PIC单片机应用系统开发典型实例

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PIC 应用入门教程,特别适合初学者,有各种实例供你学习
前言 目前,单片机的产量仍以每年27‰的速度递增,性能日璨完善,开创了微控技术的新天 地。尽管如此,8位单片机由于其价格低廉、使用方便,仍然是市场的主流产品。学习单片 机原理,掌握单片机技术,具有重要的意义。 PC单片机是美国 MICROCIIIP(微芯)公司推出的种8位单片机,其硬件系统设计 简捷,指令泵统设计精炼,采用精简指令集(RIC)和哈佛双总线结构,还具有速度高、功 耗低、驱动电流大、控制能力强等优点,能满足用户的名种需要。在所有的单片机中,PC 单芹机是最容易学习、最容易应用的单片机品种之一。从中档产品F16877作为切入点, 对于单片机的初学者来说,将会取得事半功倍的效果 月的前市面上关于PC单片的参考书大都偏重讲述其愿理,对应用实例涉及不多。本书 在介绍原理的同时,重点给出了6个综合性的实例,引领读者走进单片机的殿堂。全书共10 章,主要内容包括 第1罩:概述。介绍单片机的发展与结构,PC单片机的品种及其优越性,此外还介绍 了PIC单片机的开发T具,使读者对单片机及其开发有定的了解 第2章:PC16F87X的内部结构和指令系统。 第3章:中斯系统,主要是PC单片机中的中断源分析以及屮断的处理过程。 第4章:PCl6F87X硬件结构。这是本书的一个重点,是进行PC单片机开发的基础知 识,详細介绍了P16P87X单片机的各个功能模块的T痄原理,包括籼入输出端、定 计数器、ADC模玦、CCP模玦、SPI串行通信模块、r℃通信模块和 USART串行通信模块 第5章:智能温度显示仪开发实例。介绍一种温度测量仪表的软硬件设计,主要涉及温 度检测、数妈管显小和拟警。该实例开发难度不算太大,可供读者入门之用。 第6章:水位检测仪开发实例。介绍了种低成本的数码管显示驱动方案和水位检测方 法 第7章:屯动自行车遥控检测装置开发实例:主要介绍了无线发射按收模块和微型打印 机在PC单片机系统中的应用。此外,本章中还涉及到一些定点数四则运算和数制转换等常 用程序。 第8章:带温压补偿的智能涡轮流量计廾发实例。介斜∫种用于测量饱和蒸汽流量, 并能进行温度和压力补偿的智能仪表的软硬件设计。内容涉及涡轮流量计、温度和压力传感 器、LCD显示模块的使用以及温度补偿的实现。 第9章:基于PICl6F877的自主机器人开发实例、介绍」用十第一届全国大学生机器人 电视大赛的自主机器人控制系统制作的全过程 第10章:智能路灯节能控制器开发实例。这是本书内容最为丰富的个实例,涉及到 了电量计量芯片、实时时钟芯片、键盘显示驱动芯片、铁电仔储器以及RS485接口芯片等 的应用,比外印C、S以及 USART通信在本章中都得到了充分的体现。 H单片机初学者应该先仁绌研读前4章内容,然后冉结合实例部分,充分掌握PC16F87X 系列单片机的使用。有-定单片机基础的读者,也可以直接阅读本书的实例部分。 本书由张宏伟、罗翼主编,其中第8章由魏鸣编写,贝能科技有限公司的张国利先牛参 与编写了开发工具的内容。另外,郑睿、侯亮、许杨飞、陈宸、黄巍、黄浩、许荣、曹光明、 沈江波、张强、王孔明、袁瑞波、张晓敏、罗媛、李伟、£鹏、主醣娟、桊龙、£渝梅、张 晓平、田丽、金成江、尹才华、钱林杰、刘轶等在书鸘校对、资料整理和技术支持方面做了 人量的工作,在此并向他们表示感谢!此外,还要特别戀谢我们父母,他们在本书的写 作中给与了我们很大的鼓励和支持 由于时间仓促,再加之作者的水平有限,书屮难免存在一些不足之处,炊迎!大读者批 评和指正。 作者 2005年4 月 ∏录 丛书序 前言 第1章概述 11单片机的发展及现状……… .单片机的发展…………11 1.1,2单片机的现状 2单片机的结构……… 13PC单尸札的优越性 14PC单片机的系列产品… 141基本级PC系列单片机… 7 142中级PC系列单片机……………… ■■■■ 8 14.3高级PC系列单片机 1.5PC系列单片机的开发工具…………… 151PIE系列单片机的仿真器… 152PK系列单片机的编程器及开发套件 F 15.3PK系列单片机的集成开发环境… 16本章小结 第2章PlC16F87X的内部结构和指令系统 21P:16H7X的主要特色 2l.1PIC16R87X微掉制器核的特色· 212PIC16F87X微控制器外围特色 24 22PCl6F87X的内部结构分析… 25 22lPIC6F87X单片机的凄心模块… 22.2PCt6F87X单片机的外围模块 27 23PICl6F87X的引脚功能………… 28 24CPU的特色 241系统配置………… ■甲■司 242振荡器配置……………… 243复位…………… ↓十P十-■十4P十·P晋■1十I■‘■十■■■k一dh↓■■tdh+dhlb■■↓lt 38 244中断…… 245蓝视定时器WDT…… 246眠模式…………… ■■■■十日日日r目日111口 47 247在线训试… 48 24.8程序代码保护-…… ……49 24.9用户标识码 PFPI晋PPdr 24.10在线串行编程技术 ICSP(In-Circuit. Serial Programming)………………… 25指令系统 即■■■ 251PIc汇编语言指令格式 50 252PC16F8X指令集 253伪操作指令……… 57 254寻方式 …6I 26本章小结 FP■+■ 第3章中斷系统 31中断的基本概念……… 65 32PC6F7X的中断源及中断避辑… 2LPC16F87X的中断源……… ·■|·■ 322PIEh6F87X的中断逻辑 ■中中■·即■自咖1·■■q■4晷■+占■↓ ……659 33与中断相关射寄存器………… ■b■+4 34CPU对中断的处理…………… 35本章小结 第4章PC16F87X硬件结构 4』输入/出端口 79 4H,1RA端口 唯■■严+号 4i2RB端口 ■■■■ 4L3RC端口 中■ 4.14RD端口 41.5RE端口 53 42定时计数器………… b■十l:■■:『npq■ 4.21定时H计数器TMR0 64 4.22定时计数器TMR 87 43ADC模块… ::Tk●a:c■b如hta 43.]4D转换的种类及其工作原理 5 4,32PCI6F8中ADC模块的结构和原理… 433PCU6F87X中与ADC相关的寄存器… 434ADC楼块操作的时间要求 43.5AD转换的操作过程……… 436睡眠中的A转换操作……… 437复位对ADC的影响 1■■■■■■PI會■■血|4■P卜l4■ 4.3.8AD转换的精度和误差 44CCP模块 16 441输入捕捉⊥作模式… 10T 442输出比较工作模式 4.43PwM⊥作模式 45sP串行通信模块 :4即4中音看手品罪 115 45.1NP模式的内部结构… 452SP模式的工作原理… 目■白nl自■加十■看■lt■ 116 453S樓式的相关寄存器 120 461通信模块 ⊥22 46.C总线概述 124 462MSSP模块中fC模式及其相关的寄存器… 25 463rC总线的从动模式……*………… 129 464了C总线的主控模式 ,+F *4132 465rC模式下的几种时序 135 466时钟伸裁…………………… …138 46,多主机通信、总线冲突和总线忡裁 468℃总线的有关接线 1:,………142 47 USART串行通信模块 …144 47,1 USART波特率发生器〔BRG) ………45 47,2 USART的弹步模式 ■■■Tb山dT■山■ 146 437.3 USART的同步模式 474与 USART模块相关的寄存器 155 4本蔚小结 如■血画■口■■口 l58 第5章智能温度显示仪开发实例 5,系统功能说明 159 52工作原理及实现方法 画II■■画■酯a■■■■!b;db十■1昏■十l+ 521温度检测及数据集 晷山■L郾·■+■p斗q■■ 52,2标度变换 …t::160 523数据显示上报警 16E 3系纟欹件设汁 ■■Il+P甲早PL■■P号 53,]主程字流程图… 532数码管显示子程序… 533初始化程序 l66 534延时子程序……………… d加;d■ 535标度变换了程序… 53.6修改报音二下限程序 44d=山喜=↓一“m晶d↓l↓=l 167 54程序清单及注释 169 55本章小绐 第6章水位检测仪开发实例 61设计背景 l81 62功能说明 …l8L 63基木原理与实现方法…………………….………………… 81 631木位检测与数据采集… 8 632数码管与LED显示 十h■b ……183 64系统软件设计…………… 641初始化程序 186 642TMR]中断服务程序 87 643数拥转换子程序 18 644TMR0中断服务程序…… 188 65程序清单及注释 …………189 66本章小结 198 第7章电动自行车遥控检测装置开发实例 71检测装置面板及操作 日p1啁■I ……99 72硬件设计… 200 721前问通道设计 722后向通道设计……………… 202 73软件设计 731主程序 73,2于程序 74程序消单及注释… 7.5本茸小结 第8章带温压补偿的智能涡轮流量计开发实例 81系统功能说哄 82漏轮流量计的原理与特点… 233 82I涡轮蜿纛计的原理… ■↓↓4■ 822涡轮流量计的特点……… 83系統硬外构成与实现 235 83I流量情号的检测与采集… 235 832温廈信号采集模块的设计 833力信号采集模块的设计 238 834键盘模块的设计… ,H++240 835显示模块的设计……………… 由■加十十■■會l十;■ 241 34系统软件的构成与实觋… 245 841主程序…………… 245 842初始化程序………… …246 843中断服务程序…… 246 844AD转换子程应 ………248 845计算子程序…… 85程序消单及注释 25 8本章小竿 28L 第9章基于PG16F877的自主机器人开发实例 91机器人研究背景 911机器人的发展史… 9.12桃器人的分类 92机器人赛事 921比赛意图 25 922比賽场地… ………285 923比赛规则… ■■h 287 93机器人驱动装置和传感器 287 931驱动电动机的选择………… 288 932传感器的选择灬… ……291 94系统硬怦· 293 941电源的设计………… 93 94.2前向通道设计 943后向通道设计… 944自主机器人抗T扰的考虑 95系统软件 951主程序设计 952中断服务程设计 302 953子程序设计…… 96程序清单及注释 309 97本章小结 328 第10章智能路灯节能控制器开发实例 U.]路灯控制器概述 329 10.2系统硬件组成……… 332 102.1电丁参数测量通道 ■■ 333 1022灾时时钟芯片…… 10.23铁电存储器… 1024键盘显示驱动 343 1025数字量输入输出通道 4咱命q1口日日暴卩,q■+4 346 H025通信………… …34T 103系统软件……1…2,: 1031主程序 348 10.32中断服务程序 10.33子程序……… 35] 104程序单及注率 ◆d■■■着 10.5本章小结…… 391 参考文献

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