单片机应用系统设计

第1章半导体温度传感器应用设计

1.1设计任务1

1.2设计目的1

1.3设计要求1

1.4设计提示与分析2

1.4.1AD590温度传感器简介2

1.4.2测温电路2

1.4.3温度数据采集和处理4

1.4.4单片机编程6

1.5思考题8

第2章转速测定及数据显示系统

2.1设计任务9

2.2设计目的9

2.3设计要求9

2.4设计提示与分析10

2.4.1光电接近传感器简介10

2.4.2测量分析10

2.5思考题17

第3章汽车前轮转向角的测量系统设计制作

3.1设计任务18

3.2设计目的18

3.3设计要求18

3.4设计提示与分析19

3.4.1汽车前轮转向角检测仪简介19

3.4.2转向角检测传感器简介19

3.4.3硬件原理图20

3.4.4单片机程序编写20

3.5思考题20

第4章用光电池阵列定位光源的设计

4.1设计任务22

4.2设计目的22

4.3设计要求22

4.4设计提示与分析23

4.4.1前照灯检测仪光轴自动对准原理234.4.2光轴偏移量测量原理24

4.4.3发光强度的测量原理25

4.4.4新一代应用CCD技术前照灯检测仪简介25

4.4.5课程设计内容分析25

4.5思考题27

第5章应用电阻应变片设计电子称

5.1设计任务28

5.2设计目的28

5.3设计要求28

5.4设计提示与分析29

5.4.1应变片应用简介29

5.4.2差分信号与放大器的分析30

5.4.3单片机采样分析31

5.5思考题31

第6章数字温度传感器应用设计

6.1设计任务33

6.2设计目的33

6.3设计要求33

6.4设计提示与分析34

6.4.1DS18B20简介34

6.4.2测量电路原理图35

6.4.3程序框图35

6.4.4参考程序36

6.5思考题40

第7章步进电动机控制综合设计

7.1设计任务41

7.2设计目的41

7.3设计平台41

7.4设计系统组成与工作原理41

7.5设计具体要求44

7.6参考程序45

第8章温箱温度控制综合设计

8.1设计任务47

8.2设计目的47

8.3实验硬件设备47

8.4实验系统组成与工作原理47

8.5设计具体要求50

8.6参考程序50

第9章考勤机系统设计

9.1设计要求53

9.2实现方案53

9.3设计平台54

9.4系统定义54

9.5主要模块原理说明54

9.6系统连接55

9.7参考程序57

9.8实验现象82

第10章贪食蛇游戏设计

10.1设计任务84

10.2设计平台84

10.3系统组成原理84

10.4系统连接88

10.5软件设计方案89

10.6参考程序93

第11章视频切换卡的设计

11.1目的和意义102

11.2系统所需达到的要求102

11.3“电子警察”的系统设计要求102

11.4视频切换卡硬件电路设计104

11.5视频切换卡软件设计107

11.5.1总体软件设计107

11.5.2单片机和工控机通信107

11.6参考程序109

11.7总结114

第12章10/100M光纤收发器的设计

12.1目的和意义115

12.2关键器件及设备115

12.3光纤收发器简介116

12.4光电转换器的硬件设计119

12.4.1光电转换器主要性能指标119

12.4.2硬件设计的原理框图120

12.4.3单元电路的功能与设计120

12.5系统软件设计123

12.5.1单片机控制程序123

12.5.2参考程序124

12.6调试及结果133

12.6.1调试所需的仪表133

12.6.2调测步骤133

12.6.3性能测试135

12.6.4光口指标测试135

第13章网络交换机的设计

13.1目的和意义138

13.2关键器件及设备138

13.3交换机相关知识139

13.4AL101网络交换芯片简介141

13.4.1AL101芯片的主要特点141

13.4.2AL101功能说明142

13.5系统硬件设计144

13.5.1系统指标要求144

13.5.2系统电路框图145

13.5.3单元模块设计147

13.6系统软件设计153

13.6.1EEPROM配置153

13.6.2单片机控制程序156

13.7参考程序159

13.7.1IO.h源程序159

13.7.2IO.c源程序160

13.7.3DB116.h源程序173

13.7.4DB116.c源程序174

13．8PC机的管理程序设计187

13.9调试及结果188

13.10总结191

第14章VDSL网络设备的局端和用户端的设计

14.1目的和意义192

14.2关键器件及设备192

14.3VDSL相关知识192

14.4VDSL设计方案与VDSL网络芯片简介194

14.5VDSL局端的硬件设计197

14.5.1VDSL主要性能指标197

14.5.2硬件设计的原理框图198

14.6VDSL用户端的硬件设计203

14.6.1VDSL调制解调器硬件设计的原理框图203

14.6.2单元电路的功能与设计204

14．7系统软件设计206

14.7.1EEPROM配置207

14.7.2单片机控制程序207

14．7.3参数设置210

14.7.4PC机的管理程序设计210

14.8参考程序211

14.9调试及结果254

第15章移动通信直放站系统的监控单元的设计

15.1目的和意义257

15.2关键器件及设备257

15.3直放站系统相关知识257

15.4光纤直放站的工作原理258

15.5光远端控制模块的设计260

15.5.1光远端控制模块的框图260

15.5.2性能指标262

15.5.3模块整体电路263

15.5.4模块软件工作模式264

15.6光局端控制模块的设计269

15.6.1光局端控制模块的组成269

15.6.2模块电路原理270

15.6.3模块软件工作模式270

15.7参考程序270

参考文献 2100433B

《单片机应用系统设计（附盘）》介绍了半导体温度传感器、转速测定及数据显示系统、汽车前轮转向角的简易测量系统、用光电池阵列定位光源、应用电阻应变片设计电子称、数字温度传感器；步进电机控制、温箱温度控制、考勤机系统、贪食蛇游戏；视频切换卡、光纤收发器、网络交换机、VDSL网络设备的局端和用户端、移动通信系统的监控单元等设计过程。

《单片机应用系统设计(附盘)》的实例是结合常用的电子、通信、测控、自动控制等领域的实际应用，利用单片机的硬/软件设计而成。《单片机应用系统设计(附盘)》理论性与应用性结合，将自动控制、传感器、测控系统、光纤通信、无线通信、计算机网络等理论知识和实用的设备设计很好地结合起来，具有较强的可读性和可操作性。

《单片机应用系统设计(附盘)》适用于大中专院校、技校以及职业院校的电气类、电子类、机电类专业的师生，还可以作为从事单片机系统及应用开发人员的参考书。

内容简介

《单片机应用系统设计安装与调试/国家示范（骨干）高职院校重点建设专业优质核心课程系列教材》以目前流行的仿真软件Proteus为核心，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，采用CDIO工程教育模式，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

《单片机应用系统设计安装与调试/国家示范（骨干）高职院校重点建设专业优质核心课程系列教材》分为基础知识篇和任务篇两部分。基础知识篇主要包括ATmega16单片机的硬件基础、软件基础、C语言基础三部分内容；任务篇围绕ATmega16单片机的主要功能模块分为I/O端口应用、中断系统应用、定时器应用、ND转换应用、串行通信应用五个任务。每个任务分为若干个基于实际电子产品的教学任务，每个具体任务按照构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运行（Operate）四个步骤来完成。

《单片机应用系统设计安装与调试/国家示范（骨干）高职院校重点建设专业优质核心课程系列教材》按照高职高专人才培养目标编写，可以作为高职院校自动化、应用电子技术、电子信息、计算机信息等专业教材，也可作为相关专业学生的自学参考书和培训教材。 2100433B

本书以项目为导向，采用工程项目开发模式，通过流水灯、8路抢答器、篮球记分牌、万年历和门禁系统5个典型案例，由浅入深、循序渐进，逐步介绍软件Proteus和KeilμVision的使用、单片机结构、LED显示技术、汇编程序设计、中断系统、键盘接口技术、定时器/计数器、LCD显示技术、存储器扩展技术以及串行通信技术 。

本书可作为高职院校电子信息类专业的教材，也可供单片机应用系统设计和开发人员以及其他院校电子类专业师生参考、学习使用。