本教材根据电子行业对单片机应用系统制作人员的知识、能力和素质要求，校企联合编写，选取6个项目共17个典型工作任务，按照“互联网+新形态教材”的思想，以互联网视频和纸质教材为媒体，以产品制作为载体，在产品的制作过程中讲解单片机应用系统制作的基本知识、基本技术和技能，培养单片机应用系统制作人员的品质和素质。

　　本教材按项目编排，双色印刷，每个项目由若干个任务组成，内容主要有：安装开发工具；控制发光二极管闪烁显示；显示按键的状态；制作跑马灯；统计按键按下的次数；制作简易秒表；制作简易频率计；制作用数码管显示的秒表；用键盘控制秒表的启停与清零；串口扩展并口模拟交通灯；用计算机控制秒表；制作数字电压表；制作液晶显示的数字电压表；制作波形发生器；保存设定数据；制作数字温度计；制作电动机控制器。

项目1 单片机应用系统开发入门实践

学习目标

德育目标

知识技能目标

任务1 安装开发工具

任务要求

知识储备

1 . 认识单片机

2. 了解单片机的引脚功能

3 . 熟悉单片机的最小系统

实现方法与步骤

1 . 准备开发工具

2. 解压工具软件

3 . 安装 Keil

4. 在 Keil 中添加STC 单片机

5 . 激活 Keil

6 . 安装 USB 转串口的驱动程序

7. 查看 USB 口映射的串口号

实践总结与拓展

任务2 控制发光二极管闪烁显示

任务要求

知识储备

1 . 单片机的编程语言及程序开发方式

2. 单片机的内部结构

3 . 单片机的存储组织结构

4. 单片机应用程序的结构

5 . 发光二极管的控制电路

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 新建 Keil 工程

3 . 配置工程

4. 编译连接程序

5 . 排除程序中的错误

6 . 下载hex 文件至单片机中

实践总结与拓展

在Proteus中运行单片机程序

项目2 单片机的并行I/O 口应用实践9

学习目标

德育目标

知识技能目标

任务3 显示按键的状态

任务要求

知识储备

1 . 认识 C51

2. 特殊功能寄存器的定义

3 . 特殊位的定义

4. 并行端口 P1 的应用特性

5 . 并行端口 P0 的应用特性

6 . 按键电路

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 新建 Keil 工程

4. 编写软件程序

5 . 仿真调试程序

6 . 下载程序

实践总结与拓展

任务4 制作跑马灯

任务要求

知识储备

1 . 位操作运算

2. C51 中变量的存储类型

3 . 延时程序

4. 并行端口 P2 的应用特性

5 . 并行端口 P3 的应用特性

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 新建 Keil 工程

4. 编写跑马灯程序

5 . 仿真调试程序

6 . 下载程序

实践总结与拓展

1 . 用查表法实现跑马灯显示

2.  C51 中的内嵌函数

3. 用大模型AI工具生成跑马灯程序

项目3 单片机的中断与定时器应用实践

学习目标

德育目标

知识技能目标

任务5 统计按键按下的次数

任务要求

知识储备

1 . 中断的基础知识

2. 单片机的中断系统结构

3 . 中断系统中的特殊功能寄存器

4. 中断的编程方法

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 新建 Keil 工程

4. 编写外部中断的初始化程序

5 . 编写外部中断服务程序

6 . 完善统计按键次数程序

7. 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务6 制作简易秒表

任务要求

知识储备

1 . 定时/计数器的组成结构

2. 定时/计数器的工作模式

3 . 控制定时/计数器运行的特殊功能寄存器

4. 定时/计数器的编程方法

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 确定定时的时长

3 . 绘制流程图

4. 新建 Keil 工程

5 . 生成定时器的初始化程序

6 . 完善简易秒表程序

7. 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务7 制作简易频率计

任务要求

知识储备

1 . 定时/计数器作计数器使用

2. 测量频率的方法

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 新建 Keil 工程

4. 编写频率计的程序

5 . 编译与下载程序

实践总结与拓展

项目4 显示与键盘扩展实践

学习目标

德育目标

知识技能目标

任务8 制作用数码管显示的秒表

任务要求

知识储备

1 . 数码管的显示原理

2. 数码管的静态显示

3 . 数码管的动态扫描显示

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写秒表程序

4. 编写数码管显示程序

5 . 完善数码管显示的秒表程序

6 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务9 用键盘控制秒表的启停与清零

任务要求

知识储备

1 . 键盘处理的流程

2. 独立式键盘接口

3 . 矩阵式键盘接口

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写数码管显示的秒表程序

4. 编写键盘处理程序

5 . 完善键盘控制的秒表程序

6 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

项目5 单片机的串口应用实践

学习目标

德育目标

知识技能目标

任务10 串口扩展并口模拟交通灯

任务要求

知识储备

1 . 串行通信的基本知识

2. MCS-51 单片机串行口的结构

3 . 与串口相关的特殊功能寄存器

4. 串行口作同步通信的工作方式

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写定时器 T0 的相关程序

4. 编写串口程序

5 . 完善交通灯程序

6 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务11 用计算机控制秒表

任务要求

知识储备

1 . 串行口作异步通信的工作方式

2. 串口的编程方法

3 . 双机通信电路

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写受控秒表程序

4. 编写串口程序

5 . 完善串口控制秒表程序

6 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

1 . 在proteus 中仿真串口

2. 用printf 函数格式化串口输出

项目6 单片机应用系统扩展实践

学习目标

德育目标

知识技能目标

任务12 制作数字电压表

任务要求

知识储备

1 . 单片机的三总线

2. C51 中外部端口的访问方法

3 . A/D 转换器的基本知识

4. 并行 ADC0804 的应用特性

5 . 数字滤波

6 . 标度转换

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写 AD 转换程序

4. 编写串口程序

5 . 完善数字电压表程序

6 . 增加include 目录

7. 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务13 制作液晶显示的数字电压表

任务要求

知识储备

1 . 用I/O 端口扩展并行接口芯片

2. LCD1602 液晶显示器与单片机的接口电路

3 . LCD1602 液晶显示器的编程结构

4. LCD1602 的访问程序

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 移植 LCD1602 显示程序

4. 移植 ADC 转换程序

5 . 完善液晶屏显示的电压表程序

6 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务14 制作波形发生器

任务要求

知识储备

1 . D/A 转换器的基础知识

2. 带有SPI 接口的D/A 转换器TLC5615的应用特性

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写定时器程序

4. 完善波形发生器程序

5 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

SPI总线接口

任务15 保存设定数据

任务要求

知识储备

1 .I2C 总线的基础知识

2.I2C 总线的访问函数

3 . AT24C02 的应用特性

4. AT24C02 的访问函数

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 移植 AT24C02 访问程序

4. 编写键盘和显示程序

5 . 完善保存设定数据程序

6 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务16 制作数字温度计

任务要求

知识储备

1 . DS18B20 的引脚功能

2. DS18B20 的接口电路

3 . DS18B20 的存储组织

4. DS18B20 的访问程序

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 移植 DS18B20 的访问程序

4. 编写数字温度计程序

5 . 调试与下载程序

实践总结与拓展

任务17 制作电动机控制器

任务要求

知识储备

1 . 复用键的处理方法

2. 直流电机的正反转控制

3 . 直流电机的调速控制

实现方法与步骤

1 . 搭建硬件电路

2. 绘制流程图

3 . 编写电动机运行控制程序

4. 编写用 T0 产生 PWM 信号程序

5 . 编写键盘处理程序

6 . 完善电动机控制器程序

7. 调试与下载程序

实践总结与拓展

参考文献