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小型智能電子產品開發案例教程（簡體書）
商品資訊
系列名：高等職業教育十二五規劃教材
ISBN13：9787030371799
出版社：科學出版社
作者：葉鋼
出版日：2013/06/01
裝訂／頁數：平裝／260頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：1
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商品簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱
商品簡介
本書是一本面向高職高專電子類、機電類及計算機類等專業的教學而專門編寫的教材。在內容編排上針對高職高專的教學特點，融“教、學、做”為一體，從基礎著手，知識面廣，舉例豐富，實用性強。
本書共8個項目，包含8個典型電路的設計實例，每個實例都包括設計要求、設計原理（理論知識點介紹）、硬件電路設計、系統仿真、調試及性能分析等，完全按照工作過程進行項目化編寫。學生通過自學或給予適當的指導，均可完成產品設計。這種集模擬電子技術、數字電子技術、單片機技術等課程的理論知識和實踐于一體的設計性案例教程，具有體系結構新穎、知識綜合運用性強、理論緊密聯系實際、啟發思考、易于自學等特點。
本書重基礎，針對性強，選材合理，講解規范清楚，既可作為高職高專院校小型智能電子產品開發的專業教材，也可供對小型電子產品開發有興趣的學生和其他非專業人員學習。
本書共8個項目，包含8個典型電路的設計實例，每個實例都包括設計要求、設計原理（理論知識點介紹）、硬件電路設計、系統仿真、調試及性能分析等，完全按照工作過程進行項目化編寫。學生通過自學或給予適當的指導，均可完成產品設計。這種集模擬電子技術、數字電子技術、單片機技術等課程的理論知識和實踐于一體的設計性案例教程，具有體系結構新穎、知識綜合運用性強、理論緊密聯系實際、啟發思考、易于自學等特點。
本書重基礎，針對性強，選材合理，講解規范清楚，既可作為高職高專院校小型智能電子產品開發的專業教材，也可供對小型電子產品開發有興趣的學生和其他非專業人員學習。
名人/編輯推薦
葉鋼、李三波、張莉主編的《小型智能電子產品開發案例教程（全國高等職業教育制造類專業系列規劃教材）》內容按照電子產品開發步驟，即設計要求→設計原理→硬件電路設計→程序設計→系統仿真→調試及性能分析進行編寫。通過案例教學法，將模擬電子技術、數字電子技術、單片機技術等課程的理論與實踐有機地結合，旨在加強學生實踐動手能力的綜合訓練，培養和提高學生的工程設計能力和實際動手能力，讓學生了解電子產品的開發過程，激發學習電子技術的興趣。學生通過完成任務所獲得的成果、感受、體驗遠勝于學科型教材中的講解、練習。
目次
項目1函數信號發生器的設計1
1.1方波—三角波—正弦波函數信號發生器設計1
1.1.1設計要求1
1.1.2設計原理1
1.1.3硬件電路設計3
1.1.4系統仿真4
1.1.5調試及性能分析6
1.2基于ICL8038函數信號發生器的設計7
1.2.1設計要求7
1.2.2集成函數發生器ICL8038芯片介紹7
1.2.3硬件電路設計11
1.2.4系統仿真11
1.2.5調試及性能分析13
思考與訓練13
項目2多路智力競賽搶答器的設計14
2.1基于74LS175的四路智力競賽搶答器的設計14
2.1.1設計要求14
2.1.2四D觸發器74LS175芯片介紹14
2.1.3集成電路定時器555芯片介紹15
2.1.4硬件電路設計16
2.1.5系統仿真17
2.1.6調試及性能分析19
2.2八路智力競賽搶答器的設計20
2.2.1設計要求20
2.2.2優先編碼器74LS148芯片介紹20
2.2.3RS鎖存器74LS279芯片介紹22
2.2.4計數器74LS192芯片介紹23
2.2.5譯碼器74LS48芯片介紹24
2.2.6硬件電路設計25
2.2.7系統仿真30
2.2.8調試及性能分析32
思考與訓練32
項目3數字頻率計的設計34
3.1智能頻率計的設計34
3.1.1設計要求34
3.1.2計數器74LS90芯片介紹34
3.1.3JK觸發器74LS112芯片介紹35
3.1.4硬件電路設計36
3.1.5系統仿真40
3.1.6調試及性能分析42
3.2基于AT89C51的數字頻率計的設計43
3.2.1設計要求43
3.2.2設計原理43
3.2.3硬件電路設計44
3.2.4程序設計48
3.2.5系統仿真56
3.2.6調試及性能分析59
思考與訓練59
項目4基于DS18B20測溫系統的設計61
4.1設計要求61
4.2 DS18B20介紹61
4.2.1 DS18B20概述61
4.2.2 DS18B20內部結構62
4.2.3 DS18B20測溫原理65
4.2.4 DS18B20各條DOM命令66
4.2.5 DS18B20溫度數據的計算處理方法68
4.2.6 DS18B20與單片機接口電路68
4.3硬件電路設計69
4.4程序設計71
4.4.1主程序設計71
4.4.2讀出溫度子程序設計71
4.4.3溫度數據處理子程序設計72
4.4.4顯示子程序設計72
4.4.5程序清單73
4.5系統仿真83
4.6調試及性能分析85
思考與訓練85
項目5校園自動打鈴器的設計87
5.1設計要求87
5.2 AT24C02串行EEPROM介紹87
5.2.1I2C總線87
5.2.2單片機與AT24C02的接口90
5.3硬件電路設計92
5.4程序設計94
5.4.1主程序設計94
5.4.2 I2C總線讀寫操作子程序設計94
5.4.3按鍵處理子程序設計99
5.4.4顯示子程序設計99
5.4.5程序清單100
5.5系統仿真112
5.6調試及性能分析115
思考與訓練115
項目6交通燈控制系統的設計116
6.1設計要求116
6.2八位串行LED顯示驅動器MAX7219介紹117
6.2.1 MAX7219簡介117
6.2.2 MAX7219引腳排列117
6.2.3 MAX7219使用說明118
6.3硬件電路設計123
6.4程序設計125
6.4.1主程序設計125
6.4.2 MAX7219通用子程序設計126
6.4.3程序清單127
6.5系統仿真134
6.6調試及性能分析136
思考與訓練136
項目7電子密碼鎖的設計137
7.1設計要求137
7.2 74HC595芯片介紹137
7.3行列式鍵盤介紹140
7.4硬件電路設計142
7.5程序設計144
7.5.1主程序設計144
7.5.2 30s倒計時中斷服務程序設計144
7.5.3鍵盤掃描子程序設計145
7.5.4 74HC595顯示子程序設計146
7.5.5程序清單146
7.6系統仿真161
7.7調試及性能分析163
思考與訓練163
項目8基于DS1302電子萬年歷的設計165
8.1設計要求165
8.2 DS1302時鐘芯片介紹165
8.2.1 DS1302的性能特性165
8.2.2 DS1302數據操作原理166
8.3 SHT11數字溫濕度傳感器介紹168
8.3.1 SHT11性能及接口說明168
8.3.2 SHT11串行通信格式170
8.3.3 SHT11輸出數據轉物理量171
8.4LC D128×64介紹172
8.4.1 LCD內部結構及引腳說明172
8.4.2 LCD指令系統說明173
8.5硬件電路設計176
8.6程序設計178
8.6.1主程序設計178
8.6.2 DS1302數據讀寫子程序設計178
8.6.3陰歷日期調整子程序設計179
8.6.4 SHT11溫濕度子程序設計182
8.6.5 LCD顯示子程序設計182
8.6.6程序清單183
8.7系統仿真256
8.8調試及性能分析259
思考與訓練259
主要參考文獻261
1.1方波—三角波—正弦波函數信號發生器設計1
1.1.1設計要求1
1.1.2設計原理1
1.1.3硬件電路設計3
1.1.4系統仿真4
1.1.5調試及性能分析6
1.2基于ICL8038函數信號發生器的設計7
1.2.1設計要求7
1.2.2集成函數發生器ICL8038芯片介紹7
1.2.3硬件電路設計11
1.2.4系統仿真11
1.2.5調試及性能分析13
思考與訓練13
項目2多路智力競賽搶答器的設計14
2.1基于74LS175的四路智力競賽搶答器的設計14
2.1.1設計要求14
2.1.2四D觸發器74LS175芯片介紹14
2.1.3集成電路定時器555芯片介紹15
2.1.4硬件電路設計16
2.1.5系統仿真17
2.1.6調試及性能分析19
2.2八路智力競賽搶答器的設計20
2.2.1設計要求20
2.2.2優先編碼器74LS148芯片介紹20
2.2.3RS鎖存器74LS279芯片介紹22
2.2.4計數器74LS192芯片介紹23
2.2.5譯碼器74LS48芯片介紹24
2.2.6硬件電路設計25
2.2.7系統仿真30
2.2.8調試及性能分析32
思考與訓練32
項目3數字頻率計的設計34
3.1智能頻率計的設計34
3.1.1設計要求34
3.1.2計數器74LS90芯片介紹34
3.1.3JK觸發器74LS112芯片介紹35
3.1.4硬件電路設計36
3.1.5系統仿真40
3.1.6調試及性能分析42
3.2基于AT89C51的數字頻率計的設計43
3.2.1設計要求43
3.2.2設計原理43
3.2.3硬件電路設計44
3.2.4程序設計48
3.2.5系統仿真56
3.2.6調試及性能分析59
思考與訓練59
項目4基于DS18B20測溫系統的設計61
4.1設計要求61
4.2 DS18B20介紹61
4.2.1 DS18B20概述61
4.2.2 DS18B20內部結構62
4.2.3 DS18B20測溫原理65
4.2.4 DS18B20各條DOM命令66
4.2.5 DS18B20溫度數據的計算處理方法68
4.2.6 DS18B20與單片機接口電路68
4.3硬件電路設計69
4.4程序設計71
4.4.1主程序設計71
4.4.2讀出溫度子程序設計71
4.4.3溫度數據處理子程序設計72
4.4.4顯示子程序設計72
4.4.5程序清單73
4.5系統仿真83
4.6調試及性能分析85
思考與訓練85
項目5校園自動打鈴器的設計87
5.1設計要求87
5.2 AT24C02串行EEPROM介紹87
5.2.1I2C總線87
5.2.2單片機與AT24C02的接口90
5.3硬件電路設計92
5.4程序設計94
5.4.1主程序設計94
5.4.2 I2C總線讀寫操作子程序設計94
5.4.3按鍵處理子程序設計99
5.4.4顯示子程序設計99
5.4.5程序清單100
5.5系統仿真112
5.6調試及性能分析115
思考與訓練115
項目6交通燈控制系統的設計116
6.1設計要求116
6.2八位串行LED顯示驅動器MAX7219介紹117
6.2.1 MAX7219簡介117
6.2.2 MAX7219引腳排列117
6.2.3 MAX7219使用說明118
6.3硬件電路設計123
6.4程序設計125
6.4.1主程序設計125
6.4.2 MAX7219通用子程序設計126
6.4.3程序清單127
6.5系統仿真134
6.6調試及性能分析136
思考與訓練136
項目7電子密碼鎖的設計137
7.1設計要求137
7.2 74HC595芯片介紹137
7.3行列式鍵盤介紹140
7.4硬件電路設計142
7.5程序設計144
7.5.1主程序設計144
7.5.2 30s倒計時中斷服務程序設計144
7.5.3鍵盤掃描子程序設計145
7.5.4 74HC595顯示子程序設計146
7.5.5程序清單146
7.6系統仿真161
7.7調試及性能分析163
思考與訓練163
項目8基于DS1302電子萬年歷的設計165
8.1設計要求165
8.2 DS1302時鐘芯片介紹165
8.2.1 DS1302的性能特性165
8.2.2 DS1302數據操作原理166
8.3 SHT11數字溫濕度傳感器介紹168
8.3.1 SHT11性能及接口說明168
8.3.2 SHT11串行通信格式170
8.3.3 SHT11輸出數據轉物理量171
8.4LC D128×64介紹172
8.4.1 LCD內部結構及引腳說明172
8.4.2 LCD指令系統說明173
8.5硬件電路設計176
8.6程序設計178
8.6.1主程序設計178
8.6.2 DS1302數據讀寫子程序設計178
8.6.3陰歷日期調整子程序設計179
8.6.4 SHT11溫濕度子程序設計182
8.6.5 LCD顯示子程序設計182
8.6.6程序清單183
8.7系統仿真256
8.8調試及性能分析259
思考與訓練259
主要參考文獻261
書摘/試閱
5.4程序設計
系統程序主要包括主程序、I2C總線讀寫操作子程序、按鍵處理子程序和顯示子程序等。
5.4.1 主程序設計
主程序的主要功能包括系統初始化、數碼管顯示、作息時間比較、判斷是否調整系統時間、判斷是否設置作息時問等。其程序流程如圖5—9所示。
5.4.2 12C總線讀寫操作子程序設計
對于沒有配置I2C總線接口的單片機（如AT89S51等），可以利用其I／O口模擬總線接口的時序。
從I2C總線的數據操作中可以看出，除了基本的啟動（STA）、停止（STOP）、發送應答位（MACK）和發送非應答位（MNACK）外，還應有應答位檢查（CACK）和歸一化的讀／寫子程序。例如，發送一個字節（WRBYT）、接收一個字節（RDBYT）、發送N個字節（WRNBYT）和接收N個字節的子程序（RDNBYT）。
1.啟動子程序
啟動（STA）時序如圖5—10所示。
6.2.3 MAX7219使用說明
MAX7219／7221的工作時序如圖6—3所示，其串行數據格式（16位）如表6—2所示
1.串行尋址方式
對MAX7219，在LOAD為低電平時，將16位數據串發送到DIN端，在每個CLK的上升沿把數據移入到內部16位寄存器中。DIN端的數據通過移位寄存器傳送，并在16.5個時鐘周期后出現在DOUT端。數據在CLK的下降沿輸出。數據標記為D0～D15。D8～D11為寄存器地址。D0～D7為數據，D12～D15為“任意”位。接收到的數據的第一位為D15，是最高位（MSB）。
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