单片机原理及应用(吉林师范大学)
单片机原理及应用(吉林师范大学)
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/22
开课平台智慧树
开课高校吉林师范大学
开课教师汪津黄涛张英平王春武董贺李志慧
学科专业工学电子信息类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
单片机技术被广泛地应用于军事设备、智能仪表、通讯设备、家用电器等领域。《单片机原理及应用》也是各大高校电子信息工程类专业的必修课程。然而,单片机的结构复杂、理论枯燥、指令难于记忆等问题一直令初学者望而却步。为改善这种情况,本课程由浅入深地将单片机的硬件结构、功能模块、外围模块以及程序设计方法等,有机地嵌入到单片机系统开发的全过程。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
流水灯的设计
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单片机应用简介、基本机构、开发环境介绍
张英平
项目实现
张英平
总结
张英平
键控流水灯的设计
独立按键原理及识别
张英平
项目实现
张英平
总结
张英平
方波发生器的设计
定时/计数器原理
张英平
定时/计数器的工作方式
张英平
中断系统及中断函数写法
张英平
项目实现
张英平
总结
张英平
电子琴的设计
项目介绍与准备工作、蜂鸣器和扬声器驱动
王春武
利用定时器发声
王春武
矩阵按键的原理及识别
王春武
项目实现(一):声音的频率
王春武
项目实现(二):发声测试
王春武
项目实现(三):矩阵式按键识别
王春武
项目实现(四):完善程序
王春武
总结
王春武
声控灯系统的设计
项目介绍、准备工作以及声音检测模块
王春武
继电器驱动
王春武
秒定时的实现
王春武
项目实现(一)硬件电路设计
王春武
项目实现(二)软件延时与定时器查询法延时
王春武
项目实现(三)基于定时中断的延时法
王春武
总结
王春武
电子时钟的设计
项目介绍、准备工作及数码管驱动
王春武
静态显示原理
王春武
数码管动态显示原理
王春武
数码管动态显示接口、驱动
王春武
基于状态图的流程分析、走时功能实现及按键设置功能实现
王春武
项目实现(一)单个数码管的测试
王春武
项目实现(二)多片数码管的测试
王春武
项目实现(三)动态显示编程
王春武
项目实现(四)走时功能的实现
王春武
项目实现(五)按键功能的实现
王春武
总结
王春武
计算器的设计
数码管静态显示原理、实现及驱动
王春武
基于状态图的流程分析
王春武
项目实现(一)系统硬件电路设计
王春武
项目实现(二)数码管驱动
王春武
项目实现(三)功能实现
王春武
总结
王春武
频率计的设计
外中断控制流程
张英平
中断触发计数
张英平
项目实现
张英平
总结
张英平
基于蓝牙的双机通信系统设计
串行口功能与结构
王春武
串行口工作方式
王春武
蓝牙模块用法
王春武
项目实现(一)温度传感器驱动
王春武
项目实现(二)串行通信编程实现
王春武
项目实现(三)完善系统功能
王春武
总结
王春武
超声波身高检测系统设计
超声波模块介绍
王春武
语音模块介绍、检测流程及语音模块程序
王春武
项目实现
王春武
总结
王春武
数字电压表的设计
项目介绍及其准备工作
王春武
项目实现(一)硬件设计
王春武
项目实现(二)软件框架
王春武
项目实现(三) 数据采集(软件延时法)
王春武
项目实现(三)数据采集(查询法)
王春武
项目实现(三)数据采集(中断法)
王春武
项目实现(四)显示功能的实现(硬件设计)
王春武
项目实现(四)显示功能的实现(软件设计)
王春武
总结
王春武
点阵显示系统设计
项目介绍及其准备工作
王春武
项目实现(一)8*8点阵电路设计
王春武
项目实现(二)8*8点阵电路测试(74HC595传数)
王春武
项目实现(二)8*8点阵电路测试(74HC138传数)
王春武
项目实现(三)8*8点阵显示0-9
王春武
项目实现(四)16*16点阵模块设计与驱动
王春武
项目实现(五)16*16点阵电路测试(列驱动)
王春武
项目实现(五)16*16点阵电路测试(行驱动)
王春武
总结
王春武
  • 第一章流水灯的设计

    介绍单片机的发展历史和开发环境;了解单片机程序设计的基本流程;介绍IO口的基本用法。

  • 1.1单片机应用简介、基本机构、开发环境介绍

    以流水灯为例,讲解单片机的基本结构、引脚和最小系统电路,以流水灯为例介绍IO口的使用方法。

  • 1.2项目实现

    利用仿真软件讲解项目的具体实现过程。

  • 1.3总结

    本项目的小总结。

  • 第二章键控流水灯的设计

    在基于单片机的智能控制系统中,按键是最常用的人机接口。通过本项目的学习,我们将了解独立按键的工作原理和驱动方法。

  • 2.1独立按键原理及识别

    以按键控制流水灯的流向为例,讲解独立按键的工作原理和识别方法。

  • 2.2项目实现

    利用仿真软件讲解项目的具体实现过程。

  • 2.3总结

    本项目的小总结。

  • 第三章方波发生器的设计

    定时器是单片机内部的重要资源,可以用于定时、计数、波形发生等用途。本项目中将讲解“定时/计数器”的工作原理和使用方法。同时引入中断的概念,提高程序的可读性和执行效率。

  • 3.1定时/计数器原理

    以产生500Hz方波为例,讲解定时器的工作原理和相关的寄存器。

  • 3.2定时/计数器的工作方式

    介绍定时器的工作方式0和1的具体用法。

  • 3.3中断系统及中断函数写法

    分别以查询和中断方式为例,讲解利用定时器产生方波的方法。

  • 3.4项目实现

    基于仿真软件实现项目的具体设计。

  • 3.5总结

    本项目的小总结。

  • 第四章电子琴的设计

    本项目将讨论发声的基本原理,蜂鸣器和扬声器的驱动,利用单片机定时器产生波形的基本方法,矩阵式按键的组成原理以及识别方法。

  • 4.1项目介绍与准备工作、蜂鸣器和扬声器驱动

    介绍蜂鸣器、扬声器的原理和驱动方法。

  • 4.2利用定时器发声

    介绍声音与频率的关系,讲解程序设计的具体过程。

  • 4.3矩阵按键的原理及识别

    介绍按键的工作原理,讲解反转法和扫描法的具体思路。

  • 4.4项目实现(一):声音的频率

    利用Excel软件,计算音符与频率对照表。

  • 4.5项目实现(二):发声测试

    利用Proteus和Keil软件实现发声的测试。

  • 4.6项目实现(三):矩阵式按键识别

    讲解反转法矩阵式按键识别的原理和实现过程。

  • 4.7项目实现(四):完善程序

    结合发声和按键识别实现系统的设计。

  • 4.8总结

    本项目的小总结。

  • 第五章声控灯系统的设计

    本项目将介绍继电器模块的基本原理和使用方法,同时结合声音检测模块的学习,以及“秒定时”的实现技巧,完成声控灯的设计。

  • 5.1项目介绍、准备工作以及声音检测模块

    介绍项目的具体组成,声音模块的工作原理和使用方法。

  • 5.2继电器驱动

    介绍继电器的工作原理和使用方法。

  • 5.3秒定时的实现

    讲解利用定时器实现1秒钟定时的常用方法。

  • 5.4项目实现(一)硬件电路设计

    基于Proteus实现硬件电路的设计和测试。

  • 5.5项目实现(二)软件延时与定时器查询法延时

    介绍软件延时和定时器查询法延时的实现过程。

  • 5.6项目实现(三)基于定时中断的延时法

    利用定时中断方式实现延时功能。

  • 5.7总结

    本项目的小总结。

  • 第六章电子时钟的设计

    本项目将学习数码管显示的基本原理和驱动方法;在了解静态显示原理的同时,重点掌握数码管动态显示原理和驱动方法;为了降低编程难度,引入状态图流程分析方法;学习“时钟走时”功能的实现技巧;学习按键调节时间功能的实现方法。

  • 6.1项目介绍、准备工作及数码管驱动

    介绍项目的具体要求,系统的基本组成,数码管驱动方法等。

  • 6.2静态显示原理

    介绍数码管静态显示和动态显示的异同,简要介绍数码管静态显示的工作原理和驱动方法。

  • 6.3数码管动态显示原理

    介绍多片级联的数码管硬件结构,视觉暂留效应的定义以及在数码管动态显示中的应用。

  • 6.4数码管动态显示接口、驱动

    介绍常用的数码管动态显示驱动方法,并详细介绍利用译码器和移位寄存器实现数码管动态驱动的方法。

  • 6.5基于状态图的流程分析、走时功能实现及按键设置功能实现

    介绍走时功能的实现过程,以及引入状态图流程描述方法,进而明确系统的控制流程。

  • 6.6项目实现(一)单个数码管的测试

    介绍数码管的硬件连接、字形码的计算以及驱动。

  • 6.7项目实现(二)多片数码管的测试

    利用74HC138和74HC595实现多片数码管的动态驱动电路设计和测试。

  • 6.8项目实现(三)动态显示编程

    利用视觉暂留效应实现数码管动态驱动。

  • 6.9项目实现(四)走时功能的实现

    利用定时器实现1秒钟定时,完成时间信息的刷新,然后介绍拆数方法和传数过程。

  • 6.10项目实现(五)按键功能的实现

    介绍按键扫描和识别方法,并依据状态图实现该系统的设计。

  • 6.11总结

    本项目的小总结。

  • 第七章计算器的设计

    本项目将详细介绍数码管静态显示原理和驱动方法,同时进一步强化状态图流程分析方法和矩阵按键识别方法。

  • 7.1数码管静态显示原理、实现及驱动

    介绍数码管静态显示的工作原理和驱动方法。

  • 7.2基于状态图的流程分析

    根据计算器的工作过程,设计系统的状态图,并实现程序设计。

  • 7.3项目实现(一)系统硬件电路设计

    基于Proteus绘制系统电路图,讲解74HC595与数码管的连接方法,以及级联方法,介绍网络标号的作用。

  • 7.4项目实现(二)数码管驱动

    编写程序,利用串行口的工作方式0实现数码管的驱动。

  • 7.5项目实现(三)功能实现

    完成矩阵式按键的识别,并依据状态图实现键函数的编程,最终实现计算器的设计。

  • 7.6总结

    本项目的小总结。

  • 第八章频率计的设计

    外中断在信号采集中具有举足轻重的作用,该项目将学习外中断的使用方法,并讨论如何利用定时器进行外部计数。

  • 8.1外中断控制流程

    搭建频率计仿真电路,配置外部中断的触发方式。

  • 8.2中断触发计数

    讲解定时器的工作方式、定时初值的计算,以及项目的实现过程。

  • 8.3项目实现

    利用仿真软件讲解项目的具体实现过程。

  • 8.4总结

    本项目的小总结。

  • 第九章 基于蓝牙的双机通信系统设计

    本项目将学习串行口的工作原理和使用方法;介绍蓝牙模块的用法。

  • 9.1串行口功能与结构

    项目简介,系统基本组成以及串口的结构和使用方法的介绍。

  • 9.2串行口工作方式

    介绍串行口的工作方式,重点介绍波特率的计算过程。

  • 9.3蓝牙模块用法

    以HC05蓝牙模块为例,介绍蓝牙模块的电特性、配置过程和基本用法;以DS18B20为例,介绍温度传感器模块的电特性和基本用法;介绍串行通信中常用函数的编写方法。

  • 9.4项目实现(一)温度传感器驱动

    介绍DS18B20的复位、读、写以及温度采集函数的具体实现方法。

  • 9.5项目实现(二)串行通信编程实现

    介绍串行口的波特率计算、晶振的选择、驱动函数的编写等,并利用Proteus中的虚拟终端完成串行口的测试。

  • 9.6项目实现(三)完善系统功能

    详细介绍项目的实现过程。

  • 9.7总结

    本项目的小总结。

  • 第十章超声波身高检测系统设计

    本项目将学习超声波模块和语音播报模块的使用方法,同时利用蓝牙模块完成数据的无线传输。

  • 10.1超声波模块介绍

    项目简介、系统组成分析以及超声波模块的工作时序和使用方法介绍等。

  • 10.2语音模块介绍、检测流程及语音模块程序

    介绍语音模块的基本结构和用法,并完成系统流程和程序设计过程。

  • 10.3项目实现

    介绍延时函数的实现,定时器、波特率、系统晶振的配置,以及具体的系统设计过程。

  • 10.4总结

    本项目的小总结。

  • 第十一章数字电压表的设计

    本项目将学习A/D转换的基本原理和ADC的基本用法。

  • 11.1项目介绍及其准备工作

    项目简介、系统组成分析以及ADC的指标和典型模块介绍。

  • 11.2项目实现(一)硬件设计

    按照设计要求,以ADC0808为核心模块,完成硬件电路的设计。

  • 11.3项目实现(二)软件框架

    为A/D转换电路设计软件框架,为数据采集做好准备。

  • 11.4项目实现(三) 数据采集(软件延时法)

    以软件延时法为例介绍A/D转换的实现过程。

  • 11.5项目实现(三)数据采集(查询法)

    介绍查询法的基本原理和实现A/D转换的过程。

  • 11.6项目实现(三)数据采集(中断法)

    介绍中断法实现A/D转换的过程。

  • 11.7项目实现(四)显示功能的实现(硬件设计)

    以数码管静态显示为例,详细介绍显示电路的设计过程。

  • 11.8项目实现(四)显示功能的实现(软件设计)

    编写数码管驱动程序,并完成整个项目的设计。

  • 11.9总结

    本项目的小总结。

  • 第十二章点阵显示系统设计

    本项目将学习点阵显示模块的基本原理,以及8*8点阵以及16*16点阵汉字显示的实现方法。

  • 12.1项目介绍及其准备工作

    项目简介、系统组成分析以及点阵的工作原理和驱动方法。

  • 12.2项目实现(一)8*8点阵电路设计

    加载8*8点阵模块,利用74HC595和74HC138完成电路驱动设计。

  • 12.3项目实现(二)8*8点阵电路测试(74HC595传数)

    讲解基于74HC595的传输函数的实现过程。

  • 12.4项目实现(二)8*8点阵电路测试(74HC138传数)

    讲解基于74HC138的数据传输过程的实现方法。

  • 12.5项目实现(三)8*8点阵显示0-9

    介绍基于8*8点阵实现数字0-9显示的具体实现过程。

  • 12.6项目实现(四)16*16点阵模块设计与驱动

    介绍16*16点阵显示屏的电路连接方法。

  • 12.7项目实现(五)16*16点阵电路测试(列驱动)

    完成16*16点阵电路的列驱动。

  • 12.8项目实现(五)16*16点阵电路测试(行驱动)

    完成16*16点阵电路的行驱动,并完成完整的项目设计。

  • 12.9总结

    本项目的小总结。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 流水灯的设计

    1.1 单片机应用简介、基本机构、开发环境介绍

    1.2 项目实现

    1.3 总结

    视频数3
  • 第二章  作业测试
    第二章 键控流水灯的设计

    2.1 独立按键原理及识别

    2.2 项目实现

    2.3 总结

    视频数3
  • 第三章  作业测试
    第三章 方波发生器的设计

    3.1 定时/计数器原理

    3.2 定时/计数器的工作方式

    3.3 中断系统及中断函数写法

    3.4 项目实现

    3.5 总结

    视频数5
  • 第四章  作业测试
    第四章 电子琴的设计

    4.1 项目介绍与准备工作、蜂鸣器和扬声器驱动

    4.2 利用定时器发声

    4.3 矩阵按键的原理及识别

    4.4 项目实现(一):声音的频率

    4.5 项目实现(二):发声测试

    4.6 项目实现(三):矩阵式按键识别

    4.7 项目实现(四):完善程序

    4.8 总结

    视频数8
  • 第五章  作业测试
    第五章 声控灯系统的设计

    5.1 项目介绍、准备工作以及声音检测模块

    5.2 继电器驱动

    5.3 秒定时的实现

    5.4 项目实现(一)硬件电路设计

    5.5 项目实现(二)软件延时与定时器查询法延时

    5.6 项目实现(三)基于定时中断的延时法

    5.7 总结

    视频数7
  • 第六章  作业测试
    第六章 电子时钟的设计

    6.1 项目介绍、准备工作及数码管驱动

    6.2 静态显示原理

    6.3 数码管动态显示原理

    6.4 数码管动态显示接口、驱动

    6.5 基于状态图的流程分析、走时功能实现及按键设置功能实现

    6.6 项目实现(一)单个数码管的测试

    6.7 项目实现(二)多片数码管的测试

    6.8 项目实现(三)动态显示编程

    6.9 项目实现(四)走时功能的实现

    6.10 项目实现(五)按键功能的实现

    6.11 总结

    视频数11
  • 第七章  作业测试
    第七章 计算器的设计

    7.1 数码管静态显示原理、实现及驱动

    7.2 基于状态图的流程分析

    7.3 项目实现(一)系统硬件电路设计

    7.4 项目实现(二)数码管驱动

    7.5 项目实现(三)功能实现

    7.6 总结

    视频数6
  • 第八章  作业测试
    第八章 频率计的设计

    8.1 外中断控制流程

    8.2 中断触发计数

    8.3 项目实现

    8.4 总结

    视频数4
  • 第九章  作业测试
    第九章 基于蓝牙的双机通信系统设计

    9.1 串行口功能与结构

    9.2 串行口工作方式

    9.3 蓝牙模块用法

    9.4 项目实现(一)温度传感器驱动

    9.5 项目实现(二)串行通信编程实现

    9.6 项目实现(三)完善系统功能

    9.7 总结

    视频数7
  • 第十章  作业测试
    第十章 超声波身高检测系统设计

    10.1 超声波模块介绍

    10.2 语音模块介绍、检测流程及语音模块程序

    10.3 项目实现

    10.4 总结

    视频数4
  • 第十一章  作业测试
    第十一章 数字电压表的设计

    11.1 项目介绍及其准备工作

    11.2 项目实现(一)硬件设计

    11.3 项目实现(二)软件框架

    11.4 项目实现(三) 数据采集(软件延时法)

    11.5 项目实现(三)数据采集(查询法)

    11.6 项目实现(三)数据采集(中断法)

    11.7 项目实现(四)显示功能的实现(硬件设计)

    11.8 项目实现(四)显示功能的实现(软件设计)

    11.9 总结

    视频数9
  • 第十二章  作业测试
    第十二章 点阵显示系统设计

    12.1 项目介绍及其准备工作

    12.2 项目实现(一)8*8点阵电路设计

    12.3 项目实现(二)8*8点阵电路测试(74HC595传数)

    12.4 项目实现(二)8*8点阵电路测试(74HC138传数)

    12.5 项目实现(三)8*8点阵显示0-9

    12.6 项目实现(四)16*16点阵模块设计与驱动

    12.7 项目实现(五)16*16点阵电路测试(列驱动)

    12.8 项目实现(五)16*16点阵电路测试(行驱动)

    12.9 总结

    视频数9
  • 期末考试