《51单片机应用系统典型模块开发大全（第2版）》出版以来，得到了广大读者的喜爱和支持：书中介绍的模块及芯片具有一定的典型性；系统的设计原理、元器件选型和软硬件设计亦具有很强的实用性，这也是获得读者认可的主要原因。第2版上市以来，读者反馈了大量的建议与意见，同时为了适应当前技术的发展，更好的为读者服务，《单片机典型应用开发系列：51单片机应用系统典型模块开发大全（第3版）》作者对原有内容作出了修订和调整，出版了《单片机典型应用开发系列：51单片机应用系统典型模块开发大全（第3版）》：
　　1.修改第2版图书中存在的错误和不足，包括文字笔误、排版错误、表述不清、图表错误等。其中一些修改也是读者的热心意见和建议，在此表示感谢。
　　2.将原有软件部分进行了调整和修改，对于同样的芯片驱动程序写为模块程序和头文件格式，方便读者进行调用和移植。添加了3个综合实例，对书中所讲单片机的常用模块进行了综合应用设计，旨在提升读者单片机综合系统设计的能力：
　　3.本次再版，除增加3个综合实例外，其他部分仍保持原来的体系结构，仅对每章的部分内容进行更新和增删，使图书内容更加合理、精致、质量更高。

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　　《单片机典型应用开发系列：51单片机应用系统典型模块开发大全（第3版）》从单片机基础模块开始讲起，通过单片机的小案例讲解各模块的基本应用原理以及专业开发知识，然后利用中小型项目开发案例系统讲解单片机开发的思路及系统设计，从而使读者完全掌握单片机开发。书中的最后三章内容介绍了使用常用模块进行综合应用设计的实例，由浅入深、通俗易懂地介绍了51单片机应用系统开发的流程、方法、技巧和设计思想，对提高读者进行综合系统设计的能力将有很大帮助。
　　《单片机典型应用开发系列：51单片机应用系统典型模块开发大全（第3版）》面向各领域的单片机开发人员，适合各类高等学校自动化、电子信息、测试技术、通信工程、机械电子、计算机等相关专业的学生以及从事电子开发和应用行业的科研人员作为参考用书使用，也适合于电子电路设计爱好者作为自学教材使用，还可以作为作高等院校学生课程设计、毕业设计及电子设计竞赛教学辅导用书。

内容简介
前言　Foreword
第1章　概论
1.1　单片机发展历程
1.2　单片机应用领域简介
1.3　单片机的种类
第2章　单片机应用系统键盘模块
2.1　概述
2.2　利用单片机I/O口实现阵列式键盘
2.3　利用8155芯片实现阵列式键盘
2.4　利用键盘管理芯片实现电子密码锁
第3章　单片机应用系统显示模块
3.1　概述
3.2　动态LED点阵显示屏系统
3.3　液晶电子显示牌系统
第4章　单片机应用系统存储器模块
4.1　概述
4.2　中继通信站数据存储系统
4.3　高速数据采集系统设计
第5章　单片机应用系统A/D转换模块
5.1　概述
5.2　电表电量采集系统
5.3　快速温度检测系统
第6章　单片机应用系统D/A转换模块
6.1　概述
6.2　三角波发生器
6.3　白光LED灯控制系统
第7章　单片机应用系统看门狗模块
7.1　概述
7.2　硬件看门狗
7.3　软件看门狗
第8章　单片机应用系统打印机模块
8.1　概述
8.2　RD-E系列微型打印机简介
8.3　8279芯片简介
8.4　手持式收费系统打印功能的实现
第9章　单片机应用系统实时时钟模块
9.1　概述
9.2　电子万年历系统设计
9.3　实时门禁记录系统设计
第10章　单片机应用系统通信模块
10.1　单片机通信简介
10.2　单片机比特率自动识别系统的设计
10.3　基于RS-485总线的远距离温度监控系统
10.4　基于CAN总线的远距离水位监控系统
第11章　单片机应用系统温度测量模块
11.1　概述
11.2　基于Pt100的温度计设计
11.3　多点温度循环检测系统
11.4　非接触式高温测量系统
第12章　单片机应用系统语音处理模块
12.1　概述
12.2　ISD4002语音回放芯片简介
12.3　语音电子门锁
第13章　单片机应用系统电动机控制模块
13.1　概述
13.2　自动开关门系统
13.3　直流电动机调速器设计
第14章　单片机应用系统压力测量模块
14.1　压力测量简介
14.2　便携式高度计的设计
14.3　多点水压巡回检测系统
第15章　单片机应用系统流量测量模块
15.1　概述
15.2　基于电磁流量计的管道流量检测系统
15.3　沟渠流量检测系统
第16章　单片机应用系统无线传输模块
16.1　概述
16.2　红外无线抄表系统
16.3　野外温湿度遥测系统
16.4　IC卡考勤机
第17章　单片机应用系统测距模块
17.1　概述
17.2　倒车雷达测距装置
17.3　小型机器人红外测距装置
第18章　单片机应用系统驱动隔离模块
18.1　单片机隔离模块设计
18.2　单片机驱动模块设计
第19章　直流电子负载
19.1　系统功能描述及设计思路
19.2　硬件电路设计
19.3　系统软件开发流程及代码分析
19.4　小结
第20章　简易智能电动车
20.1　系统功能描述及设计思路
20.2　硬件电路设计
20.3　系统软件开发流程及代码分析
20.4　小结
第21章　实时数据采集分站
21.1　系统功能描述及设计思路
21.2　硬件电路设计
21.3　系统软件开发流程及代码分析
21.4　小结

　　前言
　　一、为什么写这本书
　　51系列单片机已有近三十年的历史，人们的应用水平有了大幅度的提高，也积累的大量的经验。如何提高工作效率，降低产品开发成本是人们普遍关心的问题。单片机具有体积小、重量轻、性价比高、可靠性好和使用灵活等特点，其应用范围也非常广泛。现在，单片机已经被广泛应用到工业、商业、国防和日常生活等各个领域。单片机作为最基本的微控制器，缩短系统研发周期与提高效率是需要解决的问题。
　　目前大部分单片机书籍介绍基本理论基本知识较多，介绍开发实际项目的较少。《51单片机应用系统典型模块开发大全》以实用为宗旨，以典型的模块设计为思想，以工程开发为主线，列举大量实际项目，使读者能迅速应用开发实际系统。
　　大多数单片机设计者的学习和开发经验表明，如果能结合单片机系统模块的原理入手，通过使用单片机模块的具体小案例来学习，一步一个台阶，学习的难度相对来说有所下降。并且，因为对原理理解的深入，对开发系统及程序，也有更多的帮助。接下来，再加上一定的具体项目开发实践，就能达到完全掌握单片机开发的目的。本书就是按照这个学习思路组织内容的。
　　自《51单片机应用系统典型模块开发大全》(第2版)出版以来，得到了广大读者的喜爱和支持。书中介绍的模块及芯片具有一定的典型性，系统的设计原理、元器件选型和软/硬件设计亦具有很强的实用性，这也是本书取得成功的主要原因。自本书发行后，读者反馈了大量的建议与意见，同时为了适应当前技术的发展更好地为读者服务，本书的编者在保留原有写作风格的情况下对原有内容作出了修订和调整，出版了第3版。
　　修改原书中存在的错误和不足，包括文字笔误、排版错误、表述不清、图表错误等。其中一些修改也是读者的热心意见和建议。将原有软件部分进行了调整和修改，对于同样的芯片驱动程序写为模块程序和头文件格式，方便读者进行调用和移植。添加了三个综合实例，对前面单片机的常用模块进行了综合应用设计，提高读者对单片机综合系统设计的能力。本次再版，仍保持原来的体系结构，只对每章的部分内容进行增删，使内容更加合理。使图书内容不断丰富、精致、质量更高。
　　二、全书学习地图
　　本书的定位是帮助读者快速掌握单片机这个开发工具，并成长为专业的单片机系统开发人员。在学习本书之前，要求读者具有一定的C语言和单片机基础，已经掌握了基本的单片机相关知识。本书从单片机基础模块开始讲起，然后通过单片机小案例讲解各模块的基本应用原理以及专业开发知识，最后利用中小型项目开发案例系统讲解单片机开发的思路及系统设计，从而使读者完全掌握单片机。
　　有了前面所说的基础，读者首先要学习本书的基础部分，即第1～6章，掌握基本的键盘、显示、A/D与D/A转换。当能熟练地调试一些简单的单片机程序设计之后，应该进入本书后半部分的学习，理解和掌握本书提供的专业应用开发系统。最后的第19～21章是常用模块的综合应用设计实例，经过这部分的学习，读者对51单片机综合系统设计的能力将迅速提升，产生质的飞跃。
　　本书包含一些具体开发核心技术和对应的经典开发项目，读者在单片机实际开发学习过程中，可以把每章的基础和应用实例结合起来学习。学习的时候可以一边熟悉技术，一边通过项目开发实践，来解决大家的问题，提升开发经验的积累。
　　三、本书特色
　　本书的特色为知识面广、由浅入深、理论知识结合实际项目，突出“应用”和“实用”两个原则。
　　本书每章介绍一类常用的单片机外围模块，通常介绍两到四种具有代表性、技术领先、应用广泛的典型模块及其应用实例。
　　每个典型模块首先介绍基础知识，然后通过小例子介绍使用方法，最后通过工程实例介绍综合应用。
　　在应用实例的讲解中，包含了设计原理、基本设计思路、模块介绍、硬件详解、软件设计、设计注意事项和小结。硬件电路设计方面，都是使用protel DXP 2004画的系统整体电路图，电路规范，应用性强；程序设计方面，详细介绍软件设计思路，且对主要的程序添加详细的程序流程图，并对设计流程做详细介绍；程序代码部分，具有十分详细的中文注释，几乎做到了每条语句都有注释，有利于读者理解和快速应用。
　　四、读者定位
　　在学习本书之前，要求读者具有一定的C语言和单片机基础，已经掌握了基本的单片机相关知识。
　　本书面向各领域的单片机设计用户。非常适合高校自动控制、自动化、电子信息、测试技术、机电一体化、机械电子、通信工程、计算机等专业的高年级学生，以及从事电子开发和应用行业的科研人员，特别是做实际单片机应用系统开发系统。
　　五、全书结构安排与内容简介
　　学习应该从简单到难，一步一个台阶。本书的写作是按照这个从基础到项目、从小案例到大型项目的开发思路来进行的。
　　第1章介绍单片机发展历程、单片机应用领域与单片机功能模块分析。
　　第2章介绍了I/O口实现阵列式键盘与采用ZLG7289B实现阵列式键盘，并通过电子密码锁系统讲解键盘模块的具体开发方法。
　　第3章介绍了LED和LCD的显示原理和驱动方式，以及LED点阵显示原理。并通过动态LED点阵显示牌系统和液晶电子显示牌系统两个开发案例来讲解显示模块的具体开发方法。
　　第4章介绍了EEPROM、铁电存储器与双口RAM，并通过中继通信站数据存储系统与高速数据采集系统介绍存储器模块的开发方法。
　　第5章介绍了逐次逼近式及双积分式A/D转换器工作原理，并通过电表电量采集系统与快速温度检测系统介绍A/D转换模块的具体使用方法。
　　第6章介绍了D/A转换原理与D/A转换指标，并通过三角波发生器系统与白光LED灯控制系统介绍D/A转换器的具体开发方法。
　　第7章介绍看门狗的功能及应用技巧、硬件看门狗与软件看门狗。
　　第8章通过手持式收费系统打印功能的实现，介绍了微型打印机的用法。
　　第9章介绍了串行时钟芯片与并行时钟芯片，并通过电子万年历系统与实时门禁记录系统，介绍实时时钟模块的具体开发方法。
　　第10章介绍了单片机串行口基础知识、RS-232、RS-485与CAN总线通信标准，并通过单片机波特率自动识别系统、基于485总线的远距离温度监控系统与基于CAN总线的远距离水位监控系统介绍通信模块的具体开发方法。
　　第11章介绍了温度测量的方法和温度传感器，并通过基于PT100的温度计设计、多点温度循环检测系统与非接触式高温测量系统介绍温度模块的具体开发方法。
　　第12章介绍了ISD4002语音回放芯片与AP7003语音识别芯片，并通过语音电子门锁系统介绍语音模块的具体开发方法。
　　第13章介绍了电机的分类和电机的控制方法，并通过步进电机控制的自动开关门系统与直流电机调速器设计介绍电机模块的具体开发方法。
　　第14章介绍了压力的分类与压力测量的原理，并通过便携式高度计的设计与多点水压巡回检测系统介绍压力传感器的具体开发方法。
　　第15章介绍了涡轮流量计、电磁流量计与明渠流量计原理，并通过基于电磁流量计的管道流量检测系统与沟渠流量检测系统介绍流量计的具体开发方法。
　　第16章介绍了红外传输、蓝牙传输、GSM模块与非接触式IC卡原理，并通过红外无线抄表系统、野外温湿度遥测系统与IC卡考勤机介绍无线通信模块的开发方法。
　　第17章介绍了红外测距原理与超声波测距原理，并通过倒车雷达测距装置与小型机器人红外测距装置介绍测距模块的具体开发方法。
　　第18章介绍了单片机驱动模块与隔离模块设计。
　　第19章介绍了采用单片机设计进行直流电子负载的设计和实现方法，该系统具有恒压和恒流工作模式，可以用于直流电源的性能测试。
　　第20章介绍了采用单片机来设计和制作的智能小车，可以实现路线识别、迷宫行走等功能。
　　第21章介绍了采用单片机来设计一个具有数据采集功能的智能化分站，可以实现系统所连接的传感器通道进行扫描，实现数据采集和通信等功能。
　　读者深入研究其中任何一个项目，都可以打开一扇门，进入一个单片机的开发世界。
　　六、光盘使用说明
　　本书配套光盘中主要包含了本书所提供的所有高级项目案例的源代码(建议使用TKStudio软件打开)与系统电路图(使用protel DXP 2004及以上版本打开)，辅助读者学习。读者稍加修改便可应用与自己的课题或工作中，读者使用前，可以先把光盘内容全部复制到电脑硬盘上，以便直接调用，提高操作速度和学习效率。
　　七、作者团队
　　本书由郑锋、王巧芝、李英建、刘瑞国编著，刘坤负责本书的审稿和排版等工作。
　　八、感谢
　　本书的出版，从选题到出版，要经历很多的环节，在此感谢中国铁道出版社以及负责本书的荆波编辑和其他没有见面的编辑，不辞辛苦，为本书的出版所做的大量工作。
　　编者
　　2013年8月

　　本章主要内容包括：
　　●　单片机发展历程
　　●　单片机应用领域简介
　　单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机，又称MCU(Micro Controller Unit)，是一种单硅片上集成微型计算机主要功能部件的集成芯片。单片机内部含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等功能部件。由于单片机具有体积小、功能全、性价比高、开发性强等优点，因此在生产和生活的各个领域中都得到了广泛的应用。
　　单片机是20世纪70年代初发展起来的，1971年美国的Intel公司推出了第一款单片机4004。1976年，Intel公司推出了影响面更大、应用更广的MCS-48系列单片机。MCS-48系列单片机的推出，标志着在工业控制领域进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。从诞生到现在，单片机得到了飞速的发展及广泛的应用，位数也由4位发展到了8位、16位和32位。总体来看，单片机的发展大致可以分为3个阶段，如表1-1所示。
　　续表
　　目前，单片机正向着微型化、低功耗、高性能、高集成度、高速度的方向发展，单片机的应用也会更加广泛。
　　单片机具有体积小、重量轻、性价比高、开发性强、可靠性好和使用灵活等特点，其应用范围非常广泛。现在，单片机已经被广泛应用到了工业、商业、国防和日常生活等各个领域。归纳起来，主要有以下几个方面。
　　1.工业自动化控制
　　在工业控制系统的设计中，很多地方都可以看到单片机的身影。设计者可以根据自己的实际需要开发一个单片机控制系统。这种方式具有成本低、设计灵活、使用方便的特点，适用于工业产品的开发。另外，在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用单片机进行控制。
　　2.智能化仪表