《全國高職高專院校規劃教材·精品與示范系列:單片機應用技能項目化教程》按照職業教育以就業為導向的宗旨,結合課程組十余年的教學改革和工學結合經驗,以單片機應用技能訓練為核心進行編寫。全書采用項目驅動方式,主要內容包括學習單片機的準備、顯示接口及應用、串行通信接口及應用、語音接口及應用、常用傳感器接口及應用、綜合項目實踐等六個實踐模塊。通過21個精心挑選的訓練項目,使讀者掌握單片機的應用技能以及項目開發與設計方法。《全國高職高專院校規劃教材·精品與示范系列:單片機應用技能項目化教程》內容循序漸進,新穎實用,每個項目都在Protues軟件上進行仿真并調試通過。
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緒言 學習單片機的準備
單元1 單片機并行I/O口應用
項目1 讓單片機工作起來
任務 讓單片機工作起來——單燈閃爍
擴展任務1 蜂鳴器發聲報警
擴展任務2 繼電器模擬開關燈
項目2 汽車轉向控制器設計
任務1 單鍵控制單燈設計
任務2 模擬汽車轉向控制器設計
擴展任務 按鍵實現實用4路搶答器設計
單元2 顯示接口及應用
項目3 LED廣告燈的設計
任務1 霓虹燈的控制
任務2 任意變化的廣告燈
擴展任務1 用按鍵切換任意變化的廣告燈設計
擴展任務2 模擬城市道口交通燈控制系統的設計
項目4 數碼管廣告牌的設計
任務1 簡易廣告牌設計
任務2 數碼管廣告牌設計——用六個數碼管動態顯示生日
擴展任務 多屏顯示數碼管廣告牌設計
項目5 LED點陣式移動廣告牌設計
任務1 簡單的LED點陣顯示
任務2 LED點陣式移動廣告牌設計——用LED點陣模擬顯示電梯的樓層
擴展任務1 8×8LED點陣滾動顯示的設計
擴展任務2 16×16 LED點陣的設計
項目6 液晶顯示器接口設計
任務1 移動廣告牌的設計——用字符液晶向朋友問好
任務2 信息發布屏的設計——用圖形液晶顯示名字
擴展任務1 用字符液晶顯示漢字
擴展任務2 用圖形液晶顯示一幅漂亮的圖片
單元3 串行通信接口及應用
項目7 兩個單片機之間的溝通
任務 銀行動態密碼的獲取
擴展任務 實時發送動態密碼
項目8 單片機與計算機的溝通
任務 交通燈遠程控制系統
單元4 語音接口及應用
項目9 簡易音樂盒
任務1 音調與節拍的演奏
任務2 音樂盒的設計
擴展任務1 快樂點唱機的設計
擴展任務2 簡易電子琴的設計
項目10 語音錄放技術應用
任務 錄音筆設計
擴展任務 公交車語音報站器設計
項目11 語音識別系統
任務 聲控燈
單元5 常用傳感器接口及應用
項目12 紅外感應模塊
任務 樓道感應燈的設計
項目13 電動機控制
任務1 自動窗簾設計
任務2 直流電動機控制的迷你風扇
擴展任務 步進電動機控制的迷你風扇
項目14 環境溫度測量
任務 溫度計的設計
擴展任務 人造小氣候
項目15環境濕度測量
任務 環境濕度監測
擴展任務1 多功能濕度計的設計
擴展任務2 HS1101型濕度傳感器的應用
項目16 紅外遙控器的設計
任務 紅外遙控器的設計
項目17 時鐘芯片的使用
任務 電子萬年歷的設計
項目18 GSM無線遠程監控系統的設計
任務 GSM無線遠程監控系統設計
項目19 超聲波測距
任務 倒車雷達的設計
單元6 綜合項目實踐
項目20 智能汽車環境控制系統設計
項目21 簡易機器人
附錄A 常用單片機開發軟件說明
附錄B C51的基礎知識
本任務提出的倒車雷達系統就是為解決汽車倒車時無法目測到車尾與障礙物之間距離的問題而設計的一種裝置,它能夠實現在倒車過程中,實時檢測障礙物與汽車之間的距離,并通過數碼管直觀顯示,使駕駛員無“后顧之憂”,解除駕駛員泊車、倒車和啟動車輛時前后左右探視所引起的困擾,并幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷,提高駕駛的安全性。
本設計任務采用超聲波測距方法實現倒車雷達系統,選取超聲波換能器和適當的超聲波發射與接收電路方案,利用單片機產生40kHz方波信號送至發射電路輸出超聲波信號,再由接收電路把反射回波信號進行放大處理后送至單片機,單片機根據從發射到接收所用的時間計算出汽車距后方障礙物間的距離,并用數碼管顯示障礙物距離,障礙物探測盲區為20cm。跟我學1-認識超聲波傳感器TCT40-12T1
超聲波是指高于20kHz的聲波,超聲波傳感器是實現電脈沖與機械諧振產生的超聲波之間相互轉換的裝置,又稱超聲換能器或超聲波探頭。按作用原理不同,超聲波傳感器可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等數種,其中壓電陶瓷晶片制成的換能器最為常用。超聲波傳感器TCT40-12T1就是一款壓電陶瓷超聲波傳感器,其外形如圖5-66所示。
TCT40-12T1利用壓電效應原理將電能和機械諧振產生的超聲波相互轉化,其內部結構包括雙壓電晶片振子、錐形諧振板、支點、金屬網屏蔽及金屬外殼,如圖5-67所示。其中,雙壓電晶片振子是傳感器的核心,錐形諧振板使發射和接收超聲波的能量集中,并使傳感器有一定的指向角,金屬外殼可防止外界力量對雙壓電晶片振子及錐形諧振板的損害,金屬網屏蔽也是起保護作用的,但不影響發射和接收超聲波。
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