偉克多微電腦工作室 8051 系列參考書介紹


單晶片 8051 實作入門---專題製作篇 (文魁) 書號 P3037


讓您輕鬆學會 8051 介面控制及專題製作的入門及應用參考書
●[深入淺出]讓初學者可以在最短的時間內學會 8051 基本專題製作
●[技術探討]有關紅外線遙控、無線電遙控、語音辨認相關技術探討
●[動手實作]在家建立 8051 實驗平台,專題製作在家做不必跑實驗室
●[專題活用]有專題製作的基本功能實作,並提供進階功能擴充建議

本書特色


□書附超值光碟含 KEIL 評估版軟體(組譯器、C編譯器)及專題製作原始程式檔
□為初學者準備好 8051 專題實作的軟硬體開發工具
□介紹 89CXX 燒錄模擬器 (EPM89) 做程式開發快速測試
□介紹 8051 IO 控制板 (IO51) 做軟硬體實作
□介紹 8051 聲控模組 (VCMM) 做聲控專題實作
□遙控伺服機控制器設計及相關專題實作
□紅外線及無線電遙控編解碼技術解析及專題實作
□IO51 內建程式碼下載功能,免燒錄 89C51,由 RS232 介面
下載 64KB 程式碼來做實驗最方便
□程式碼下載後,永久保存在晶片內,開機後自動執行
□由開關 ON/OFF 做程式碼下載/執行功能的切換,操作簡單
□介紹以 IO51 為平台的專題實作,專題製作有方向可循
□專題製作---計時鬧鈴LCD
□專題製作---音樂計時器
□專題製作---密碼鎖控制
□專題製作---可記憶式電子琴
□專題製作---8051 音樂盒
□專題製作---紅外線遙控器研究
□專題製作---8051 伺服車控制
□專題製作---紅外線遙控伺服車
□專題製作---無線電家電遙控
□專題製作---8051 聲控設計
□本書內附磁片包括書中範例原始程式及執行檔,內容簡單易學易用,
是一本讓您輕鬆學會 8051 介面控制及專題製作的入門及應用參考書,
適合高職及大專院校電子科、電機科、自動控制科,單晶片、微電腦、
介面技術及專題製作的參考教材。


單晶片 8051 是目前市面上相當流行的單晶片,大專院校也普遍有開這門單晶片實習
8051 是目前市面上相當流行的單晶片,大專技職院校相關電子、電機系也都普遍有開這
門實習與應用的課程,在學過基本的相關軟硬體的實習後,在畢業前還有門專題製作的課
程,而且大部分的同學會以學過的 8051 為設計的中心,加上自己的創意及點子,結合
軟體硬體,來完成自己製作的專題。創意及點子是非常珍貴的,但是若缺乏特殊的應用介
面,往往無法將專題完全的設計製作出來。本書的寫作動機便是以基本的 8051 軟體硬
體設計為基礎,結合一些特殊的硬體應用介面所完成的一本書。基本的專題製作結合這些
特殊介面,將可以使製作出來的作品更精采有創意。

這些特殊的應用介面包括語音辨認、無線電遙控、紅外線遙控、電話控制介面、語音錄放
音介面等,這些應用介面一般市面上很少有關這方面的資料,卻可以為所製作出來的專題
增色不少。熟析這些應用介面在以後投入單晶片軟硬設計職場中,也將受用,一般的消費
性電子產品或是高級的玩具經常也會應用到的相關技術,這是提升競爭力的捷徑。事實上
不只單晶片8051 可以用到,其他種類的單晶片也可以應用在相關的設計中。

由於對微電腦的好奇,及對單晶片程式設計的興趣,幾年前便開始著手來進行研究,收集
資料,做實驗,並由指導學生製作專題中也找到了不少靈感,於是設計了系列的 8051 程
式開發及特殊應用介面的簡易開發實驗工具,方便學生或是初學者可以以有限的環境及工
具,只要有一台電腦加上創意及程式設計,便可以實現自己的設計夢想,這是筆者這幾年
來一直努力的方向。如果讀者也像筆者一樣有這方面硬體實作狂熱的話,您將會發現 DIY
真的非常有趣,只要有一新的點子便可以用程式及簡單的硬體把它實作出來。

本書是一本學習 8051 專題製作入門的參考用書,也提供特殊介面的程式設計入門,從最
基本的 8051 基本程式設計開始介紹,程式如何設計,如何產生執行檔,及如何測試皆做
說明。同時介紹使用簡易的 RS232 介面來進行簡易的程式除錯。在實習環境上,本書實
驗介紹實用的 89CXX 燒錄模擬器(EPM89) 及 8051 IO 控制板(IO51)做 8051 程式開發設
計,此二控制板並非昂貴的開發工具,最主要的這對初學者、在學學生或是有心學好單晶
片 8051 的朋友而言均是不錯的選擇,尤其是遇到要做畢業專題時,您就不必一定得整天
都待在學校的實驗室與ICE為伴,只要在家中擺一套 EPM89 或是 IO51,在家中便可以做
專題製作了,甚至畢業以後還可以自組個人工作室做一些專案的硬體產品設計。

本書主張您自製基本的 8051 微電腦控制板,並利用它來做實驗及專題製作。本書告訴您
有關 8051 單板 DIY 實作的技巧,這對許多初學者而言應該是相當寶貴的經驗,學會了
8051 程式設計及介面控制後,下一步在學學生可能是要做畢業專題製作,此時便是您一
展身手自我挑戰的機會到了,如何將所實驗過的電路及控制程式應用在專題製作中,本書
是一本非常實用的參考書,由特殊介面的範例程式來修改,便可以很容易的整合到自己的
專題中,以前都是看別人寫的程式,只要消化吸收經過驗證加入到自己的控制系統中,看
到整個系統工作的很順暢,會相當有成就感的。

在硬體開發工具上,除了使用 EPM89 89C51燒模器來做程式碼的快速載入及測試燒錄外,
並搭配 IO51 控制板,可以快速驗證本書實驗程式,不需燒錄 89C51,直接由串列介面下
載程式來執行,可以驗證書中大部分程式。此外並利用特殊零組件來做實驗,包括紅外線
遙控器及紅外線接收模組、無線電發射接收模組來做家電遙控專題實驗。利用伺服機來設
計伺服車,使用 VCMM 聲控模組來做 8051 聲控專題實驗。

在軟體開發工具上,讀者手上若沒有 8051 組譯器,則可以使用書附光碟片中 KEIL 公司
的 8051 組譯器(評估展示版),讀者可以依需要自行執行解壓縮來安裝。在書中也會介紹
如何有效的使用此套軟體發展工具。最新版的 KEIL 8051 評估版程式可以至 KEIL 網站
下載, KEIL公司的網址 : www.keil.com

此外為了方便初學者快速入門,在8051 程式開發方面,介紹並提供了 DOS 版及視窗
WIN98的實驗環境供選擇,使用 DOS 環境下來開發程式較簡單、快速、方便,可以自動產
生可執行檔並直接下載到控制板。若要有軟體除錯的功能,可以選擇在 WIN98 下以整合
型 KEIL 發展系統來設計程式並進行軟體除錯,不過在操作上較複雜些。

此外為了方便在學學生在製作完 8051 專題製作後,另外要整理專題製作的報告,在隨
書所附光碟片中收錄有 8051 基本資料的電子檔,方便讀者進一步來使用,以便節省時
間還要重新整理基本資料。初學者或學生在學過 8051 相關章節課程及做過專題製作後,
應該對這些基本知識很熟悉,順便複習一下。

本書在寫作及實驗期間,承蒙偉克多微電腦工作室工作夥伴們在測試上的協助。文魁圖書
公司的大力配合及協助出版,在此一併致以十二萬分的謝意。初學者或是讀者如有實作上
的任何疑問可直接與工作室聯絡。
網址: vic.seeder.net
信箱: ufvicwen@ms2.hinet.net

本書導讀


有關畢業班學生製作專題製作的目的及用途,筆者認為至少有以下三點:
1.考驗自己幾年來所學的軟硬體實作能力
2.應徵工作時可以當做代表作展示用
3.當做升學推薦甄試申請的實作展示

畢業班學生自己自我評量一下,唸了幾年專業科目下來,學了那些科目可以在畢業後進入
職場上與其他人競爭?記住職場上的競爭是專業上的軟硬體實作能,而不是在校考試成績
的高低!因此畢業專題製作是考驗學生在自己幾年來下來,對所學的軟硬體科目實作能力
的總驗收。

專題製作成品及報告帶過去面試應徵工作用,可以當做代表作展示用,美工畢業班的學生
有其設計的美工作品,建築系畢業班的學生有其設計的建築設計作品,電子系畢業班的學
生當然也要有其設計的電子專題製作作品,想想若您設計的專題製作是台語音時鐘或是智
慧型電子狗,真能設計出特殊的功能及點子的話,那麼應徵面試的專案經理一定對您印象
深刻,錄取的機會一定大大提高。
面試時攜帶自己親自設計的作品者有可能會被優先錄用。

此外專題製作成品及報告也可以當做升學推薦甄試申請時的實作展示用。特別是研究生的
申請入學時,教授希望找進來的研究生,不完全是要會唸書考試的成績優良學生,而可能
會是優先考慮很會寫程式及設計製作硬體介面的有實力的學生。

因此畢業班的學生應該好好靜下心來好好想想專題應該做些什麼?及如何進行?在設計及
完成專題製作,對於一般的學生而言是陌生的,特別是剛入門的初學者,設計較複雜特殊
的軟硬體由無到有是件較困難的工作,若手上有基本的軟硬體設計資源當做參考,而後做
功能擴充,做系統整合設計起來將更方便,省下讀者收集資料及測試原始程式碼是否正確
性的時間。這是本書想提供給讀者的。

本書是以單晶片 8051 當作平台來設計相關基本特殊介面的專題製作入門書,聰明的讀者
應該可以利用本書在短時間內設計出基本可以動作的專題,再結合自己的創意來完成屬於
自己獨一無二的專題,最重要的是加入自己的點子,才會與眾不同。

本書提供讀者製作 8051 專題製作所需的相關軟硬體工具及建議,包括程式組譯器,程式
載入器、晶片燒模器及程式發展平台,特殊介面軟硬體設計資源及相關專題製作功能擴充
建議,對初學者而言將可以省下許多寶貴的時間。本書的讀者希望已經學過 8051 基本的
部分,例如看過拙著 "單晶片 8051 實作入門",書號 P2277(文魁),對於 8051 基本知識
已有了初步的認識,再來研讀本書會很容易上手。

各章內容如下:

第 1 章 前言
第 2 章 8051 基本軟硬體設計
第 3 章 單晶片時鐘
第 4 章 計時鬧鈴
第 5 章 計時鬧鈴LCD
第 6 章 音樂計時器
第 7 章 密碼鎖控制
第 8 章 可記憶式電子琴
第 9 章 8051 音樂盒
第 10 章 紅外線遙控器研究
第 11 章 紅外線遙控家電
第 12 章 8051 伺服機控制
第 13 章 8051 伺服車控制
第 14 章 紅外線遙控伺服車
第 15 章 無線電家電遙控
第 16 章 8051 聲控設計

各章的內容都可以單獨研究,讀者可以針對有興趣的題目來做參考,基本的 8051 實驗平
台為 IO51控制板,可以以此平台來設計各式各樣的專題,也可以使用 EPM89 89C51燒模
器來做程式碼的快速載入及測試燒錄外,所搭配的特殊硬體介面如下:

□ IO51 控制板 : 可以快速驗證本書實驗程式,不需燒錄 89C51,直接由串列介面下載
程式來執行,可以驗證書中大部分程式,包括第 2 章至第 11 章程式。
□ 萬用板OK線焊接:以OK線焊接動作電路,燒錄一顆89C51,也可以驗證結果。
□ 紅外線遙控器及紅外線接收模組:做第10、11章及14 章紅外線遙控專實驗。
□ 伺服機 : 用來設計伺服車用,可以驗證第 12 章至第 14 章程式。
□ 無線電發射接收模組: 做第 15 章無線電家電遙控專題實驗。
□ VCMM 聲控模組: 搭配 IO51 來做第 16 章 8051 聲控專題實驗。

讀者也可以依照書中的電路焊在萬用蜂巢板上,並配合書中所附軟體程式來驗證相關專題
的功能,萬用蜂巢板可以在一般的電子材料行買到,自己設計的 8051 專題,也可以焊在
萬用蜂巢板上,隨時可以修改硬體電路來增加專題的功能,非常有彈性。

對於初學者建議只要有一片 IO51 8051 IO 控制板便可以開始來學習軟硬體設計,也可以
做進一步的專題設計用,若想設計自己專題也可以以IO51 來做基本的平台,因為鍵盤輸
入及液晶顯示 LCD 都已內建,並在板上留有洞洞孔可以直接焊上特殊積體電路及零件來
做必要的實驗及做功能擴充。由於IO51 已內建程式碼載入功能,因此也可以經由擴充排
線,連到自行設計的電路板上當作簡易 ICE 功能用,在使用上 IO51 提供使用者很好的
功能擴充。此外 IO51 程式碼最大容量為64KB,因此可以設計功能相當複雜的應用程式及
專題。

目錄


第 1 章 前言
1-1 專題製作所需硬體工具
1-2 專題製作所需軟體使用工具
1-3 8051 程式開發測試平台
1-4 使用免費組譯器
1-5 89CXX 燒錄模擬器操作實例
1-6 自製 8051 微電腦單板 IO51
1-7 IO51 操作實例
1-8 以 WIN98 工作模式結合 DOS 執行

第 2 章 8051 基本軟硬體設計
2-1 8051 各種基本的硬體設計
2-2 工作指示LED
2-3 8051 延遲時間設計
2-4 基本按鍵偵測
2-5 建立 8051 通訊介面
2-6 簡易 8051 除錯介面
2-7 壓電喇叭測試
2-8 鍵盤掃描
2-9 掃描控制七節顯示器
2-10 LCD 介面控制
2-11 8051計時器模式的工作
2-12 計時器模式0測試
2-13 計時器模式1測試
2-14 計時器模式2測試
2-15 以計時器產生各種頻率的聲音
2-16 以計時器演奏一段旋律

第 3 章 單晶片時鐘
3-1 功能說明
3-2 控制電路
3-3 控制程式

第 4 章 計時鬧鈴
4-1 功能說明
4-2 控制電路
4-3 控制程式

第 5 章 計時鬧鈴LCD
5-1 功能說明
5-2 控制電路
5-3 控制程式

第 6 章 音樂計時器
6-1 功能說明
6-2 控制電路
6-3 控制程式

第 7 章 密碼鎖控制
7-1 功能說明
7-2 控制電路
7-3 控制程式

第 8 章 可記憶式電子琴
8-1 功能說明
8-3 控制電路
8-4 控制程式

第 9 章 8051 音樂盒
9-1 功能說明
9-2 控制電路
9-3 控制程式

第 10 章 紅外線遙控器研究
10-1 紅外線遙控器動作原理
10-2 如何觀察紅外線遙控器信號
10-3 紅外線遙控器解碼功能說明
10-4 控制電路
10-5 控制程式

第 11 章 紅外線遙控家電
11-1 功能說明
11-2 控制電路
11-3 控制程式

第 12 章 8051 伺服機控制
12-1 伺服機動作原理及改裝
12-2 功能說明
12-3 伺服機控制電路
12-4 伺服機控制程式

第 13 章 8051 伺服車控制
13-1 功能說明
13-2 伺服車組裝及實驗
13-3 控制電路
13-4 控制程式

第 14 章 紅外線遙控伺服車
14-1 功能說明
14-2 伺服車組裝及實驗
14-3 控制電路
14-4 控制程式

第 15 章 無線電家電遙控
15-1 功能說明
15-2 遙控編解碼控制
15-3 控制電路
15-4 控制程式

第 16 章 8051 聲控設計
16-1 聲控基本知識介紹
16-2 系統組成
16-3 聲控模組介紹
16-4 基本控制電路
16-5 基本控制程式
16-6 聲控專題設計

附錄


附錄 A 簡易穩壓電源製作
附錄 B 本書實驗所需軟硬體工具及零件
附錄 C 8051 內部控制暫存器介紹
附錄 D 8051 指令集
附錄 E 如何自製 8051 單板
附錄 F 專題製作報告參考內容
附錄 G IO51 控制板視窗版驅動程式使用說明
附錄 H 如何以 KEIL 8051 發展系統組譯程式及除錯
附錄 I EPM89 89CXX 燒錄模擬器特性
附錄 J IO51 8051 IO 控制板特性
附錄 K VCMM 聲控模組特性
附錄 L IO51 控制板完整電路圖
附錄 M 書附光碟使用說明
附錄 N 硬體介面板版權宣告及如何訂購
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