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第1章 呼吸灯1

1.1 呼吸灯的背景介绍1

1.2 呼吸灯的设计思路1

1.2.1 呼吸灯的工作流程1

1.2.2 呼吸灯的需求分析与设计2

1.2.3 “呼吸”效果实现原理2

1.2.4 PIC单片机（PIC16F87×A）简介2

1.2.5 RCL电路4

1.2.6 PWM控制5

1.2.7 PIC单片机的软件开发环境使用5

1.3 呼吸灯的硬件设计14

1.3.1 呼吸灯的硬件模块划分14

1.3.2 呼吸灯的硬件电路图15

1.3.3 硬件基础——发光二极管（LED）16

1.3.4 硬件基础——三极管16

1.3.5 硬件基础——电阻、电容和电感17

1.3.6 Proteus硬件仿真环境的使用17

1.4 呼吸灯的软件设计20

1.4.1 呼吸灯的软件流程21

1.4.2 呼吸灯的软件应用代码21

1.5 呼吸灯的仿真与总结23

1.5.1 使用Proteus和MPLAB对PIC单片机进行仿真23

1.5.2 呼吸灯的仿真28

第2章 跑步机控制模块30

2.1 跑步机控制模块的背景介绍30

2.2 跑步机控制模块的设计思路30

2.2.1 跑步机控制模块的工作流程30

2.2.2 跑步机控制系统的需求分析与设计31

2.2.3 “长按键”和“短按键”检测原理31

2.3 跑步机控制模块的硬件设计31

2.3.1 跑步机控制模块的硬件划分31

2.3.2 跑步机控制模块的硬件电路图32

2.3.3 硬件基础——独立按键33

2.3.4 硬件基础——数码管33

2.4 跑步机控制模块的软件设计35

2.4.1 跑步机控制模块的软件划分和流程设计35

2.4.2 启／停控制模块设计36

2.4.3 速度控制模块设计37

2.4.4 软件综合40

2.5 跑步机控制模块的仿真与总结42

第3章 简易电子琴43

3.1 简易电子琴的背景介绍43

3.2 简易电子琴的设计思路43

3.2.1 简易电子琴的工作流程43

3.2.2 简易电子琴的需求分析与设计44

3.2.3 PIC单片机播放音乐45

3.3 简易电子琴的硬件设计45

3.3.1 简易电子琴的硬件模块划分46

3.3.2 简易电子琴的硬件电路图46

3.3.3 硬件基础——PIC单片机（PIC16F877A）的定时器TMR147

3.3.4 硬件基础——蜂鸣器49

3.4 简易电子琴的软件设计50

3.4.1 简易电子琴的软件流程50

3.4.2 简易电子琴的软件应用代码51

3.5 简易电子琴的仿真与总结54

第4章 手机拨号模块56

4.1 手机拨号模块的背景介绍56

4.2 手机拨号模块的设计思路56

4.2.1 手机拨号模块的工作流程56

4.2.2 手机拨号模块的需求分析与设计56

4.2.3 手机拨号模块的工作原理57

4.3 手机拨号模块的硬件设计57

4.3.1 手机拨号模块的硬件划分57

4.3.2 手机拨号模块的硬件电路图58

4.3.3 硬件基础——行列扫描键盘59

4.3.4 硬件基础——1602液晶显示模块59

4.4 手机拨号模块的软件设计62

4.4.1 手机拨号模块的软件划分和流程设计62

4.4.2 行列扫描键盘软件驱动模块设计63

4.4.3 1602液晶显示驱动模块设计65

4.4.4 软件综合67

4.5 手机拨号模块的仿真与总结69

第5章 单I/O引脚扩展多按键71

5.1 单I/O引脚扩展多按键的背景介绍71

5.2 单I/O引脚扩展多按键的设计思路71

5.2.1 单I/O引脚扩展多按键的工作流程71

5.2.2 单I/O引脚扩展多按键的需求分析与设计71

5.2.3 单I/O引脚扩展多按键的实现原理72

5.3 单I/O引脚扩展多按键的硬件设计73

5.3.1 单I/O引脚扩展多按键的硬件模块划分73

5.3.2 单I/O引脚扩展多按键的硬件电路图73

5.3.3 硬件基础——PIC单片机（PIC16F877A）的内置A/D模块74

5.4 单I/O引脚扩展多按键的软件设计79

5.4.1 单I/O引脚扩展多按键的软件流程79

5.4.2 单I/O引脚扩展多按键的软件应用代码80

5.5 单I/O引脚扩展多按键的仿真与总结81

5.5.1 Proteus中的电压表和电流表82

5.5.2 单I/O引脚扩展多按键的仿真83

第6章 使用A/D模块进行电阻测量84

6.1 使用A／D模块进行电阻测量的背景介绍84

6.2 使用A/D模块进行电阻测量的设计思路84

6.2.1 使用A/D模块进行电阻测量的工作流程84

6.2.2 使用A/D模块进行电阻测量的需求分析与设计84

6.2.3 使用A/D模块进行电阻测量的实现原理85

6.2.4 排序算法86

6.3 使用A/D模块进行电阻测量的硬件设计87

6.3.1 使用A/D模块进行电阻测量的硬件模块划分88

6.3.2 使用A/D模块进行电阻测量的硬件电路图88

6.3.3 硬件基础——多位数码管89

6.4 使用A/D模块进行电阻测量的软件设计90

6.4.1 使用A/D模块进行电阻测量的软件流程90

6.4.2 使用A/D模块进行电阻测量的软件应用代码91

6.5 使用A/D模块进行电阻测量的仿真与总结94

第7章 手动多电压输出电源96

7.1 手动多电压输出电源的背景介绍96

7.2 手动多电压输出电源的设计思路96

7.2.1 手动多电压输出电源的工作流程96

7.2.2 手动多电压输出电源的需求分析与设计97

7.2.3 手动多电压输出电源的实现原理97

7.3 手动多电压输出电源的硬件设计97

7.3.1 手动多电压输出电源的硬件模块划分97

7.3.2 手动多电压输出电源的硬件电路图97

7.3.3 硬件基础——PIC单片机的外部中断98

7.3.4 硬件基础——PIC单片机的基准电压模块99

7.3.5 硬件基础——MAX7219数码管驱动芯片100

7.4 手动多电压输出电源的软件设计105

7.4.1 手动多电压输出电源的软件流程105

7.4.2 手动多电压输出电源的软件应用代码106

7.5 手动多电压输出电源的仿真与总结116

第8章 旋钮控制模块118

8.1 旋钮控制模块的背景介绍118

8.2 旋钮控制模块的设计思路118

8.2.1 旋钮控制模块的工作流程118

8.2.2 旋钮控制模块的需求分析与设计119

8.2.3 RC充放电测量电阻的工作原理119

8.3 旋钮控制模块的硬件设计120

8.3.1 旋钮控制模块的硬件模块划分120

8.3.2 旋钮控制模块的硬件电路图120

8.3.3 硬件基础——PIC单片机的TMR0定时计数器121

8.4 旋钮控制模块的软件设计123

8.4.1 旋钮控制模块的软件流程123

8.4.2 旋钮控制模块的软件应用代码124

8.5 旋钮控制模块的仿真与总结127

8.5.1 Proteus中的虚拟示波器128

8.5.2 旋钮控制模块的仿真129

第9章 多机远距离通信模型131

9.1 多机远距离通信模型的背景介绍131

9.2 多机远距离通信模型的设计思路132

9.2.1 多机远距离通信模型的工作流程132

9.2.2 多机远距离通信模型的需求分析与设计132

9.2.3 多机远距离通信模型的工作原理132

9.3 多机远距离通信模型的硬件设计135

9.3.1 多机远距离通信模型的硬件模块划分135

9.3.2 多机远距离通信模型的硬件电路图135

9.3.3 硬件基础——PIC单片机的串口137

9.3.4 硬件基础——SN75179芯片142

9.3.5 硬件基础——拨码开关143

9.4 多机远距离通信模型的软件设计144

9.4.1 多机远距离通信模型的软件流程144

9.4.2 多机远距离通信模型的软件应用代码145

9.5 多机远距离通信模型的仿真与总结149

第10章 云台控制系统151

10.1 云台控制系统的背景介绍151

10.2 云台控制系统的设计思路152

10.2.1 云台控制系统的工作流程152

10.2.2 云台控制系统的需求分析与设计152

10.2.3 云台控制系统的工作原理152

10.3 云台控制系统的硬件设计153

10.3.1 云台控制系统的硬件模块划分153

10.3.2 云台控制系统的硬件电路图153

10.3.3 硬件基础——直流电动机154

10.3.4 硬件基础——H桥154

10.3.5 硬件基础——步进电动机155

10.3.6 硬件基础——ULN2803156

10.4 云台控制系统的软件设计156

10.4.1 云台控制系统的软件流程157

10.4.2 云台控制系统的软件应用代码157

10.5 云台控制系统的仿真与总结161

10.5.1 Proteus中的COMPIM模块161

10.5.2 Proteus中的虚拟终端162

10.5.3 云台控制系统的仿真163

第11章 SPI双机通信模型165

11.1 SPI双机通信模型的背景介绍165

11.2 SPI双机通信模型的设计思路165

11.2.1 SPI双机通信模型的工作流程165

11.2.2 SPI双机通信模型的需求分析与设计166

11.2.3 SPI双机通信模型的工作原理166

11.2.4 SPI总线通信原理166

11.2.5 SPI总线扩展原理166

11.3 SPI双机通信模型的硬件设计167

11.3.1 SPI双机通信模型的硬件模块划分167

11.3.2 SPI双机通信模型的硬件电路图168

11.3.3 硬件基础——PIC单片机的SPI总线接口模块169

11.3.4 硬件基础——继电器171

11.4 SPI双机通信模型的软件设计172

11.4.1 SPI双机通信模型的软件流程172

11.4.2 SPI双机通信模型的软件应用代码173

11.5 SPI双机通信模型的仿真与总结175

11.5.1 Proteus中的SPI Debugger模块175

11.5.2 SPI双机通信模型的仿真176

第12章 软件模拟串口通信178

12.1 软件模拟串口通信的背景介绍178

12.2 软件模拟串口通信的设计思路178

12.2.1 软件模拟串口通信的工作流程178

12.2.2 软件模拟串口通信的需求分析与设计178

12.2.3 使用软件模拟硬件串口179

12.3 软件模拟串口通信的硬件设计179

12.3.1 软件模拟串口通信的硬件模块划分179

12.3.2 软件模拟串口通信的硬件电路图179

12.4 软件模拟串口通信的软件设计180

12.4.1 软件模拟串口通信的流程设计180

12.4.2 软件模拟串口通信的软件应用代码181

12.5 软件模拟串口通信的仿真与总结186

第13章 PWM控制电动机188

13.1 PWM控制电动机的背景介绍188

13.2 PWM控制电动机的设计思路188

13.2.1 PWM控制电动机的工作流程188

13.2.2 PWM控制电动机的需求分析与设计188

13.2.3 PWM控制原理189

13.3 PWM控制电动机的硬件设计190

13.3.1 PWM控制电动机的硬件模块划分190

13.3.2 PWM控制电动机的硬件电路图190

13.3.3 硬件基础——PIC单片机的定时／计数器TMR2191

13.3.4 硬件基础——PIC单片机的CCP模块192

13.4 PWM控制电动机的软件设计195

13.4.1 PWM控制电动机的软件流程195

13.4.2 PWM控制电动机的软件应用代码196

13.5 PWM控制电动机的仿真与总结197

第14章 货车超重检测系统199

14.1 货车超重检测系统的背景介绍199

14.2 货车超重检测系统的设计思路199

14.2.1 货车超重检测系统的工作流程199

14.2.2 货车超重检测系统的需求分析与设计200

14.2.3 货车超重检测系统的工作原理200

14.3 货车超重检测系统的硬件设计200

14.3.1 货车超重检测系统的硬件模块划分200

14.3.2 货车超重检测系统的硬件电路图201

14.3.3 硬件基础——压力传感器MPX4115202

14.4 货车超重检测系统的软件设计202

14.4.1 货车超重检测系统的软件流程202

14.4.2 显示驱动模块函数设计203

14.4.3 软件综合204

14.5 货车超重检测系统的仿真与总结206

第15章 水位监测系统208

15.1 水位监测系统的背景介绍208

15.2 水位监测系统的设计思路208

15.2.1 水位监测系统的工作流程208

15.2.2 水位监测系统的需求分析与设计209

15.2.3 水位监测系统的工作原理209

15.3 水位监测系统的硬件设计209

15.3.1 水位监测系统的硬件模块划分209

15.3.2 水位监测系统的硬件电路图210

15.3.3 硬件基础——PIC单片机的比较器模块211

15.4 水位监测系统的软件设计212

15.4.1 水位监测系统的软件流程212

15.4.2 水位监测系统的软件应用代码213

15.5 水位监测系统的仿真与总结213

第16章 手动程控放大器215

16.1 手动程控放大器的背景介绍215

16.2 手动程控放大器的设计思路215

16.2.1 手动程控放大器的工作流程215

16.2.2 手动程控放大器的需求分析与设计215

16.2.3 单片机应用系统的信号放大216

16.2.4 程控放大器的实现方法218

16.3 手动程控放大器的硬件设计219

16.3.1 手动程控放大器的硬件模块划分219

16.3.2 手动程控放大器的硬件电路图219

16.3.3 硬件基础——μA741221

16.3.4 硬件基础——CD4066221

16.4 手动程控放大器的软件设计222

16.4.1 手动程控放大器的软件流程222

16.4.2 MAX7219驱动函数模块设计222

16.4.3 软件综合223

16.5 手动程控放大器的仿真与总结227

第17章 简易波形发生器229

17.1 简易波形发生器的背景介绍229

17.2 简易波形发生器的设计思路229

17.2.1 简易波形发生器的工作流程229

17.2.2 简易波形发生器的需求分析与设计230

17.2.3 D/A芯片的工作原理230

17.2.4 I2C接口总线的工作原理231

17.3 简易波形发生器的硬件设计234

17.3.1 简易波形发生器的硬件模块划分234

17.3.2 简易波形发生器的硬件电路图234

17.3.3 硬件基础——单刀单掷开关235

17.3.4 硬件基础——MAX517235

17.3.5 硬件基础——PIC单片机（PIC16F877A）的I2C总线接口模块236

17.4 简易波形发生器的软件设计239

17.4.1 简易波形发生器的软件划分和流程设计240

17.4.2 MAX517驱动库函数设计240

17.4.3 软件综合241

17.5 简易波形发生器的仿真与总结244

17.5.1 Proteus中的I2C Debugger模块244

17.5.2 简易波形发生器的仿真246

第18章 电子抽奖系统247

18.1 电子抽奖系统的背景介绍247

18.2 电子抽奖系统的设计思路247

18.2.1 电子抽奖系统的工作流程247

18.2.2 电子抽奖系统的需求分析与设计247

18.2.3 单片机系统的随机数产生原理247

18.3 电子抽奖系统的硬件设计249

18.3.1 电子抽奖系统的硬件模块划分249

18.3.2 电子抽奖系统的硬件电路图249

18.3.3 硬件基础——74HC595251

18.4 电子抽奖系统的软件设计251

18.4.1 电子抽奖系统的软件划分和流程设计251

18.4.2 74HC595驱动函数模块设计252

18.4.3 软件综合256

18.5 电子抽奖系统的仿真与总结259

第19章 自动换挡数字电压表261

19.1 自动换挡数字电压表的背景介绍261

19.2 自动换挡数字电压表的设计思路261

19.2.1 自动换挡数字电压表的工作流程261

19.2.2 自动换挡数字电压表的需求分析与设计262

19.2.3 自动换挡数字电压表的换挡原理262

19.3 自动换挡数字电压表的硬件设计262

19.3.1 自动换挡数字电压表的硬件模块划分262

19.3.2 自动换挡数字电压表的硬件电路图262

19.3.3 硬件基础——LM324264

19.4 自动换挡数字电压表的软件设计265

19.4.1 自动换挡数字电压表的软件流程265

19.4.2 1602友晶驱动模块函数设计265

19.4.3 软件综合267

19.5 自动换挡数字电压表的仿真与总结272

第20章 仓库自动通风控制系统274

20.1 仓库自动通风控制系统的背景介绍274

20.2 仓库自动通风控制系统的设计思路274

20.2.1 仓库自动通风控制系统的工作流程274

20.2.2 仓库自动通风控制系统的需求分析与设计275

20.2.3 1-wire（单线）总线扩展方法275

20.3 仓库自动通风控制系统的硬件设计278

20.3.1 仓库自动通风控制系统的硬件模块划分278

20.3.2 仓库自动通风控制系统的硬件电路图278

20.3.3 硬件基础——DS18B20280

20.4 仓库自动通风控制系统的软件设计283

20.4.1 仓库自动通风控制系统的软件流程283

20.4.2 显示模块设计284

20.4.3 用户输入模块设计284

20.4.4 温度采集模块设计285

20.4.5 电动机驱动模块设计287

20.4.6 软件综合287

20.5 仓库自动通风控制系统的仿真与总结288

第21章 多点温度监测系统290

21.1 多点温度监测系统的背景介绍290

21.2 多点温度监测系统的设计思路290

21.2.1 多点温度监测系统的工作流程290

21.2.2 多点温度监测系统的需求分析与设计290

21.3 多点温度监测系统的硬件设计291

21.3.1 多点温度监测系统的硬件模块划分291

21.3.2 多点温度监测系统的硬件电路图292

21.4 多点温度监测系统的软件设计293

21.4.1 多点温度监测系统的软件流程293

21.4.2 DS18B20驱动模块设计293

21.4.3 显示模块设计301

21.4.4 软件综合306

21.5 多点温度监测系统的仿真与总结309

第22章 商场灯光节能控制系统311

22.1 商场灯光节能控制系统的背景介绍311

22.2 商场灯光节能控制系统的设计思路311

22.2.1 商场灯光节能控制系统的工作流程311

22.2.2 商场灯光节能控制系统的需求分析与设计311

22.3 商场灯光节能控制系统的硬件设计312

22.3.1 商场灯光节能控制系统的硬件模块划分312

22.3.2 商场灯光节能控制系统的硬件电路图313

22.3.3 硬件基础——DS12C887时钟芯片314

22.3.4 硬件基础——光电隔离器318

22.4 商场灯光节能控制系统的软件设计319

22.4.1 商场灯光节能控制系统的软件流程319

22.4.2 DS12C887驱动函数模块设计319

22.4.3 1602瘦晶驱动函数模块设计321

22.4.4 软件综合322

22.5 商场灯光节能控制系统的仿真与总结325

第23章 万年历326

23.1 万年历的背景介绍326

23.2 万年历的设计思路326

23.2.1 万年历的工作流程326

23.2.2 万年历的需求分析与设计327

23.2.3 公历与农历转换算法327

23.3 万年历的硬件设计329

23.3.1 万年历的硬件模块划分329

23.3.2 万年历的硬件电路图329

23.3.3 硬件基础——DS1302时钟芯片331

23.4 万年历的软件设计334

23.4.1 万年历的软件流程334

23.4.2 DS1302驱动函数模块设计334

23.4.3 农历转换模块设计338

23.4.4 显示模块设计341

23.4.5 软件综合345

23.5 万年历的仿真与总结347

第24章 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用349

24.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的背景介绍349

24.2 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的设计思路350

24.2.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的工作流程350

24.2.2 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的需求分析与设计350

24.3 实时操作系统的基础351

24.3.1 典型的PIC单片机应用代码结构351

24.3.2 PIC单片机中的任务、多任务和任务切换352

24.3.3 PIC单片机中的资源353

24.3.4 实时操作系统的内核353

24.3.5 内核的调度和任务优先级354

24.3.6 任务的同步355

24.3.7 任务间的通信（Intertask Communication）358

24.3.8 实时操作系统的中断359

24.3.9 实时操作系统对PIC单片机存储器的要求361

24.4 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的硬件设计361

24.4.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的硬件模块划分361

24.4.2 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的硬件电路图362

24.5 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的基础363

24.5.1 内核结构363

24.5.2 任务管理367

24.5.3 时间管理369

24.5.4 任务之间的通信和同步370

24.5.5 内存管理372

24.6 μCOS-Ⅱ实时操作系统的移植374

24.6.1 μCOS-Ⅱ实时操作系统的结构介绍374

24.6.2 PIC单片机上的移植375

24.6.3 PIC单片机的移植过程375

24.7 在μCOS-Ⅱ实时操作系统上编写应用379

24.8 μCOS-Ⅱ实时操作系统应用的仿真与总结381