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《单片机创新开发教程( 基于STC8单片机 )( 微课版 )》

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发表于 2023-3-16 13:33:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 hcm0915 于 2023-3-16 18:04 编辑

【书封面】
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【书名】单片机创新开发教程
【副标题】基于STC8单片机|微课版
【出版社】人民邮电出版社
【主编】吴险峰

【教学背景】
        《国家职业教育改革实施方案》( 又称“职教20条" )的印发和实施深化了职业院校教材改革,推出一批能体现职业教育特色、满足职业教育教学质重要求的优质教材已经迫在眉睫。
         单片机是计算机类、电子类、自动化类和电气类专业的必修课程,目前很多学校还是使用单片机中最经典的8051单片机作为授课主体,相关教材内容几十年来没有太大的变化。而经典8051单片机在产业界早已淘汰,虽然8位单片机还在工业界使用,但都是拓展了更多资源和功能的增强型51单片机,而这部分知识还没有在教学中普及。为了深化产教融合改革,必须将这部分补上。同时,增强型51单片机和32位ARM单片机功能更为接近,由增强型51单片机入门对后续的单片机学习有非常好的衔接作用。
         采用以往的传统开发模式学习STC8单片机的难度会很大,本书通过“天问Block"开发平台,介绍图形化编程和互联网云编程的单片机开发新模式,不仅降低了学习门槛,而且提高了开发效率。

【目录概述】  
         本书分为入门篇、基础篇和提高篇。
         入门篇将单片机开发新模式和传统模式进行对比,对单片机开发中使用的软硬件平台进行基本描述,对必要的硬件知识和对应的C语言编程进行总结归纳,即使是零基础的单片机初学者,也能快速入门。各章内容如下。
          ● 第1章     了解单片机传统开发
          ● 第2章     单片机开发新思路
          ● 第3章     了解开发板
          ● 第4章     入门C语言
          基础篇介绍STC8单片机各类内部资源,包括GPIO、中断、定时器、ADC、 PWM、串口、EEPROM、比较器、低功耗和看门狗等,也包含了常用外设,如LED灯、独立按键和数码管等。基础篇对这些项目涉及的软硬件知识进行深入解析,- 步步提高读者的理论知识水平和实践技能。项目同时包含图形化和C语言编程代码,提供仿真案例。各章内容如下。
          ● 第5章     GPIO控制流水灯
          ● 第6章     使用独立按键
          ● 第7章     使用中断
          ● 第8章     使用定时器
          ● 第9章     使用数码管
          ● 第10章    使用ADC
          ● 第11章    使用PWM
          ● 第12章    使用串口
          ● 第13章    使用EEPROM
          ● 第14章    使用比较器
          ● 第15章    使用低功耗
          ● 第16章    使用看么狗
          提高篇介绍单片机各类外设资源,包括I²C总线、SPI总线、单总线、并行总线和红外遥控等,共从软件工程的角度出发,通过一个综合项目让波者掌握更多的编程技巧。本篇最后通过使用天问Block高级技能为读者指出下一步学习的方向。各章内容如下。
          ● 第17章    使用I²C总线
          ● 第18章    使用SPI总线
          ● 第19章    使用单总线
          ● 第20章    使用并行总线
          ● 第21章    使用红外遥控
          ● 第22章    综合项目
          ● 第23章    使用天问Block高级技能

【内容简介】
         本书以国产新一代增强型51单片机STC8为载体,系统地讲述通过“天问Block”图形化编程工具来快速学习单片机开发与应用的新方式。本书分为入门篇、基础篇和提高篇。入门篇将单片机开发的新模式和传统模式进行对比,介绍新开发模式的优势。新工具的图形化编程和互联网云编程方式,让零基础的单片机初学者能够更快入门。基础篇介绍STC8单片机各类内部资源、常用外设(如LED灯、独立按键和数码管等)。提高篇介绍单片机各类外设资源,包括I2C总线、SPI总线、单总线、并行总线和红外遥控等。
         本书作为高职高专“双高计划”建设推荐教材和应用本科改革规划教材,适用于电子通信类、计算机类、机电类、自动化类等专业课程教学,也适合作为高校专业技能选修和职业技能培训教材。同时,本书非常适合用于零基础单片机爱好者自学入门,对单片机相关专业技术人员也有很高的参考价值。

【作者简介】
         吴险峰,华中科技大学模式识别与智能系统专业博士,高级工程师。广东省嵌入式示范基地负责人,广东省优秀创业导师、ARM技术培训认证讲师、中国计算机协会会员、深圳自动化学会评审专家。曾在某跨国通讯企业工作多年,现为深圳信息职业技术学院嵌入式专业教师,讲授单片机和嵌入式相关课程,出版教材多本。

【推荐理由】
          1.符合国家对教育的思政定位。单片机硬件和软件都是国产,STC是中国芯,在单片机教育行业影响深远。天问Block通过开源软件二次开发,将国产单片机功能充分体现出来。
          2.互联网+教育创新模式。以前开发都是安装keil软件,需要破解也不合法。而本教材软件免费安装,开可以直接在线编程,而且平台本身也提供在线培训课程和论坛,方便学习交流。
          3.提供软件仿真功能。本书为大部分案例提供了软件仿真,方便老师上课和实训。

姚永平(STC单片机创始人)对本书的看法
         多年来,STC已经和广大高校教育工作者们合作出版了大量单片机教材。在众多单片机教材中,吴险峰老师的书非常具有创新特色。吴老师曾是某大型跨国通信企业资深工程师,非常注重产教融合。他主编的《51单片机项目教程(C语言版)(赠单片机开发板)》,将企业需求与学生技能培训结合,整合了供应链和出版社资源来编写教材。该书发行量多年位居单片机教材前列,影响很大。此外,在工业和信息化部教育与考试中心的协助下,他还利用此教材对硬件标准化实操考试进行了有益的探索。
          这次推出的《单片机创新开发教程( 基于STC8单片机 )( 微课版 )》,是吴老师“五年磨一剑”的最新力作。为了方便学习者快速入门单片机,在借鉴开源硬件开发模式的基础上,本书推出了图形化编程和C语言结合的创新开发模式,极大地降低了STC8单片机的学习门槛。为了方便学习者掌握主流的单片机技能,本书除了提供丰富的工程实际案例,还首次开发了针对STC8H单片机的虚拟软件仿真资源。本书配套的图形化编程软件还提供了在线社区、在线学习、云代码托管和编译等功能,为51单片机传统编程方式插上了互联网的“翅膀”。
         对于非工科背景的学生,采用图形化编程即可快速入门学习单片机;对于工科非计算机专业背景的学生,通过图形化编程学习单片机的同时,也能很好地学习C语言;而对于电子信息类专业的学生,通过图形化设置寄存器,配合新开发模式配套的库函数和云编程等工具,可以大大加快单片机项目开发进程。
         感谢吴险峰老师采用STC8H8K64U系列单片机撰写这本具备改革特色的教材,为中国多年来的单片机教学和应用做出了贡献。本书为STC大学推广计划和STC单片机大赛推荐教材。

【下载资源】
STC8H增强型51单片机图形化+C语音高效开发63个典型任务,46个Proteus仿真训练。提供课件、代码、视频、课程大纲、教学计划、虚拟实训案例等。
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【资源附录】
一、目录
入门篇

第1章 了解单片机传统开发        2
1.1 情境导入        2
1.2 学习目标        2
1.3 相关知识        2
1.3.1 什么是单片机        2
1.3.2 单片机能干什么        3
1.3.3 单片机的种类        3
1.3.4 为什么要学51系列单片机        3
1.3.5 单片机开发流程        4
1.3.6 单片机最小系统        5
1.3.7 单片机开发软件Keil µVision        6
1.3.8 单片机仿真软件Proteus        6
1.4 项目设计        6
任务 点亮LED灯        7
1.5 项目实现        8
1.5.1 Keil µVision编写代码        8
1.5.2 Proteus仿真实例        10
1.6 知识拓展—【案例】国产单片机机遇        13
1.7 强化练习        13

第2章 单片机开发新思路        14
2.1 情境导入        14
2.2 学习目标        14
2.3 相关知识        14
2.3.1 Keil µVision开发的特点        14
2.3.2 Arduino对51单片机的影响        15
2.3.3 图形化编程对单片机的影响        16
2.3.4 单片机学习新思路        17
2.3.5 天问Block的特点        17
2.3.6 天问Block的安装        18
2.3.7 天问Block主界面        19
2.3.8 图形块类型        21
2.3.9 天问Block基本操作        22
2.3.10 Keil µVision和天问Block的功能对比        27
2.4 项目设计        28
任务 点亮LED灯(天问Block编程)        28
2.5 项目实现        28
2.5.1 用天问Block编写代码        28
2.5.2 Proteus仿真实例        29
2.6 知识拓展—【案例】国产软件WPS的启示        29
2.7 强化练习        30

第3章 了解开发板        31
3.1 情境导入        31
3.2 学习目标        31
3.3 相关知识        31
3.3.1 51单片机标准架构        31
3.3.2 STC增强型51单片机        32
3.3.3 开发板硬件资源说明        33
3.3.4 快速理解硬件概念        34
3.3.5 STC8内核概述        36
3.3.6 兼容STC8内核的STC32        37
3.4 项目设计        38
任务 开发板演示        38
3.5 项目实现        39
3.5.1 开发板功能演示        39
3.5.2 使用STC-ISP软件下载        39
3.5.3 使用USB下载方式        41
3.6 知识拓展—【案例】天问开发板命名由来        42
3.7 强化练习        42

第4章
入门C语言        43
4.1 情境导入        43
4.2 学习目标        43
4.3 相关知识        43
4.3.1 C语言编程框架分析        43
4.3.2 控制指令        46
4.3.3 I/O口配置        47
4.3.4 LED发光原理        48
4.4 项目设计        49
任务1 P4_1输出高电平控制LED        49
任务2 P4_1输出高低电平控制LED灯闪烁        51
4.5 项目实现        52
4.5.1 开发板演示        52
4.5.2 Proteus仿真实例        52
4.6 知识拓展—
【人物】中国C语言教育专家— 谭浩强        54
4.7 强化练习        54

基础篇

第5章 GPIO控制流水灯        56
5.1 情境导入        56
5.2 学习目标        56
5.3 相关知识        56
5.3.1 数学与逻辑指令        56
5.3.2 进制和位运算        58
5.3.3 变量指令        58
5.3.4 文本与数组指令        59
5.3.5 函数指令        61
5.3.6 三极管在单片机的应用        62
5.4 项目设计        62
任务1 P6输出低电平控制LED        62
任务2 高低电平控制LED闪烁        63
任务3 三极管开关控制LED闪烁        64
任务4 写数值控制LED        64
任务5 写变量循环控制LED        64
任务6 移位控制LED流水灯        65
任务7 数组控制LED流水灯        65
任务8 其他方式实现LED流水灯        66
5.5 项目实现        67
5.5.1 开发板演示        67
5.5.2 Proteus仿真实例        67
5.6 知识拓展—【案例】黄光LED获得新突破        69
5.7 强化练习        69
第6章 使用独立按键        70
6.1 情境导入        70
6.2 学习目标        70
6.3 相关知识        70
6.3.1 独立按键        70
6.3.2 按键消抖        71
6.3.3 按键端口设置        71
6.3.4 按键检测方式        71
6.3.5 三极管开关和独立按键开关的区别        71
6.4 项目设计        72
任务1 KEY1按键控制P4_1-LED        72
任务2 KEY1按键变量自锁控制LED        73
任务3 KEY1按键等待弹起变量自锁控制LED        73
任务4 四按键变量自锁控制LED        74
任务5 四按键控制P6端口LED        75
6.5 项目实现        75
6.5.1 开发板演示        75
6.5.2 Proteus仿真实例        75
6.6 知识拓展—【案例】从实体按键到虚拟按键        76
6.7 强化练习        76

第7章使用中断        77
7.1 情境导入        77
7.2 学习目标        77
7.3 相关知识        77
7.3.1 中断概述        77
7.3.2 中断的优点        78
7.3.3 STC8H中断列表        78
7.3.4 外部中断        80
7.3.5 中断函数C语言调用        80
7.3.6 外部中断寄存器设置        81
7.4 项目设计        82
任务 KEY1按键中断控制LED        82
7.5 项目实现        83
7.5.1 开发板演示        83
7.5.2 Proteus仿真实例        83
7.6 知识拓展—【案例】中断的延迟处理        83
7.7 强化练习        83
第8章 使用定时器        84
8.1 情境导入        84
8.2 学习目标        84
8.3 相关知识        84
8.3.1 软件延时和定时器        84
8.3.2 定时器功能        85
8.3.3 定时器T0和T1相关寄存器        85
8.3.4 定时器编程步骤        87
8.3.5 定时器图形化指令        88
8.4 项目设计        88
任务1 定时器T0中断控制LED灯闪烁        89
任务2 定时器T0中断控制变量控制LED灯闪烁        89
任务3 定时器T0、T1、T2、T3、T4中断控制LED灯闪烁        90
8.5 项目实现        91
8.5.1 开发板演示        91
8.5.2 Proteus仿真实例        91
8.6 知识拓展—【案例】国产高精度时钟芯片加持“北斗”        93
8.7 强化练习        93

第9章 使用数码管        94
9.1 情境导入        94
9.2 学习目标        94
9.3 相关知识        94
9.3.1 LED数码管        94
9.3.2 动态显示        95
9.3.3 数码管图形化指令        96
9.3.4 74HC595移位缓存器        96
9.3.5 595图形化指令        97
9.4 项目设计        97
任务1 写数值点亮数码管        98
任务2 写数值控制数码管闪烁        99
任务3 595控制数码管        99
任务4 写变量位取反控制数码管        100
任务5 写数组显示字符        100
任务6 用595控制数码管显示1位        101
任务7 用595控制数码管循环显示        101
任务8 用595控制数码管动态显示8位数        102
任务9 数码管动态显示8位数        103
9.5 项目实现        104
9.5.1 开发板演示        104
9.5.2 Proteus仿真实例        104
9.6 知识拓展—【科普】从辉光数码管到LED数码管        107
9.7 强化练习        107

第10章 使用ADC        108
10.1 情境导入        108
10.2 学习目标        108
10.3 相关知识        108
10.3.1 ADC简介        108
10.3.2 ADC相关寄存器        109
10.3.3 ADC编程步骤        110
10.3.4 ADC图形化指令        111
10.3.5 ADC常用器件        111
10.4 项目设计        112
任务1 ADC检测电位器数码管显示        112
任务2 ADC检测光敏传感器数码管显示        114
10.5 项目实现        115
10.5.1 开发板演示        115
10.5.2 Proteus仿真实例        115
10.6 知识拓展—【科普】ADC在消费电子市场的应用        115
10.7 强化练习        116

第11章 使用PWM        117
11.1 情境导入        117
11.2 学习目标        117
11.3 相关知识        117
11.3.1 PWM原理        117
11.3.2 STC 3种硬件PWM比较        118
11.3.3 STC8H系列单片机的PWM模块        118
11.3.4 PWM相关寄存器        119
11.3.5 PWM编程        129
11.3.6 PWM图形化指令        131
11.3.7 蜂鸣器        131
11.4 项目设计        132
任务1 PWM调速电动机        132
任务2 PWM控制蜂鸣器        135
11.5 项目实现        135
11.6 知识拓展—【实验】爱国歌曲音乐盒制作        136
11.7 强化练习        136

第12章 使用串口        137
12.1 情境导入        137
12.2 学习目标        137
12.3 相关知识        137
12.3.1 串口概念        137
12.3.2 UART        138
12.3.3 STC8单片机串口结构        139
12.3.4 串口1的功能        139
12.3.5 串口编程步骤        141
12.3.6 串口图形化指令        141
12.3.7 串口输出函数printf        142
12.3.8 串口工具        143
12.4 项目设计        143
任务1 串口发送字符        143
任务2 串口发送字符串        144
任务3 串口发送数组        144
任务4 串口接收(查询)        145
任务5 串口接收(中断)        146
任务6 双串口透传        147
12.5 项目实现        147
12.5.1 开发板演示        147
12.5.2 Proteus仿真实例        147
12.6 知识拓展—【案例】国货之光CH340        149
12.7 强化练习        149

第13章 使用EEPROM        150
13.1 情境导入        150
13.2 学习目标        150
13.3 相关知识        150
13.3.1 EEPROM和Flash        150
13.3.2 STC8单片机的EEPROM结构        151
13.3.3 EEPROM图形化指令        151
13.4 项目设计        151
任务 EEPROM读写测试程序        152
13.5 项目实现        153
13.5.1 开发板演示        153
13.5.2 Proteus仿真实例        154
13.6 知识拓展—【科普】EEPROM的技术原理        154
13.7 强化练习        154

第14章使用比较器        155
14.1 情境导入        155
14.2 学习目标        155
14.3 相关知识        155
14.3.1 比较器        155
14.3.2 STC8H系列单片机的比较器结构        156
14.3.3 使用LVD功能检测工作电压(电池电压)        158
14.4 项目设计        158
任务 比较器测试        158
14.5 项目实现        159
14.6 知识拓展—【科普】掉电检测        159
14.7 强化练习        159

第15章 使用低功耗        160
15.1 情境导入        160
15.2 学习目标        160
15.3 相关知识        160
15.3.1 低功耗        160
15.3.2 STC8单片机的低功耗模式        161
15.4 项目设计        161
任务 低功耗模式外部中断唤醒        161
15.5 项目实现        163
15.6 知识拓展—【科普】低功耗和绿色节能        163
15.7 强化练习        163

第16章 使用看门狗        164
16.1 情境导入        164
16.2 学习目标        164
16.3 相关知识        164
16.3.1 看门狗        164
16.3.2 STC8单片机的看门狗结构        165
16.4 项目设计        166
任务 看门狗复位测试        166
16.5 项目实现        167
16.5.1 开发板演示        167
16.5.2 Proteus仿真实例        167
16.6 知识拓展—【案例】单片机看门狗机制的启示        168
16.7 强化练习        168

提高篇

第17章 使用I2C总线        170
17.1 情境导入        170
17.2 学习目标        170
17.3 相关知识        170
17.3.1 I2C简介        170
17.3.2 硬件I2C        172
17.3.3 软件I2C        173
17.3.4 I2C图形化指令        173
17.3.5 I2C和UART区别        173
17.3.6 RTC模块        173
17.3.7 OLED显示模块        174
17.3.8 QMA7981加速度模块        175
17.4 项目设计        175
任务1 用OLED显示屏显示        176
任务2 读取RTC时间数码管显示        179
任务3 I2C读写RTC时间        182
任务4 使用加速度传感器        183
17.5 项目实现        184
17.5.1 开发板演示        184
17.5.2 Proteus仿真实例        184
17.6 知识拓展—【科普】国产OLED驱动芯片取得突破        190
17.7 强化练习        190

第18章 使用SPI总线        191
18.1 情境导入        191
18.2 学习目标        191
18.3 相关知识        191
18.3.1 SPI概述        191
18.3.2 硬件SPI        192
18.3.3 图形化指令        193
18.3.4 I2C和SPI的区别        193
18.3.5 Flash模块        194
18.3.6 SD存储卡        194
18.4 项目设计        195
任务1 硬件SPI读取Flash的ID        195
任务2 Flash读写实验        197
任务3 读写SD卡        198
18.5 项目实现        200
18.6 知识拓展—【科普】Flash的存储结构        200
18.7 强化练习        201

第19章 使用单总线        202
19.1 情境导入        202
19.2 学习目标        202
19.3 相关知识        202
19.3.1 单总线技术        202
19.3.2 RGB彩灯模块        203
19.3.3 DHT11温湿度传感器        203
19.3.4 DS18B20温度传感器        204
19.4 项目设计        204
任务1 操作WS2812彩灯模块        205
任务2 OLED显示屏轮流显示温度和湿度        208
任务3 DS18B20实验        208
19.5 项目实现        209
19.5.1 开发板演示        209
19.5.2 Proteus仿真        209
19.6 知识拓展—【科普】DS18B20测温工作原理        216
19.7 强化练习        216

第20章 使用并行总线        217
20.1 情境导入        217
20.2 学习目标        217
20.3 相关知识        217
20.3.1 并行总线        217
20.3.2 LCD1602显示模块        218
20.3.3 LCD12864显示模块        219
20.3.4 TFT彩屏模块        220
20.4 项目设计        220
任务1 操作LCD1602模块        221
任务2 LCD12864模块显示        224
任务3 TFT彩屏实验        224
20.5 项目实现        225
20.5.1 开发板演示        225
20.5.2 Proteus仿真实例        225
20.6 知识拓展—【科普】触摸屏        227
20.7 强化练习        227

第21章 使用红外遥控        228
21.1 情境导入        228
21.2 学习目标        228
21.3 相关知识        228
21.3.1 红外线        228
21.3.2 红外遥控        229
21.3.3 红外NEC协议        230
21.3.4 红外信号调制        230
21.4 项目设计        231
任务1 独立按键KEY1按下发送红外数据        231
任务2 数码管显示接收到的红外键码        232
21.5 项目实现        234
21.5.1 开发板演示        234
21.5.2 Proteus仿真实例        234
21.6 知识拓展—【人物】黄立:打造红外“中国芯”        241
21.7 强化练习        241

第22章 综合项目        242
22.1 情境导入        242
22.2 学习目标        242
22.3 相关知识        242
22.3.1 点阵模块        242
22.3.2 矩阵键盘模块        243
22.4 项目设计        244
任务1 点阵显示爱心        245
任务2 矩阵键盘按键值显示        247
任务3 开发板综合测试程序        248
22.5 项目实现        252
22.5.1 开发板演示        252
22.5.2 Proteus仿真实例        252
22.6 知识拓展—【科普】软件工程思想        255
22.7 强化练习        256

第23章 使用天问Block高级技能        257
23.1 情境导入        257
23.2 学习目标        257
23.3 相关知识        257
23.3.1 Keil仿真        257
23.3.2 无线下载器        258
23.3.3 天问51-Mini开发板        259
23.4 项目1 将天问Block代码导入Keil中仿真        259
23.4.1 将天问Block代码导入Keil        259
23.4.2 仿真环境设置        260
23.4.3 仿真基本操作        263
23.5 项目2 图形化编程扩展库制作        264
23.5.1 库的添加和库开发工具        265
23.5.2 新建库流程        266
23.5.3 生成图形化指令默认值和下拉引脚值        268
23.6 项目3 STC-LINK-WIFI下载器使用        269
23.6.1 配网        269
23.6.2 绑定设备        272
23.6.3 编译下载        273
23.7 项目4 使用天问51-Mini开发板        273
23.8 知识拓展—【案例】乐鑫科技为物联网打造中国芯        273
23.9 强化练习        274


二、课件下载
PPT课件(实训任务—单片机创新开发教程(基于STC8单片机).rar (25.29 MB, 下载次数: 81)
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