《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》通过一系列单片机项目开发案例的分析，有侧重地展示各个案例，包括作者开发过程中曾走过的弯路，尽可能地启迪读者的思维，教给读者“学习与开发”的方法。
《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》共分15章，第1章介绍开发环境，其余各章分别针对一个案例进行介绍。这些案例有一些是专门设计的学习任务，有一些是从实际项目中提取而来。各章的内容除了知识点的介绍外，还尽可能引导读者进行思考，理解诸如“如何开发出符合客户要求的产品”，“如何不断跟踪新知识、新技术”等问题，帮助读者尽快从“学习者”转变为“开发者”。
《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》适用于已掌握单片机基本知识的工程师、大学生等人员阅读，也可以作为单片机开发人员的参考用书。
《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》特色：作者从事单片机开发与教学工作多年，经常与各类学员打交道，同时作者也经常关注各电子论坛和博客，从中逐渐体会到人们在单片机学习过程中的思维模式，并据此设计了一些教学方案，撰写了一些教材，获得了学员和读者的认可。《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》是作者为那些已初步入门，但在进一步提高过程中遇到困难的学员和读者而编写的。 《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》强调建立真实的教学情景，为讲清楚某个知识点，尽可能找一个用到该知识点的工程实例来分析；找不到合适的工程实例时，就专门为此设计一个应用作品。 《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》所举的例子，并不着眼于“高科技、新技术”，也并不提供实现这些例子功能的“完美”解决方案，而是希望读者能够“动起来”。多数例子是易实现的，并有一定的“应用”效果；部分例子在分析完后，又专门为读者设计了略深一层次的应用要求，以激发读者自行动手练习的欲望。 《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》所分析的知识点，是作者根据自己的观察，从大家普遍比较关心的技术热点中选择出来的。每个例子的分析详细而各有侧重。很多问题必须依靠源程序才能讲清楚，但又尽量避免单纯地进行源程序的堆积。读者对象 《平凡的探索：单片机工程师与教师的思考》的读者对象为有志于钻研单片机技术的各类人员。
很多读者在读完作者所编著的《单片机轻松入门》、《单片机C语言轻松入门》等书后，来信与作者探讨这样一个问题：书上的例题都做了，自我感觉也有一定的编程能力了，但就是不能进行独立的开发工作，应该如何进一步深入学习，从而尽快具有独立工作的能力？
这是很多人学习中都会遇到的问题，这个问题单纯依靠“学习”或者“读书”很难解决。但是一本好书仍可以提供一个较好的途径，帮助读者尽快从“学习者”进入“开发者”的行列，本书是作者为解决这一问题而进行的尝试。
本书主要是基于单片机项目开发案例来进行讨论，但作者并非仅仅罗列案例的各种资源，更非简单地列出源程序，而是对所选择的案例进行深入分析，将作者在这一项目开发时所经历的过程（包括曾走过的弯路）有选择地展示出来。这样做的目的是希望能启迪读者的思维，真正教给读者“学习与开发”的方法，而并非仅仅提供给读者一个可以复制的实例。本书所选择的案例难易程度适中，并且各个案例都会有针对性地解决一些中等级别难度的问题，比如小数的运算和显示问题、C语言多模块编程问题等。
本书包括以下内容：第1章是开发环境的介绍，介绍目前较为常见和流行的开发工具，如仿真机、在线编程、JTAG调试器等，与工程师所用的开发环境保持一致。第2～5章通过一个统一的平台学习几个典型的具有独立功能的“小产品”，如电压测量、速度测量、温度测量以及使用PID进行温度控制等。每个小产品都提供电路图、源程序，并介绍相关的知识，调试过程中需要注意的问题等。这些小产品花费不大，读者可以自行练习制作。第6～15章的内容是从实际的产品中提取出来的功能模块，或者针对读者常见问题而专门设计的学习任务。第6章和第7章通过单片机控制机械手、机加工平台，学习如何模仿PLC中定时器的用法和状态转移法在编程中的应用。第8章介绍的是一个通用显示器的开发，重点展示产品不断演化的过程，让读者看到开发者紧跟当前技术发展而不断改进设计的思路。本章结尾提出新的设计方案，读者可在这个产品的基础上进一步地研发。第9章是针对很多读者遇到的学习瓶颈问题设计的一个趣味任务，展示一个小项目开发的完整过程，教给读者如何将零散的程序片断“装配”成一个能实现完整功能的程序。本章还给读者提出了“如何才能开发出符合客户要求的产品”这样一个命题，引领读者进行这方面的思考，以便达到能够独立完成项目的目的。第10章“红外遥控”给读者所呈现的是作者在遇到未知知识时，如何探索并解决问题的过程。第11章“‘星际飞船’控制器”是一个综合性较强的实际项目，通过对这一项目开发过程的研读，读者可以领悟到模块化设计的思想。
周坚，网络中被惯称为“平凡”。以教书为业，开发些单片机项目，故自封为工程师。好读书，爱动手，以求甚解；常思考，每有所得，必以行动验证之；心无城府、不慕名利，所做皆小事，但均为实事。
第1章 单片机的开发环境
1.1 仿真机1
1.2 编程器2
1.3 其他开发工具5
1.3.1 ISP工具6
1.3.2 JTAG工具7
第2章 测速表的制作
2.1 脉冲信号的获得9
2.1.1 霍尔传感器9
2.1.2 光电传感器11
2.1.3 光电编码器11
2.2 硬件连接12
2.3 软件编程13
思考与实践18
第3章 多路输入电压表的制作
3.1 模/数转换简介19
3.2 TLC1543特性简介19
3.3 单片机与TLC1543芯片的接口20
3.4 TLC1543驱动程序编写21
3.5 多路输入电压表程序的编写24
第4章 步进电机驱动
4.1 步进电机常识29
4.2 永磁式步进电机的控制30
4.3 步进电机的驱动实例32
4.3.1 要求分析32
4.3.2 程序实现33
4.4 使用步进电机驱动器40
4.4.1 步进电机驱动器40
4.4.2 用步进电机驱动器驱动步进电机42
思考与实践43
第5章 温度的测量与控制
5.1 使用DS18B20制作温度计44
5.1.1 1Wire总线介绍44
5.1.2 DS18B20器件44
5.1.3 用单片机控制DS18B20制作温度计49
5.2 使用数字PID控制温度54
5.2.1 数字PID的原理54
5.2.2 使用数字PID控制加热器57
思考与实践66
第6章 使用单片机控制机械手
6.1 外形与结构67
6.2 动作过程描述68
6.3 单片机控制电路69
6.4 程序编写73
6.4.1 控制板与控制对象的关系73
6.4.2 工作状态细分74
6.4.3 控制程序分析76
思考与实践88
第7章 使用单片机控制加工站
7.1 加工过程描述89
7.2 硬件电路90
7.3 控制对象分析91
7.3.1 控制板与控制对象的关系91
7.3.2 工作状态细分92
7.4 控制程序93
第8章 通用显示器的开发
8.1 硬件电路100
8.2 软件部分102
8.3 显示器的使用108
8.4 设计改进110
8.4.1 硬件设计的改进110
8.4.2 软件设计的改进112
第9章 电子荧火虫
9.1 荧火虫发光与PWM技术115
9.1.1 PWM技术115
9.1.2 STC12C56S2的PWM发生器模块116
9.1.3 用单片机生成PWM波形120
9.2 用按键改变占空比121
9.3 将占空比显示出来124
9.3.1 字符型液晶显示屏124
9.3.2 字符型液晶显示器的驱动程序126
9.3.3 液晶显示程序与现有程序的组合130
9.4 电子荧火虫的制作132
9.4.1 基本功能的实现132
9.4.2 真实荧火虫发光的模拟133
第10章 红外遥控
10.1 红外遥控知识136
10.2 红外遥控信号检测138
10.2.1 STC12C5A56S2的串行通信138
10.2.2 测试程序143
10.3 遥控器的制作150
第11章 “星际飞船”控制器
11.1 “星际飞船”状态与功能154
11.1.1 运行状态描述154
11.1.2 功能描述155
11.1.3 设置状态描述156
11.2 硬件设计157
11.3 模块化编程159
11.4 程序分析162
第12章 智能仪器设计
12.1 设计任务分析195
12.2 浮点数195
12.2.1 浮点数的基本知识196
12.2.2 C51中的浮点数196
12.2.3 浮点数转化为整型数201
12.3 智能仪器设计的实现202
第13章 便携式无线抢答器
13.1 便携无线抢答器方案选择217
13.2 点阵型液晶屏简介218
13.2.1 FM12864I及其控制芯片HD61202218
13.2.2 HD61202及其兼容控制驱动器的特点220
13.2.3 HD61202及其兼容控制驱动器的指令系统221
13.2.4 字模的产生222
13.2.5 LCM驱动程序227
13.3 无线模块233
13.4 手持式终端的软件设计235
思考与实践252
第14章 开放式PLC的开发
14.1 PLC简介255
14.2 梯形图转换方法分析256
14.2.1 LD类指令257
14.2.2 AND和ANI类指令258
14.2.3 OR和ORI类指令258
14.2.4 ANB、ORB、MPS、MRD、MPP、INV指令259
14.2.5 MC指令与MCR指令259
14.2.6 OUT类指令259
14.2.7 SET与RST类指令260
14.2.8 LDP和LDF指令261
14.2.9 NOP和END指令261
14.3 使用单片机处理PLC程序262
14.3.1 整体流程262
14.3.2 输入采样265
14.3.3 PLC指令的分解266
14.3.4 系统变量设计267
14.3.5 计数器类指令269
14.3.6 定时器类指令270
14.3.7 输出处理273
14.4 较高代码效率的程序274
14.4.1 指令代码分析274
14.4.2 区分指令类别276
14.4.3 内存单元分配277
14.4.4 对各软元件进行操作278
14.4.5 锁存类指令处理279
14.4.6 沿跳变指令处理280
14.4.7 拓展与思考283
14.5 上位机软件编写284
14.5.1 Visual Basic 2008 Express简介284
14.5.2 上位机程序的实现285
第15章 全数字信号发生器
15.1 仪器性能分析293
15.2 初步设计293
15.2.1 显示部分293
15.2.2 键盘部分294
15.2.3 工作过程总体描述294
15.3 硬件电路的设计294
15.3.1 整体电路设计295
15.3.2 原理图设计296
15.3.3 面板与印刷线路板设计299
15.3.4 仪器装配300
15.4 软件设计301
15.4.1 键盘程序301
15.4.2 小数点处理303
15.4.3 AT24C01A的读/写304
15.4.4 信号产生304
参考文献307
（2）DS18820的测温原理
DS18820的测温原理如图5-4所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。图中还隐含计数门，当计数门打开时，DS18820就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置人减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1。减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环，直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图5-4中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值。只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DSl8820的测温原理。
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