本书是职业教育国家在线精品课程配套教材。本书内容包括智能车间指示系统设计与制作、智能车间生产线计数系统设计与制作和智能车间搬运系统设计与制作3个项目，其中每个项目包括5个任务，每个任务由任务描述、任务目标、任务实施、任务评价、知识链接和习题训练组成，部分任务还包含拓展提高、举一反三、编程题和科创实践。每个任务一般包含基础任务和进阶任务，实施分层教学。

本书可作为高等职业院校机电一体化技术、工业机器人技术、应用电子技术、嵌入式技术应用等相关专业的教材，也可作为电子、智能制造行业技术人员的参考用书。

为方便教学，本书配有电子课件、习题解答、模拟试卷及答案等，凡选用本书作为教材的教师，均可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册后下载或来电索取。联系电话:010-88379375。

目录

前言

二维码索引

项目1?智能车间指示系统设计与制作  1

任务1?信号灯模块设计与制作    1

1.1.1?什么是单片机  9

1.1.2?单片机内部结构  10

1.1.3?单片机最小系统  11

1.1.4?单片机存储器  12

1.1.5?单片机引脚  15

任务2?指定效果指示灯设计与制作    18

1.2.1?认识C语言  21

1.2.2?C语言的基本结构  23

1.2.3?数据类型  23

1.2.4?常量  26

1.2.5?变量  27

1.2.6?运算符  28

任务3?AGV指示灯设计与制作    32

1.3.1?顺序结构  36

1.3.2?选择结构  38

1.3.3?独立按键编程原理  43

任务4?流水指示灯设计与制作    46

1.4.1?什么是数组  50

1.4.2?一维数组的定义  51

1.4.3?一维数组的初始化  51

1.4.4?一维数组的引用  52

1.4.5?C语言循环结构  53

1.4.6?二维数组的定义  59

1.4.7?二维数组的初始化  60

1.4.8?二维数组元素的引用  61

1.4.9?字符数组  61

任务5?报警指示灯设计与制作    62

1.5.1?函数的分类和定义  66

1.5.2?函数调用  69

项目2　智能车间生产线计数系统设计

与制作  72

任务1?检测模块设计与制作    72

2.1.1?红外光电传感器的工作原理  79

2.1.2?蜂鸣器的工作原理  81

2.1.3?定时/计数器的结构与工作原理  82

2.1.4?定时/计数器的工作方式  85

任务2?计数模块设计与制作    89

2.2.1?中断的概念  95

2.2.2?单片机的中断系统  95

2.2.3?C语言中断函数  100

任务3?显示模块设计与制作    104

2.3.1?数码管的结构与工作原理  112

2.3.2?数码管的静态显示  113

2.3.3?数码管的动态显示  114

任务4　通信模块设计与制作  119

2.4.1　串行通信的基础知识  126

2.4.2　单片机的串行口  129

2.4.3　51单片机串行口的工作过程  132

2.4.4　矩阵式键盘的结构  137

2.4.5　矩阵式键盘键值的判断  138

任务5　监测模块设计与制作  144

2.5.1　认识DS18B20  155

2.5.2　DS18B20的外形及引脚  155

2.5.3　DS18B20的内部结构  156

2.5.4　DS18B20的工作原理  158

2.5.5　DS18B20的工作指令表  159

2.5.6　DS18B20的工作时序  160

2.5.7　LCD显像原理  162

2.5.8　字符型液晶显示器  162

2.5.9　认识DHT11  167

2.5.10　数据时序图  169

项目3?智能车间搬运系统设计与制作  172

任务1　智能小车驱动模块设计与制作  172

3.1.1　L298直流电动机驱动芯片的

　　　结构  177

3.1.2　L298芯片与单片机的连接  177

3.1.3　直流电动机正转、反转和停止编程

方法  178

3.1.4　PWM（脉宽调制）电动机调速  180

任务2　智能小车循迹模块设计与制作  182

3.2.1　认识红外循迹传感器  190

3.2.2　红外循迹传感器原理  190

3.2.3　红外循迹传感器编程方法  191

任务3　智能小车避障模块设计与制作  192

3.3.1　认识超声波传感器  203

3.3.2　超声波测距的工作原理  204

3.3.3　超声波避障程序编写方法  205

3.3.4　认识LCD12864液晶显示器  206

3.3.5　LCD12864的引脚分配及功能  207

3.3.6　LCD12864的硬件连接方法  208

3.3.7　常用寄存器和功能位  209

3.3.8　控制指令  212

3.3.9　操作时序  215

任务4　智能小车遥控模块设计与制作  217

3.4.1　红外遥控基础知识  225

3.4.2　红外遥控器的编码及发送  226

3.4.3　红外遥控器程序编写思路  227

任务5　智能小车通信模块设计与制作  228

3.5.1　蓝牙工作原理  234

3.5.2　蓝牙通信协议  235

3.5.3　WiFi工作原理  236

3.5.4　小车微信遥控通信协议  236

附录  238

参考文献  242