 单片机能做什么5

1.1.4 如何开始学习单片机6

1.2 51单片机外部引脚介绍8

1.3 电平特性11

1.4 二进制和十六进制12

1.4.1 二进制12

1.4.2 十六进制13

1.5 二进制的逻辑运算13

1.6 单片机的C51基础知识介绍15

1.6.1 利用C语言开发单片机的优点15

1.6.2 C51中的基本数据类型15

1.6.3 C51数据类型扩充定义16

1.6.4 C51中常用的头文件17

1.6.5 C51中的运算符17

1.6.6 C51中的基础语句18

1.6.7 学习单片机应该掌握的主要内容18

第2章 Keil软件使用及流水灯设计19

2.1 Keil工程建立及常用按钮介绍19

2.1.1 Keil工程的建立19

2.1.2 常用按钮23

2.2 点亮第一个发光二极管24

2.3 while语句35

2.4 for语句及简单延时语句37

2.5 Keil仿真及延时语句的精确计算38

2.6 不带参数函数的写法及调用42

2.7 带参数函数的写法及调用44

2.8 利用C51库函数实现流水灯45



第2篇 内外部资源操作篇

第3章 数码管显示原理及应用实现50

3.1 数码管显示原理50

3.2 数码管静态显示51

3.3 数码管动态显示55

3.4 中断概念57

3.5 单片机的定时器中断61

第4章 键盘检测原理及应用实现70

4.1 独立键盘检测70

4.2 矩阵键盘检测76

第5章 A/D和D/A工作原理84

5.1 模拟量与数字量概述84

5.2 A/D转换原理及参数指标85

5.3 ADC0804工作原理及其实现方法92

5.4 D/A转换原理及其参数指标98

5.5 DAC0832工作原理及实现方法104

5.6 DAC0832输出电流转换成电压的方法109

第6章 串行口通信原理及操作流程110

6.1 并行与串行基本通信方式110

6.2 RS-232电平与TTL电平的转换113

6.3 波特率与定时器初值的关系115

6.4 51单片机串行口结构描述118

6.5 串行口方式1编程与实现120

6.6 串行口打印在调试程序中的应用123

第7章 通用型1602、12232、12864液晶操作方法131

7.1 液晶概述131

7.2 常用1602液晶操作实例132

7.3 常用12232液晶操作实例139

7.4 常用12864液晶操作实例148

第8章 I2C总线AT24C02芯片应用157

8.1 I2C总线概述157

8.2 单片机模拟I2C总线通信159

8.3 E2PROM AT24C02与单片机的通信实例162

第9章 基础运放电路专题170

9.1 运放概述及参数介绍170

9.2 反相放大器171

9.3 同相放大器172

9.4 电压跟随器173

9.5 加法器173

9.6 差分放大器174

9.7 微分器174

9.8 积分器175

9.9 比较器176

第3篇 提高篇

第10章 定时器/计数器应用提高180

10.1 方式0应用180

10.2 方式2应用181

10.3 方式3应用183

10.4 52单片机定时器2介绍185

10.5 计数器应用191

第11章 串行口应用提高195

11.1 方式0应用195

11.2 方式2和方式3应用197

11.3 单片机双机通信199

11.4 单片机多机通信206

第12章 指针215

12.1 指针和指针变量215

12.1.1 内存单元、地址和指针215

12.1.2 指针变量的定义、赋值与引用217

12.2 指针变量的运算218

12.3 指针与数组219

12.3.1 指针与一维数组219

12.3.2 指针与多维数组221

12.4 指针与函数223

12.4.1 指针作为函数的参数223

12.4.2 指向函数的指针224

12.4.3 指针型函数226

12.5 指针与字符串227

12.5.1 字符串的表达形式227

12.5.2 字符指针作为函数参数227

12.5.3 使用字符指针与字符数组的区别228

12.6 指针数组与命令行参数229

12.6.1 指针数组的定义和使用229

12.6.2 指向指针的指针231

12.6.3 指针数组作为main()函数的命令行参数232

12.7 指针小结233

12.7.1 指针概念综述233

12.7.2 指针运算小结234

12.7.3 等价表达式235

12.8 C51中指针的使用236

12.8.1 指针变量的定义236

12.8.2 指针应用237

第4篇 实战篇

第13章 利用51单片机的定时器设计一个时钟240

13.1 如何从矩阵键盘中分解出独立按键240

13.2 原理图分析241

13.3 实例讲解242

第14章 使用DS12C887时钟芯片设计高精度时钟250

14.1 时钟芯片概述250

14.2 DS12C887时钟芯片介绍250

14.3 如何用TX-1C实验板扩展本实验256

14.4 原理图分析257

14.5 实例讲解257

第15章 使用DS18B20温度传感器设计温控系统268

15.1 温度传感器概述268

15.2 DS18B20温度传感器介绍269

15.3 实例讲解275

第16章 太阳能充/放电控制器280

16.1 控制器原理图分析281

16.2 控制器板上元件介绍284

16.3 实例讲解286

第17章 VC、VB（MSCOMM控件）与单片机通信实现温度显示303

17.1 VC MSCOMM控件与单片机通信实现温度显示303

17.2 VB MSCOMM控件与单片机通信实现温度显示309

第18章 应用单片机内部ADC做电容感应触摸按键313

第5篇 拓展篇

第19章 使用Altium Designer 14绘制电路图320

19.1 绘制电路板概述320

19.2 建立工程322

19.3 制作元件库325

19.4 添加封装及制作PCB封装库328

19.5 项目编译及生成PCB331

19.6 布线电气特性设置334

19.7 自动布线和手动布线338

第20章 基于Wi-Fi的物联网应用341

20.1 物联网系统架构341

20.2 常用的物联网无线传输技术342

20.3 IoT云平台343

20.4 基于Wi-Fi的嵌入式设备入网方式347

20.5 微软Azure系列IoT物联网开发板352

第21章 电机专题353

21.1 直流电机原理及应用353

21.2 步进电机原理及应用360

21.3 舵机原理及其应用370

第22章 STC8系列单片机介绍377

22.1 STC8单片机的优势377

22.2 ADC数模转换377

22.3 PCA/CCP/PWM应用379

22.4 同步串行外设接口SPI382

22.5 I2C总线386

第23章 常用元器件介绍391

23.1 二极管391

23.2 电容395

23.3 场效应管399

23.4 光耦403

23.5 蜂鸣器405

23.6 继电器405

23.7 自恢复保险410

23.8 瞬态电压抑制器411

23.9 晶闸管（可控硅）414

23.10 电荷泵416

第24章 直流稳压电源专题417

23.1 整流电路417

24.2 滤波电路419

24.3 稳压电路421

24.4 集成稳压模块的使用423

24.5 串联开关型稳压电源428

第25章 运放扩展专题431

25.1 简单低通滤波器431

25.2 “电流-电压”转换电路431

25.3 光电放大器432

25.4 精密电流源432

25.5 可调参考电压源433

25.6 复位稳定放大器434

25.7 模拟乘法器435

25.8 全波整流器和平均值滤波器436

25.9 正弦波振荡器437

25.10 三角波发生器437

25.11 自动跟踪对称电源438

25.12 可调实验电源439

25.13 运放相关术语441

附录A 天祥电子开发实验板简介442

A.1 TX-1C 51单片机开发板442

A.2 AVR单片机开发板443

A.3 PIC单片机开发板444

A.4 TX-3A ARM7入门级嵌入式系统开发板445

A.5 TX-3C ARM7提高级嵌入式系统开发板446

A.6 TX-2440A ARM9嵌入式系统开发板447

A.7 TX-51STAR单片机综合实验箱448

A.8 TX-2A CPLD开发板449

参考文献451