基于机器人工程的C51单片机与C语言实践教程

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"的动手能力和团队协作精神,激发他们对单片机及智能机器人领域的探索兴趣。 “C51单片机应用与C语言程序设计”是一本针对高等职业教育的创新实践教材,它采用工程对象教学法,以两轮智能移动机器人为实际工程背景,旨在帮助学生通过实际项目来学习和理解C51单片机的工作原理、接口技术及C语言编程。 本书的核心内容围绕C51单片机展开,详细介绍了以下关键知识点: 1. C51单片机的C语言编程环境:阐述了C51单片机的开发环境,包括编译器的使用、代码的编写和调试过程,使学生能够熟悉单片机开发的基本流程。 2. 单片机的输入和输出接口:讲解了如何利用C语言设计程序来控制单片机的输入输出,如按钮、开关等输入设备,以及LED、电机等输出设备。 3. 单片机的接口电气特性和外围电路:涵盖了单片机接口的电气特性,如电源、接地、信号电平等,以及如何设计合适的外围电路来连接传感器和执行器。 4. 串口通信:深入探讨了单片机的串行通信协议,如UART,以及如何通过C语言编程实现串口通信功能,用于设备间的数据交换。 5. 单片机与LCD的连接:介绍了如何利用C51单片机驱动液晶显示器(LCD),实现文本或图形的显示,为用户提供直观的信息反馈。 6. 基础传感器原理:涵盖了常见的传感器,如红外、超声波、光敏等,以及如何通过C51单片机进行数据采集和处理,为机器人提供感知能力。 7. C51编程实现机器人基本智能:通过案例分析,演示如何使用C51单片机和传感器,设计简单的算法,实现机器人的避障、追踪等基本智能行为。 教材采用“先实践、后归纳”的教学模式,通过实际操作智能机器人项目,让学生在实践中理解和掌握理论知识,从而降低学习难度,提高学习效果。同时,书中强调了寓教于乐,以兴趣驱动学习,旨在培养学生的实践技能和创新思维,不仅适用于中等职业教育和高等职业教育,也适合本科阶段的工程训练及个人自学。 这本教材是学习C51单片机和C语言程序设计的理想资源,通过实际的智能机器人项目,使学习者能够在解决实际问题的过程中,掌握单片机应用和编程的核心技能。
2016-06-08 上传
第1章概述 1.1单片机的结构与应用 1.1.1单片机的定义、分类与内部组成 1.1.2单片机应用系统的结构及其工作过程 1.1.3单片机的应用 1.2单片机基础知识 1.2.1数制与数制间的转换 1.2.2单片机中数的表示方法及常用数制的对应关系 1.2.3逻辑数据的表示 1.2.4单片机中常用的基本术语 1.3单片机入门的有效方法与途径 1.4学习单片机的基本条件 1.4.1软件条件 1.4.2硬件条件 习题与实验 第2章单片机开发软件及开发过程 2.1仿真软件Proteus的使用 2.1.1Proteus的主要功能特点 2.1.2实例1:功能感受——Pmteus仿真单片机播放《渴望》主题曲 2.1.3Proteus软件的界面与操作介绍 2.1.4实例2:Proteus仿真设计快速入门 2.2KeilC51的使用 2.2.1单片机最小系统 2.2.2实例3:用Kei1C51编写点亮一个发光二极管的程序 2.3程序烧录器及烧录软件的使用 习题与实验 第3章逐步认识单片机基本结构 3.1实例4:用单片机控制一个灯闪烁 3.1.1实现方法 3.1.2程序设计 3.1.3用Proteus软件仿真 3.1.4延时程序分析 3.2实例5:将P1口状态送入P0口、P2口和P3口 3.2.1实现方法 3.2.2程序设计 3.2.3用Proteus软件仿真 3.2.4用实验板试验 3.2.5I/O口功能介绍 3.2.6I/O口的结构分析 3.3实例6:使用P3口流水点亮8位1ED 3.3.1实现方法 3.3.2程序设计 3.3.3用Proteus软件仿真 3.3.4用实验板试验 3.4实例7:通过对P3口地址的操作流水点亮8位1ED 3.4.1实现方法 3.4.2程序设计 3.4.3用Proteus软件仿真 3.4.4用实验板试验 3.5MCS-51单片机存储器的基本结构 3.5.1程序存储器 3.5.2数据存储器 3.6单片机的复位电路 习题与实验 第4章单片机C语言开发基础 4.1C语言源程序的结构特点 4.2标志符与关键字 4.3C语言的数据类型与运算符 4.3.1数据类型 4.3.2运算符 4.3.3实例8:用不同数据类型的数据控制1ED的闪烁 4.3.4实例9:用P0口、P1口分别显示加法和减法运算结果 4.3.5实例10:用P0口、P1口显示乘法运算结果 4.3.6实例11:用P1口、P0口显示除法运算结果 4.3.7实例12:用自增运算控制P0口8位1ED的闪烁花样 4.3.8实例13:用P0口显示逻辑“与”运算结果 4.3.9实例14:用P0口显示条件运算结果 4.3.10实例15:用P0口显示按位“异或”运算结果 4.3.11实例16:用P0口显示左移运算结果 4.3.12实例17:“万能逻辑电路”实验 4.3.13实例18:用右移运算流水点亮P1口8位1ED 4.4C语言的语句 4.4.1概述 4.4.2控制语句 4.4.3实例19:用if语句控制P0口8位LED的点亮状态 4.4.4实例20:用swtich语句控制PO口8位LED的点亮状态 4.4.5实例21:用for语句设计鸣笛报警程序 4.4.6实例22:用while语句控制PO口8位LED闪烁花样 4.4.7实例23:用dOwhile语句控制PO口8位LED流水点亮 4.5C语言的数组 4.5.1数组的定义和引用 4.5.2实例24:用字符型数组控制PO口8位LED流水点亮 4.5.3实例25:用PO口显示字符串常量 4.6C语言的指针 4.6.1指针的定义与引用 4.6.2实例26:用PO口显示指针运算结果 4.6.3实例27:用指针数组控制PO口8位LED流水点亮 4.6.4实例28:用数组的指针控制PO口8位LED流水点亮 4.7C语言的函数 4.7.1函数的定义与调用 4.7.2实例29:用PO口、P1口显示整型函数返回值 4.7.3实例30:用有参函数控制PO口8位LED流水速度 4.7.4实例3l:用数组作函数参数控制PO口8位LED流水点亮 4.7.5实例32:用指针作函数参数控制PO口8位LED流水点亮 4.7.6实例33:用函数型指针控制PO口8位LED流水点亮 4.7.7实例34:用指针数组作为函数的参数显示多个字符串 4.7.8实例35:字符软件ctype.h中的isalpha()函数应用举例 4.7.9实例36:内部函数库文件intrins.h中的_cml_()函数应用举例 4.7.10实例37:标准函数库文件stdlib.h中的rand()函数应用举例 4.7.1l实例38:字符串函数库文件string.h中的strcmp()函数应用举例 4.8C语言的编译预处理 4.8.1常用预处理命令介绍 4.8.2实例39:宏定义应用举例 4.8.3实例40:文件包含应用举例 4.8.4实例41:条件编译应用举例 习题与实验 第5章单片机的定时器/计数器 5.1定时器,计数器的基本概念 5.2定时器/计数器的结构及工作原理 5.2.1定时器/计数器的结构 5.2.2定时器,计数器的工作原理 5.3定时器,计数器的控制 5.3.1定时器/计数器的方式控制寄存器(TMOD) 5.3.2定时器/计数器控制寄存器(TCON) 5.3.3定时器/计数器的4种工作方式 5.3.4定时器/计数器中定时/计数初值的计算 5.4定时器/计数器应用举例 5.4.1实例42:用定时器T0查询方式控制P2口8位LED闪烁 5.4.2实例43:用定时器T1查询方式控制单片机发出1kHz音频 5.4.3实例44:用计数器TO查询的方式计数,结果送P1口显示 习题与实验 第6章单片机的中断系统 6.1中断系统的基本概念 6.2中断系统的结构及控制 6.2.1中断系统的结构 6.2.2中断系统的控制 6.3中断系统应用举例 6.3.1实例45:用定时器TO的方式1控制LED闪烁 6.3.2实例46:用定时器TO的方式1实现长时间定时 6.3.3实例47:用定时器T1的方式1控制两个LED以不同周期闪烁 6.3.4实例48.用计数器T1的中断方式控制发出1kHz音频 6.3.5实例49:用定时器TO的方式O控制播放《好人一生平安》 6.3.6实例50.用计数器TO的方式2对外部脉冲计数 6.3.7实例51:用定时器TO的门控制位测量外部正脉冲宽度 6.3.8实例52:用外中断INT0测量负跳变信号累计数 6.3.9实例53-用外中断控制INT0控制P1口LED亮灭状态 6.3.10实例54:用外中断INT0中断测量外部负脉冲宽度 习题与实验 第7章串行通信技术 7.1串行通信的基本概念 7.2串行通信口的结构 7.3串行通信口的控制 7.3.1串行控制寄存器SCON 7.3.2电源控制寄存器PCON 7.3.3四种工作方式与波特率的设置 7.4串行通信口应用举例 7.4.1实例55.将方式0用于扩展并行输出控制流水灯 7.4.2实例56.基于方式1的单工通信 7.4.3实例57:基于方式3的单工通信 7.4.4实例58:单片机向计算机发送数据 7.4.5实例59:单片机接收计算机送出的数据 习题与实验 第8章接口技术 第9章新型串行接口芯片应用介绍 第10章常用功能器件应用举例 第11章高级综合应用技术