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內(nèi)容簡介

　　本書將教學(xué)機器人引入單片機課程，采用基于系統(tǒng)化項目的教學(xué)方法，將單片機的I/O端口資源、定時器和中斷系統(tǒng)、鍵盤接口技術(shù)、A/D和D/A擴展等教學(xué)內(nèi)容融入循序漸進的教學(xué)機器人制作和比賽項目中，使讀者直接在項目應(yīng)用和比賽過程中學(xué)習(xí)單片機技術(shù)，提升學(xué)習(xí)效率，最后通過歸納總結(jié)，獲得整個機器人單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的知識和技能。本書所有項目都使用C語言作為開發(fā)語言，這樣可以使讀者進一步強化C語言學(xué)習(xí)效果，同時在畢業(yè)時具備應(yīng)用C語言和單片機完成機器人應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。本書打破了傳統(tǒng)的單片機教學(xué)方法和教學(xué)體系結(jié)構(gòu)，解決了單片機課程抽象、難學(xué)和學(xué)習(xí)效果差的難題。本書可作為應(yīng)用型本科、高職院?！皢纹瑱C技術(shù)及應(yīng)用”或“機器人制作與開發(fā)”相關(guān)課程的教材和教學(xué)參考書，也可作為工程訓(xùn)練和單片機、機器人課程設(shè)計的實踐教材及相關(guān)專業(yè)課程的綜合實踐教材，同時可供廣大希望從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和單片機C語言程序設(shè)計的學(xué)生自學(xué)使用。

作者簡介

　　秦志強，東莞第六批領(lǐng)軍人物入選者，全童科教有限公司董事長，中科樂活動中心創(chuàng)始人、中國教育機器人大賽創(chuàng)始人。秦志強主持編寫和出版13本機器人教學(xué)方面教材，在電子工業(yè)出版社發(fā)行。秦志強是“無人機之父”香港科技大學(xué)李澤湘教授的弟子。2016年，李澤湘和秦志強在松山湖聯(lián)合成立全童科教（東莞）有限公司，建立機器人STEAM研究院。

圖書目錄

目錄
第1章單片機最小系統(tǒng)及其搭建 1
單片機最小系統(tǒng) 1
搭建AT89S52單片機最小系統(tǒng)所需的元件清單 1
任務(wù)1．1 AT89S52單片機最小系統(tǒng)的搭建 2
時鐘電路的搭建 2
復(fù)位電路的搭建 3
下載電路的搭建 4
電源電路的搭建 4
任務(wù)1．2 用搭建的最小系統(tǒng)控制兩輪機器人運動 5
編寫單片機最小系統(tǒng)控制兩輪機器人運動的程序 6
擴展閱讀 8
單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8
AT89S52單片機的引腳功能 9
工程素質(zhì)和技能歸納 11
科學(xué)精神的培養(yǎng) 11
第2章單片機并行I/O端口應(yīng)用――機器人信息顯示 12
任務(wù)2．1 控制8個LED閃爍 12
電路設(shè)計和搭建 12
控制8個LED閃爍的源程序 13
任務(wù)2．2 流水燈控制 14
流水燈的源程序 14
任務(wù)2．3 數(shù)碼管顯示 15
LED數(shù)碼管簡介 15
電路設(shè)計和搭建 17
共陰數(shù)碼管顯示的源程序 17
任務(wù)2．4 字符型液晶顯示（LED）模塊和廣告機器人的制作 18
字符型LCD1602模塊簡介 19
電路設(shè)計和搭建 20
LCD1602模塊的源程序 20
擴展閱讀 24
LCD1602模塊的引腳功能 24
教學(xué)板的制作 25
工程素質(zhì)和技能歸納 25
科學(xué)精神的培養(yǎng) 26
第3章定時器和中斷系統(tǒng)――機器人速度測量與控制 27
任務(wù)3．1 簡易數(shù)字編碼器的安裝和電機轉(zhuǎn)速的測量 27
簡易數(shù)字編碼器介紹 27
簡易數(shù)字編碼器的測速原理 28
簡易數(shù)字編碼器的安裝 28
用簡易數(shù)字編碼器進行電機轉(zhuǎn)速的測量 30
任務(wù)3．2 用PID控制算法控制小車速度 34
PID控制算法簡介 34
PID控制算法的編程實現(xiàn) 36
基于PID控制算法的速度控制 36
任務(wù)3．3 簡易里程計的設(shè)計 43
簡易里程計設(shè)計原理 43
簡易里程計的程序設(shè)計 43
擴展閱讀 47
T0和T1的工作方式寄存器TMOD 47
T0和T1的控制寄存器TCON 48
T0和T1的計數(shù)寄存器TH0、TL0和TH1、TL1 48
T2的T2CON寄存器和T2MOD寄存器 48
T2的T2CON寄存器 49
T2的模式控制寄存器T2MOD 49
捕獲方式 50
中斷相關(guān)知識及中斷寄存器介紹 50
3個定時/計數(shù)器的初始化與中斷函數(shù) 52
工程素質(zhì)和技能歸納 53
科學(xué)精神的培養(yǎng) 53
第4章單片機計時與鍵盤接口技術(shù)――機器人計時 54
任務(wù)4．1 用8位八段數(shù)碼管制作簡易秒表 54
8位八段數(shù)碼管和擴展學(xué)習(xí)板簡介 54
簡易秒表的制作與程序設(shè)計 59
任務(wù)4．2 裁判機器人的制作――測量選手的反應(yīng)時間 62
裁判機器人的制作要求 62
測量選手反應(yīng)時間的程序 63
任務(wù)4．3 具有簡單設(shè)置功能的計時機器人制作 65
4×4矩陣鍵盤簡介 65
矩陣鍵盤電路和數(shù)碼管電路 66
矩陣鍵盤編碼和掃描程序說明 67
鍵盤接口程序的實現(xiàn) 69
任務(wù)4．4 具有簡單設(shè)置功能的時鐘機器人制作 75
時鐘機器人的設(shè)計思路 75
時鐘機器人的程序?qū)崿F(xiàn) 76
工程素質(zhì)和技能歸納 81
科學(xué)精神的培養(yǎng) 81
第5章 A/D、D/A轉(zhuǎn)換接口與漫游機器人制作 82
任務(wù)5．1 基于紅外測距導(dǎo)航的漫游機器人的制作和編程 82
SHARP紅外傳感器的測量原理 83
A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計與搭建 83
機器人漫游程序 84
程序說明 86
拓展閱讀 88
任務(wù)5．2 紅外測距云臺導(dǎo)航機器人的制作 89
角度舵機 89
角度舵機的安裝和電路連接 90
云臺導(dǎo)航機器人的完整程序 90
程序說明 93
任務(wù)5．3 D/A轉(zhuǎn)換和機器人LED的亮度控制 94
DAC0832的主要引腳功能 94
LM324運算放大器 95
電路的設(shè)計與搭接 95
LED亮度控制程序 96
工程素質(zhì)和技能歸納 97
科學(xué)精神的培養(yǎng) 97
第6章 SPI與溫濕度檢測機器人的制作 98
任務(wù)6．1 溫濕度傳感器與溫濕度測量 98
Sensirion溫濕度傳感器簡介 98
Sensirion溫濕度傳感器的通信接口 100
讀取和發(fā)送溫濕度傳感器數(shù)據(jù)的程序 101
程序說明 105
任務(wù)6．2 溫濕度檢測機器人的制作 106
工程素質(zhì)和技能歸納 106
科學(xué)精神的培養(yǎng) 106
第7章綜合比賽項目――“機器人高鐵游中國”比賽 107
任務(wù)7．1 采用RFID讀卡器讀取RFID卡號 108
RFID讀卡器介紹 108
RFID讀卡器的安裝和電路連接 110
RFID讀卡器讀取RFID標簽信息程序 111
任務(wù)7．2 利用語音芯片播報景點 116
WT588D語音芯片介紹 116
WT588D語音芯片功能概述 116
WTW500-16語音模塊的引腳說明 116
語音芯片三線控制時序及驅(qū)動控制程序 118
任務(wù)7．3 實現(xiàn)“機器人高鐵游中國”比賽任務(wù) 119
機器人相關(guān)傳感器安裝 119
“機器人高鐵游中國”程序設(shè)計 121
工程素質(zhì)和技能歸納 137
科學(xué)精神的培養(yǎng) 137
第8章綜合比賽項目――“機器人智能消防”比賽 138
任務(wù)8．1 確定完成比賽所需的傳感器和滅火裝置 139
任務(wù)8．2 確定超聲波傳感器連接端口和編寫測距函數(shù) 141
任務(wù)8．3 安裝火焰?zhèn)鞲衅骱蜏缁痫L(fēng)扇，編寫尋找火源和滅火程序 143
任務(wù)8．4 “機器人智能消防”程序設(shè)計 144
根據(jù)超聲波測距信息編寫導(dǎo)航程序 144
完成滅火主程序的編寫 153
工程素質(zhì)和技能歸納 153
科學(xué)精神的培養(yǎng) 153
附錄 154
教學(xué)機器人基礎(chǔ)車體組裝步驟 154