第 1章 51单片机基本组成 1

1.1　单片机内部结构与引脚　1

1.1.1　单片机的内部结构组成　1

1.1.2　单片机的引脚　3

1.2　单片机的存储器　5

1.3　单片机的最小系统电路　6

1.3.1　单片机的工作电源　7

1.3.2　单片机的复位电路　7

1.3.3　单片机的时钟电路　7

第　2章 走进单片机开发的世界　8

2.1　单片机C语言入门　8

2.1.1　C语言的特点　8

2.1.2　单片机采用C语言编程的

好处　8

2.1.3　如何学习单片机C语言　10

2.1.4　一个简单的流水灯程序　10

2.1.5　利用C51库函数实现流

水灯　13

2.1.6　小结　14

2.2　低成本单片机开发板介绍　15

2.2.1　低成本单片机开发板1　15

2.2.2　低成本单片机开发板2　17

2.2.3　低成本单片机开发板3　18

2.2.4　低成本单片机开发板4　18

2.2.5　单片机仿真器　19

2.3　单片机开发六步走　20

2.3.1　第 一步：硬件电路设计与

制作　20

2.3.2　第二步：编写程序　20

2.3.3　第三步：编译程序　26

2.3.4　第四步：仿真调试　27

2.3.5　第五步：烧写程序　28

2.3.6　第六步：脱机运行检查　29

第3章　单片机C语言重点难点

解析　30

3.1　C51基本知识　30

3.1.1　标识符和关键字　30

3.1.2　数据类型　32

3.1.3　常量　35

3.1.4　变量　36

3.1.5　运算符和表达式　38

3.1.6　表达式语句和复合语句　42

3.1.7　条件选择语句　43

3.1.8　循环语句　45

3.2　C51函数　50

3.2.1　函数概述　50

3.2.2　函数的参数和返回值　53

3.2.3　函数的调用　53

3.2.4　局部变量和全局变量　55

3.2.5　变量的存储种类　56

3.3　C51数组　57

3.3.1　一维数组　57

3.3.2　二维数组　59

3.3.3　字符数组　60

3.4　C51指针　61

3.4.1　指针概述　61

3.4.2　一般指针和基于存储器的

指针　65

3.4.3　绝对地址的访问　66

3.5　C51结构、共同体与枚举　67

3.5.1　结构　67

3.5.2　共同体　70

3.5.3　枚举　70

第4章　中断系统实例演练　72

4.1　中断系统基本知识　72

4.1.1　51单片机的中断源　72

4.1.2　中断的控制　73

4.1.3　中断的响应　76

4.1.4　中断的撤除　76

4.1.5　C51中断函数的写法　77

4.2　中断系统实例解析　77

4.2.1　实例解析1—外中断

练习1　77

4.2.2　实例解析2—外中断

练习2　79

第5章　定时/计数器实例演练　81

5.1　定时/计数器基本知识　81

5.1.1　什么是计数和定时　81

5.1.2　定时/计数器的组成　82

5.1.3　定时/计数器的寄存器　82

5.1.4　定时/计数器的工作方式　84

5.2　定时/计数器实例演练　88

5.2.1　实例解析1—定时器中断

方式实验　88

5.2.2　实例解析2—定时器查询

方式实验　90

5.2.3　实例解析3—实时显示

计数值　91

5.2.4　实例解析4—单片机唱歌　93

5.2.5　实例解析5—秒表　96

第6章　串行通信实例演练　99

6.1　串行通信基本知识　99

6.1.1　串行通信基本概念　99

6.1.2　51单片机串行口的结构　104

6.1.3　串行通信控制寄存器　105

6.1.4　串行口工作方式　106

6.2　串行通信实例演练　109

6.2.1　实例解析1—单片机向

PC送字符串　109

6.2.2　实例解析2—PC向

单片机发号施令　112

6.2.3　实例解析3—PC和

单片机进行串行通信

（不进行奇偶校验）　113

6.2.4　实例解析4—PC和

单片机进行串行通信

（进行奇偶校验）　115

第7章　键盘接口实例演练　118

7.1　键盘接口电路基本知识　118

7.1.1　键盘的工作原理　118

7.1.2　键盘与单片机的连接形式　119

7.1.3　键盘的扫描方式　119

7.2　键盘接口电路实例演练　120

7.2.1　实例解析1—按键扫描

方式练习　120

7.2.2　实例解析2—可控

流水灯　124

7.2.3　实例解析3—用数码管

显示矩阵按键的键号　126

7.2.4　实例解析4—单片机

电子琴　131

第8章　LED数码管实例演练　137

8.1　LED数码管基本知识　137

8.1.1　LED数码管的结构　137

8.1.2　LED数码管的显示码　139

8.1.3　LED数码管的显示方式　139

8.2　LED数码管实例演练　143

8.2.1　实例解析1—程序控制

动态显示　143

8.2.2　实例解析2—定时中断

动态显示　146

8.2.3　实例解析3—简易数码管

电子钟　149

8.2.4　实例解析4—具有闹铃

功能的数码管电子钟　155

第9章　LCD显示实例演练　161

9.1　字符型LCD基本知识　161

9.1.1　字符型LCD引脚功能　161

9.1.2　字符型LCD内部结构　162

9.1.3　字符型LCD控制指令　164

9.1.4　字符型LCD与单片机的

连接　168

9.1.5　字符型LCD驱动程序软件

包的制作　168

9.2　字符型LCD实例解析　171

9.2.1　实例解析1—1602 LCD

显示字符串　171

9.2.2　实例解析2—1602 LCD

移动显示字符串　172

9.2.3　实例解析3—1602 LCD

滚动显示字符串　174

9.2.4　实例解析4—1602 LCD

电子钟　175

9.3　12864点阵型LCD介绍与实例

演练　179

9.3.1　12864点阵型LCD介绍　180

9.3.2　实例解析5—12864 LCD

显示汉字　187

9.3.3　实例解析6—12864 LCD

显示图形　188

第　10章 时钟芯片DS1302实例

演练　191

10.1　时钟芯片DS1302基本知识　191

10.1.1　DS1302介绍　191

10.1.2　DS1302的控制命令字　192

10.1.3　DS1302的寄存器　192

10.1.4　DS1302的数据传输方式　194

10.1.5　DS1302驱动程序软件包的

制作　194

10.2　DS1302读写实例演练　195

10.2.1　实例解析1—DS1302

数码管电子钟　195

10.2.2　实例解析2—DS1302 LCD

电子钟　198

第　11章 EEPROM存储器实例

演练　202

11.1　24CXX实例解析　202

11.1.1　24CXX数据存储器介绍　202

11.1.2　I2C总线驱动程序软件包的

制作　206

11.1.3　实例解析1—具有记忆

功能的计数器　206

11.1.4　实例解析2—花样

流水灯　208

11.2　STC89Cxx内部EEPROM的

使用　210

11.2.1　STC89C系列单片机内部

EEPROM介绍　210

11.2.2　STC89C系列单片机内部

EEPROM驱动程序软件包

的制作　210

11.2.3　实例解析3—STC89C系列

单片机内部EEPROM

演示　211

第　12章 单片机看门狗与低功耗模式

实例演练　214

12.1　单片机看门狗实例演练　214

12.1.1　单片机看门狗基本

知识　214

12.1.2　看门狗实例演练　215

12.2　单片机低功耗模式实例演练　217

12.2.1　单片机低功耗模式基本

知识　217

12.2.2　低功耗模式实例演练　217

第　13章 温度传感器DS18B20实例

解析　221

13.1　温度传感器DS18B20基本

知识　221

13.1.1　温度传感器DS18B20

介绍　221

13.1.2　温度传感器DS18B20驱动

程序软件包的制作　224

13.2　DS18B20数字温度计实例

解析　225

13.2.1　实例解析1—LED数码管

数字温度计　225

13.2.2　实例解析2—LCD数字

温度计　228

13.2.3　实例解析3—LCD温度

控制器　231

第　14章 红外遥控和无线遥控实例

演练　241

14.1　红外遥控基本知识　241

14.1.1　红外遥控系统　241

14.1.2　红外遥控的编码与

解码　242

14.1.3　DD-900实验开发板遥控

电路介绍　243

14.2　红外遥控实例解析　243

14.2.1　实例解析1—LED数码管

显示遥控器键值　243

14.2.2　实例解析2—遥控器控制

花样流水灯　246

14.3　无线遥控电路介绍与演练　250

14.3.1　无线遥控电路基础知识　250

14.3.2　无线遥控模块介绍　252

14.3.3　实例解析3—遥控模块

控制LED灯和蜂鸣器　253

第　15章 A/D和D/A转换实例演练　256

15.1　A/D转换电路介绍及实例

解析　256

15.1.1　A/D转换电路介绍　256

15.1.2　实例解析1—LED数码管

显示电位器检测的AD值　258

15.2　D/A转换电路及实例演练　259

15.2.1　D/A转换电路介绍　259

15.2.2　实例解析2—D/A转换

实验　260

第　16章 步进电机和直流电机实例

演练　262

16.1　步进电机实例解析　262

16.1.1　步进电机基本知识　262

16.1.2　实例解析1—步进电机

正转与反转　266

16.1.3　实例解析2—步进电机

加速与减速运转　268

16.1.4　实例解析3—用按键

控制步进电机正反转　270

16.1.5　实例解析4—用按键

控制步进电机转速　272

16.2　直流电机介绍及实例解析　276

16.2.1　直流电机基本知识　276

16.2.2　实例解析5—用按键

控制直流电机转速　279

第　17章 LED点阵屏实例解析　281

17.1　简易LED点阵屏开发实例　281

17.1.1　LED点阵屏基本知识　281

17.1.2　LED点阵屏实例演练　288

17.2　双核LED点阵屏开发实例　303

17.2.1　双核LED点阵屏开发板及

汉字显示原理　303

17.2.2　双核LED点阵屏实例

演练　308

第　18章 ISD1700语音电路实例

演练　313

18.1　ISD1700语音电路基础知识　313

18.1.1　ISD1700系列芯片的基本

功能及特性　313

18.1.2　ISD1700引脚定义　314

18.1.3　ISD1700语音模块说明及

其工作模式　316

18.2　ISD1700实例演练　318

18.2.1　实现的功能　318

18.2.2　源程序　318

第　19章 单片机综合实例演练　321

19.1　12864万年历实例演练　321

19.1.1　硬件电路　321

19.1.2　实现的功能　321

19.1.3　源程序　322

19.2　串口测温实例演练　323

19.2.1　PC与单片机串行通信

介绍　323

19.2.2　串口测温程序实例

演练　331

19.3　nRF905、nRF2401实例演练　337

19.3.1　无线通信温度监控系统的

组成和功能　337

19.3.2　nRF905介绍　338

19.3.3　基于nRF905无线通信温度

监控系统的设计　341

19.4　智能小车开发　346

19.4.1　智能小车介绍　346

19.4.2　智能小车开发实例　347

第　20章 单片机高级开发指南与程序

错误剖析　352

20.1　USB接口设备的开发　352

20.1.1　USB接口基本知识　352

20.1.2　基于PDIUSBD12的应用

系统开发　353

20.2　FM数字调谐收音机的

开发　354

20.2.1　TEA5767介绍　354

20.2.2　硬件电路设计　355

20.2.3　软件设计　356

20.3　GSM/GPRS模块的开发　357

20.3.1　GSM/GPRS模块介绍　357

20.3.2　由GSM/GPRS模块组成的

应用系统　357

20.4　GPS模块的开发　358

20.4.1　GPS概述　358

20.4.2　GPS原理　359

20.4.3　硬件与软件设计　359

20.5　超声波测距仪的开发　359

20.5.1　超声波测距基本原理　359

20.5.2　超声波测距仪硬件设计　360

20.5.3　软件设计基本思路　362

20.6　TFT触摸屏模块的开发　362

20.6.1　TFT触摸屏模块介绍　362

20.6.2　供电及连接说明　363

20.6.3　TFT触摸屏模块程序

设计　364

20.7　非接触式IC卡门禁系统的

开发　366

20.7.1　非接触式IC卡门禁系统的

组成　366

20.7.2　Mifare1卡　366

20.7.3　读写芯片MF RC522

介绍　367

20.7.4　软件设计　368

20.8　程序错误、热启动与冷启动

剖析　368

20.8.1　程序错误的分类　368

20.8.2　程序错误的常用排错

方法　371

20.8.3　热启动与冷启动探讨　3742100433B

从零开始学51单片机C语言 采用新颖的讲解形式，深入浅出地介绍了51单片机的组成、开发环境及单片机C语言基础知识，结合大量实例，详细演练了中断、定时器、串行通信、键盘接口、LED数码管、LCD显示器、DS1302时钟芯片、EEPROM存储器、单片机看门狗、温度传感器DS18B20、红外和无线遥控电路、A/D和D/A转换器、步进电机、语音电路、LED点阵屏等内容。本书中的所有实例均具有较高的实用性和针对性，且全部通过了实验板验证；尤为珍贵的是，所有源程序均具有较强的移植性，读者只需将其简单修改甚至不用修改，即可应用到自己开发的产品中。

全书语言通俗，实例丰富，图文结合，简单明了，适合单片机爱好者和初学者，也可作为中等专业技术学校、中等职业学校等教学用书。

本书由浅入深、全面、系统地介绍了单片机C51开发技术。本书提供了大量实例，供读者实战演练。另外，作者专门为每一章的内容设置了练习题，用来加深、巩固对每一章知识的理解，有些章节设置了扩展式的练习，留给读者去思考、提高。 本书共分5篇。第1篇介绍单片机的发展史、应用领域、软件开发环境Keil C μVision3的搭建、硬件最小系统的制作、编程器的制作和STC烧录工具的使用；第2篇介绍51单片机C语言编程中常用的数据类型、运算符与表达式、流程控制语句、函数、数组和指针、结构体与共用体等；第3篇介绍51单片机的片内资源，包括单片机的I/O编程、中断系统、定时器/计数器、USART通用串行接口、片内EEPROM和看门狗；第4篇介绍增强型单片机的功能，包括第2通用串行接口USART2、同步外围串行接口SPI、PWM脉宽调制、A/D转换；第5篇设计了一个完整的应用实例，详细介绍了整个系统的开发过程，以提高读者实战水平。 本书涉及面广，从C语言编程知识到硬件电路原理，再到单片机片内功能模块的配置和使用，最后到项目开发，几乎涉及51单片机开发的所有重要知识。本书抛开了单片机复杂的内部资源，弱化了对数量庞大的寄存器的讲解，把重点放在原理设计和功能实现上。

《从零开始学51单片机》适合所有想全面学习51单片机开发技术的人员阅读，也适合各种使用51单片机进行开发的工程技术人员使用。对于经常使用51单片机做开发的人员，更是一本不可多得的案头必备参考书。

51单片机C语言非常入门与视频演练第1章

单片机C语言非常入门

1.1　认识C语言

1.1.1　单片机采用C语言编程的好处

1.1.2　如何学习单片机C语言

1.2　简单的C语言程序

1.2.1　一个简单的流水灯程序

1.2.2　利用C51库函数实现流水灯

本章小结

51单片机C语言非常入门与视频演练第2章

51单片机实验器材介绍与实验过程演示

2.1　DD-900mini实验板介绍

2.1.1　DD-900mini实验板硬件资源和接口

2.1.2　硬件电路介绍

2.1.3　仿真功能的使用

2.1.4　使用串口进行程序下载

2.1.5　笔记本电脑使用DD-900mini实验板

2.2　DD-51编程器介绍与使用

2.2.1　DD-51编程器介绍

2.2.2　DD-51编程器使用

2.3　DD-F51仿真器介绍

2.3.1　DD-F51仿真器介绍

2.3.2　DD-F51仿真器的组成与使用

2.4　51单片机实验过程演示

2.4.1　编写程序

2.4.2　编译程序

2.4.3　仿真调试

2.4.4　烧写程序

2.4.5　脱机运行检查

51单片机C语言非常入门与视频演练第3章

单片机C51学习与演练

3.1　标识符和关键字

3.1.1　标识符

3.1.2　关键字

3.2　数据类型介绍与演练

3.2.1　数据类型介绍

3.2.2　数据类型演练

3.3　常量、变量介绍与演练

3.3.1　常量

3.3.2　变量

3.3.3　常量与变量演练

3.4　运算符、表达式介绍与演练

3.4.1　运算符、表达式介绍

3.4.2　运算符、表达式演练

3.5　C51基本语句介绍与演练

3.5.1　表达式语句和复合语句

3.5.2　条件选择语句

3.5.3　循环语句

3.5.4　C51基本语句演练

3.6　C51函数介绍与演练

3.6.1　函数概述

3.6.2　函数的参数和返回值

3.6.3　函数的调用

3.6.4　局部变量和全局变量

3.6.5　变量的存储种类

3.6.6　函数演练

3.7　C51数组介绍与演练

3.7.1　一维数组

3.7.2　二维数组

3.7.3　字符数组

3.7.4　数组演练

3.8　C51指针介绍与演练

3.8.1　指针概述

3.8.2　一般指针和基于存储器的指针

3.8.3　绝对地址的访问

3.8.4　指针演练

51单片机C语言非常入门与视频演练第4章

单片机内部资源视频演练

4.1　中断系统介绍与视频演练

4.1.1　51单片机的中断源

4.1.2　中断的控制

4.1.3　中断的响应

4.1.4　中断的撤除

4.1.5　C51中断函数的写法

4.1.6　视频演练1——外中断练习

4.2　定时/计数器视频演练

4.2.1　定时/计数器的组成

4.2.2　定时/计数器的寄存器

4.2.3　定时/计数器的工作方式

4.2.4　视频演练2——定时实验

4.2.5　视频演练3——计数实验

4.3　RS232串行通信视频演练

4.3.1　什么是RS232串行通信

4.3.2　51单片机串行口的结构

4.3.3　串行通信控制寄存器

4.3.4　串行口工作方式

4.3.5　视频演练4——PC通过RS232和单片机通信

51单片机C语言非常入门与视频演练第5章

键盘接口电路视频演练

5.1　键盘接口电路基本知识

5.1.1　键盘的工作原理

5.1.2　键盘的扫描方式

5.1.3　DD-900mini实验板中的独立按键

5.2　独立按键视频演练

5.2.1　视频演练1——按键扫描方式练习

5.2.2　视频演练2——可控流水灯

51单片机C语言非常入门与视频演练第6章

LED数码管视频演练

6.1　LED数码管介绍

6.1.1　LED数码管的结构

6.1.2　LED数码管的显示码

6.1.3　LED数码管的显示方式

6.2　LED数码管视频演练

6.2.1　视频演练1——数码管动态扫描演示

6.2.2　视频演练2——数码管电子钟

51单片机C语言非常入门与视频演练第7章

LCD显示视频演练

7.1　字符型LCD介绍

7.1.1　字符型LCD引脚功能

7.1.2　字符型LCD内部结构

7.1.3　字符型LCD控制指令

7.1.4　字符型LCD与单片机的连接

7.1.5　字符型LCD驱动程序软件包的制作

7.2　字符型LCD视频演练

7.2.1　视频演练1——1602 LCD显示静止的字符串

7.2.2　视频演练2——1602 LCD显示从右向左移动的字符串

7.2.3　视频演练3——1602 LCD电子钟

51单片机C语言非常入门与视频演练第8章

时钟芯片DS1302视频演练

8.1　时钟芯片DS1302介绍

8.1.1　DS1302概述

8.1.2　DS1302的控制命令字

8.1.3　DS1302的寄存器

8.1.4　DS1302的数据传送方式

8.1.5　DS1302驱动程序软件包的制作

8.2　DS1302数码管电子钟视频演练

8.2.1　实现功能

8.2.2　源程序

8.2.3　源程序解读

8.2.4　视频演示

51单片机C语言非常入门与视频演练第9章

单片机读写I2C总线视频演练

9.1　I2C总线介绍

9.1.1　I2C总线工作原理

9.1.2　I2C总线的电气结构

9.1.3　I2C总线器件的寻址方式

9.1.4　I2C总线数据的传输规则

9.1.5　I2C总线数据的读写格式

9.1.6　I2C总线接口芯片24C04介绍

9.1.7　I2C总线驱动程序软件包的制作

9.2　I2C总线接口芯片24C04视频演练

9.2.1　视频演练1——具有记忆功能的记数器

9.2.2　视频演练2——花样流水灯

51单片机C语言非常入门与视频演练第10章

温度传感器DS18B20视频演练

10.1　温度传感器DS18B20介绍

10.1.1　DS18B20引脚功能

10.1.2　DS18B20的内部结构

10.1.3　DS18B20的指令

10.1.4　DS18B20使用注意事项

10.1.5　温度传感器DS18B20驱动程序软件包的制作

10.2　DS18B20 LED数字温度计视频演练

10.2.1　实现功能

10.2.2　源程序

10.2.3　源程序解读

10.2.4　视频演示

51单片机C语言非常入门与视频演练第11章

红外遥控视频演练

11.1　红外遥控基本知识

11.1.1　红外遥控系统

11.1.2　红外遥控的编码与解码

11.1.3　DD-900mini实验板遥控电路介绍

11.2　红外遥控视频演练

11.2.1　视频演练1——LED数码管显示遥控器键值

11.2.2　视频演练2——LCD显示遥控器键值

51单片机C语言非常入门与视频演练第12章

单片机音乐发声视频演练

12.1　单片机音乐发声简介

12.2　单片机音乐发声视频演练

12.2.1　视频演练1——单片机发出模拟枪声

12.2.2　视频演练2——单片机发出模拟救护车声

12.2.3　视频演练3——单片机发出模拟消防车声

12.2.4　视频演练4——单片机唱歌

参考文献

51单片机C语言非常入门与视频演练图书前言

单片机就是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括地讲，一块芯片就成了一台计算机，目前，市场上流行的单片机，其价格出奇得便宜。对于广大爱好者来说，真是上帝的礼物。只要你玩起了单片机，你就会有一种成就感，我怎么这样聪明！单片机，再结合适当的硬件接口电路，有什么事情做不到呢？我对它的评价是八个字：软硬兼施，老少皆宜。

单片机虽然好玩，但是，很多人经过一番探索之后却深感学好单片机并非易事，甚至连入门都感到困难。作者本人也是从一位电子爱好者成长为一名工程师的，此过程自然少不了学习、探索、实践、再学习、再实践这样一条规律。因此深切地知道，学单片机难，主要是不得要领，难以入门。一旦找到学习的捷径，入了门，掌握简单程序的编写方法并观察到实际演示效果，必然信心大增。接下来，再向深度、广度进军时，心里就比较坦然了，最终能够一步一个脚印地去扩展自己的知识面，成为单片机的编程高手。

在与众多的单片机爱好者交流中得知，单纯讲单片机内部结构、指令太枯燥，且不易理解。他们感兴趣的是单片机编程的应用实例，而且主要喜欢简单、实用、有趣的初级实例。因此，编写本书的思路是：以实战演练为主线贯穿全书，且多数实例采用视频的方式进行演示。这样，初学者能够看得清、听得到、学得快，从而达到很好的立体学习效果。

在内容安排上，本书通过51单片机内部资源（中断系统、定时/计数器、串口通信）、键盘接口、LED数码管显示、LCD液晶显示、DS1302时钟芯片、I2C总线接口芯片AT24C04、DS18B20温度传感器、红外遥控、音乐发声等大量具体的实际例子，系统演练了51单片机中最为常用、最为典型的接口应用。另外，本书也包括了一些作者在学习和实际设计过程中总结的经验及方法，希望能够帮助读者更好地学习51单片机。

本书安排的实例大部分是由作者编写的，有一些是参考相关资料改写的，全部程序都由作者调试并通过。对于实例的使用说明也尽量详细，力争让读者“看则能用，用则能成”，保证读者在动手的过程中常常体会到成功的乐趣。另外，书中的所有实例，都是基于作者设计的DD-900mini实验板之上的。本书附带的光盘中含有所有实验的完整源程序、视频演示和工具软件。

本书主要面向的读者是具有一定C语言基础或刚接触51单片机的电子爱好者，对于已经熟悉51单片机C语言开发的工程师则意义不大。

本书编写过程中，参阅了《无线电》、《单片机与嵌入式系统应用》等杂志，并从互联网上搜索了一些有价值的资料，由于其中的很多资料经过多次转载，已经很难查到原始出处，在此谨向资料提供者表示感谢。

参与本书编写的人员有刘建清、贾绪岩、李凤伟、陈素侠、孙保书、刘为国等，最后由中国电子学会高级会员刘建清先生组织定稿。由于编著者水平有限，加之时间仓促，书中难免会有疏漏和不足之处，恳请专家和读者不吝赐教。

最后要说明的是，本书中所有实例均采用了C语言进行编程，如果您喜欢用汇编语言，建议选用本书的姊妹篇《51单片机非常入门与视频演练》一书。

编著者

2010年3月