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171千字 字数
2025-07-01 发行日期
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主编推荐语

本书涉及电子信息类学生学习所需要的相关基础知识。

内容简介

本书以基本电子元器件作为起点，以51单片机实际综合应用作为终点，与MOOC课程“创意创新实践Ⅱ——电子设计与制作实例”相配套，共8章、1个附录。本书旨在通过项目案例教学的方式，提高学生的创新思维能力和综合应用能力，为之后的学科竞赛打下良好的基础。

第1章以电子元器件引入学习；第2～4章为常见电路设计基础知识，为后面章节51单片机的编程及电路搭建做好铺垫；第5～8章介绍51单片机基础知识及项目制作，主要包括51单片机内部资源合理分配，以及外部传感器、显示器、伺服电机、外拓芯片的使用等相关知识；附录包括16个Arduino和STC8单片机的电子电路设计案例，初学者可从此入门。

本书通过不同传感器的融合来解决生活中的相关问题，以提高学生对生活的洞察力，以及对学习的积极性。

目录

  • 版权信息
  • 内容简介
  • 专家寄语
  • 前言
  • 第1章 电子设计基础与元器件
  • 1.1 电子设计制作概述
  • 1.1.1 电子系统的基本概念
  • 1.1.2 电子系统的基本类型
  • 1.2 导线的基础介绍
  • 1.2.1 导线种类
  • 1.2.2 实例1：导线的应用
  • 1.3 电阻器的基础介绍
  • 1.3.1 电阻器的工作原理
  • 1.3.2 电阻符号及电阻单位
  • 1.3.3 电阻器的分类
  • 1.3.4 电阻器的电阻值识别
  • 1.3.5 实例2：电阻器的分压应用
  • 1.3.6 实例3：上、下拉电阻器应用
  • 1.3.7 实例4：电阻器的限流应用
  • 1.4 电容器的基础介绍
  • 1.4.1 电容器的工作原理
  • 1.4.2 电容器的分类
  • 1.4.3 电容器的性能指标
  • 1.4.4 实例5：定时电容器应用
  • 1.4.5 实例6：去耦电容器应用
  • 1.4.6 实例7：旁路电容器应用
  • 1.5 电感器的基础介绍
  • 1.5.1 电感器的工作原理
  • 1.5.2 电感器的型号及分类
  • 1.5.3 电感器的性能指标
  • 1.5.4 实例8：电感器的选择与应用
  • 1.5.5 实例9：RL高通滤波器
  • 1.5.6 实例10：RL低通滤波器
  • 1.6 二极管
  • 1.6.1 二极管的工作原理
  • 1.6.2 二极管的种类
  • 1.6.3 二极管的特性
  • 1.6.4 实例11：防反接保护电路设计
  • 1.6.5 实例12：稳压二极管电路设计
  • 1.7 三极管
  • 1.7.1 三极管的工作原理
  • 1.7.2 三极管的特性
  • 1.7.3 实例13：NPN与PNP对照实验
  • 1.8 MOS管
  • 1.8.1 MOS管的工作原理
  • 1.8.2 MOS管的种类与特性
  • 1.8.3 实例14：MOS管驱动电路设计
  • 1.9 继电器的基础介绍
  • 1.9.1 继电器的工作原理
  • 1.9.2 继电器的应用
  • 1.9.3 新型继电器
  • 第2章 常用电路设计
  • 2.1 电路原理基础
  • 2.1.1 欧姆定律
  • 2.1.2 串联与并联
  • 2.1.3 直流电路的一般分析基础
  • 2.1.4 支路电流法
  • 2.1.5 回路电流法
  • 2.1.6 节点电压法
  • 2.2 开关电路
  • 2.2.1 模拟开关电路的概念
  • 2.2.2 实例15：数字开关电路设计
  • 2.2.3 实例16：模拟开关电路设计
  • 2.3 滤波电路
  • 2.3.1 滤波电路的原理和分类
  • 2.3.2 实例17：RC滤波电路设计
  • 2.3.3 实例18：LC滤波电路设计
  • 2.4 常用电源电路
  • 2.4.1 LDO稳压器简介
  • 2.4.2 实例19：固定输出LDO电路设计
  • 2.4.3 实例20：可调输出LDO电路设计
  • 2.4.4 DC-DC转换器简介
  • 2.4.5 实例21：固定输出DC-DC电路设计
  • 2.5 基本放大电路
  • 2.5.1 基本放大电路简介
  • 2.5.2 实例22：三极管放大电路设计
  • 2.5.3 实例23：MOS管放大电路设计
  • 2.6 差分放大电路
  • 2.6.1 差分放大电路简介
  • 2.6.2 实例24：差分放大电路设计
  • 2.7 集成运算放大电路
  • 2.7.1 集成运算放大电路简介
  • 2.7.2 实例25：LM358运算放大器的使用
  • 2.7.3 实例26：加法电路设计
  • 2.7.4 实例27：减法电路设计
  • 2.8 负反馈放大电路
  • 2.8.1 负反馈放大电路简介
  • 2.8.2 实例28：电压串联负反馈放大电路设计
  • 2.8.3 实例29：电压并联负反馈放大电路设计
  • 2.8.4 实例30：电流串联负反馈放大电路设计
  • 2.8.5 实例31：电流并联负反馈放大电路设计
  • 2.9 桥式整流电路
  • 2.9.1 桥式整流电路简介
  • 2.9.2 桥式整流电路的工作原理
  • 2.9.3 实例32：桥式整流电路设计
  • 2.10 钳位电路
  • 2.10.1 钳位电路简介
  • 2.10.2 实例33：钳位电路设计
  • 2.11 波形发生器电路
  • 2.11.1 波形发生器电路简介
  • 2.11.2 实例34：正弦波振荡电路设计
  • 2.11.3 实例35：方波发生器电路设计
  • 2.11.4 实例36：三角波发生器电路设计
  • 2.11.5 实例37：锯齿波发生器电路设计
  • 第3章 PCB电路设计
  • 3.1 什么是PCB
  • 3.2 PCB设计流程概述
  • 3.3 Altium Designer的操作环境
  • 3.3.1 工程的组成
  • 3.3.2 实例38：STC89C51工程的创建
  • 3.4 元器件的设计与添加
  • 3.4.1 元器件库概述
  • 3.4.2 实例39：51单片机芯片的设计
  • 3.4.3 实例40：常用元器件的设计
  • 3.5 封装库的设计与添加
  • 3.5.1 PCB封装概述
  • 3.5.2 实例41：贴片类型元器件封装设计
  • 3.5.3 实例42：插件类型元器件封装设计
  • 3.5.4 实例43：封装模型的导入
  • 3.6 原理图的设计与绘制
  • 3.6.1 原理图的概念
  • 3.6.2 电气连接及网络标号的放置
  • 3.6.3 实例44：STC89C51单片机的最小系统原理图绘制
  • 3.7 PCB的设计与绘制
  • 3.7.1 PCB的导入
  • 3.7.2 元器件的排列与布局
  • 3.7.3 常用PCB规则设置
  • 3.7.4 PCB的布线与绘制
  • 3.7.5 PCB电气规则检查DRC
  • 3.7.6 实例45：STC89C51单片机的最小系统PCB绘制
  • 第4章 常用芯片基础
  • 4.1 DS1302时钟芯片
  • 4.1.1 时钟芯片简介
  • 4.1.2 DS1302时钟芯片的工作原理
  • 4.1.3 实例46：DS1302时钟芯片电路设计
  • 4.2 LM358运算放大器
  • 4.2.1 LM358运算放大器简介
  • 4.2.2 LM358运算放大器的工作原理
  • 4.2.3 实例47：LM358差分放大电路设计
  • 4.3 555定时器
  • 4.3.1 555定时器简介
  • 4.3.2 555定时器的工作原理
  • 4.3.3 实例48：555定时器基本电路设计
  • 4.4 8255A外扩I/O接口芯片
  • 4.4.1 8255A外扩I/O接口芯片简介
  • 4.4.2 8255A工作方式
  • 4.4.3 实例49：单片机外扩I/O接口设计
  • 4.5 ADC0832模数转换芯片
  • 4.5.1 模数转换芯片简介
  • 4.5.2 ADC0832的工作原理
  • 4.5.3 实例50：ADC0832电路设计
  • 4.6 DAC0832
  • 4.6.1 数模转换芯片简介
  • 4.6.2 DAC0832的工作原理
  • 4.6.3 实例51：DAC0832电路设计
  • 4.7 74LS138译码器
  • 4.7.1 译码器芯片简介
  • 4.7.2 74LS138译码器的工作原理
  • 4.7.3 实例52：74LS138译码器电路设计
  • 4.8 74LS573锁存器
  • 4.8.1 锁存器芯片简介
  • 4.8.2 74LS573锁存器的工作原理
  • 4.8.3 实例53：74LS573锁存器电路设计
  • 第5章 51单片机基础
  • 5.1 Keil 5软件
  • 5.1.1 Keil 5安装
  • 5.1.2 Keil 5程序包创建
  • 5.1.3 Keil头文件简介
  • 5.2 Proteus的安装与使用
  • 5.2.1 Proteus安装
  • 5.2.2 Proteus新建工程
  • 5.2.3 Proteus使用
  • 5.3 51单片机结构介绍
  • 5.3.1 运算器
  • 5.3.2 控制器
  • 5.3.3 存储器
  • 5.3.4 特殊功能寄存器
  • 5.4 51单片机最小系统及仿真
  • 5.4.1 51单片机最小系统
  • 5.4.2 51单片机最小系统仿真图
  • 5.5 I/O接口
  • 5.5.1 I/O接口简介
  • 5.5.2 发光二极管控制原理
  • 5.5.3 TTL电平
  • 5.5.4 实例54：点亮LED灯
  • 5.5.5 实例55：流水灯设计
  • 5.5.6 实例56：双向流水灯
  • 5.6 外部中断
  • 5.6.1 外部中断简介
  • 5.6.2 实例57：外部中断控制小灯亮灭
  • 5.7 定时器/计数器
  • 5.7.1 定时器/计数器简介
  • 5.7.2 定时器/计数器工作原理
  • 5.7.3 实例58：定时器控制小灯闪烁
  • 5.8 串口
  • 5.8.1 串行通信与并行通信
  • 5.8.2 51单片机串口通信工作原理
  • 5.8.3 实例59：串口双机通信
  • 5.9 模拟I2C
  • 5.9.1 I2C简介
  • 5.9.2 I2C的工作原理
  • 5.9.3 实例60：模拟I2C程序设计
  • 第6章 常用电子设计
  • 6.1 数码管
  • 6.1.1 数码管简介
  • 6.1.2 数码管的分类
  • 6.1.3 实例61：静态显示数码管
  • 6.1.4 实例62：动态显示4位数码管
  • 6.1.5 实例63：数码管计数器
  • 6.1.6 实例64：秒表
  • 6.2 按键与键盘
  • 6.2.1 按键分类
  • 6.2.2 按键消抖
  • 6.2.3 矩阵键盘
  • 6.2.4 实例65：独立按键控制
  • 6.2.5 实例66：矩阵键盘显示
  • 6.3 蜂鸣器
  • 6.3.1 蜂鸣器简介
  • 6.3.2 有源蜂鸣器
  • 6.3.3 实例67：蜂鸣器发声
  • 6.3.4 无源蜂鸣器
  • 6.3.5 实例68：蜂鸣器演奏音阶
  • 6.3.6 实例69：蜂鸣器演奏乐曲
  • 6.4 HX711称重传感器
  • 6.5 LM393比较器应用
  • 6.5.1 LM393比较器简介
  • 6.5.2 红外对管
  • 6.5.3 光敏电阻
  • 6.5.4 CO检测传感器
  • 6.5.5 雨滴传感器
  • 6.5.6 火焰检测器
  • 6.5.7 PM2.5传感器
  • 6.5.8 实例70：红外对管检测黑线
  • 6.5.9 实例71：雨滴传感器观察雨量
  • 6.5.10 实例72：PM2.5浓度检测
  • 6.5.11 实例73：火焰检测报警
  • 6.6 温度传感器
  • 6.6.1 温度传感器简介
  • 6.6.2 温度传感器的工作原理
  • 6.6.3 实例74：温度传感器测温
  • 6.7 温湿度传感器
  • 6.7.1 温湿度传感器简介
  • 6.7.2 温湿度传感器工作时序
  • 6.7.3 实例75：温湿度传感器检测显示
  • 6.8 超声波模块
  • 6.8.1 超声波模块简介
  • 6.8.2 超声波模块的工作原理
  • 6.8.3 实例76：超声波测距
  • 6.9 触摸传感器模块
  • 6.9.1 触摸传感器模块简介
  • 6.9.2 实例77：触摸开关
  • 6.10 点阵模块
  • 6.10.1 点阵简介
  • 6.10.2 MAX7219点阵介绍
  • 6.10.3 实例78：MAX7219显示数字
  • 6.11 OLED显示屏
  • 6.11.1 OLED简介
  • 6.11.2 OLED显示屏原理
  • 6.11.3 I2C总线协议
  • 6.11.4 硬件I2C和模拟I2C
  • 6.11.5 I2C数据读/写操作
  • 6.11.6 OLED工作指令
  • 6.11.7 实例79：OLED显示数字
  • 6.11.8 实例80：OLED显示图片
  • 6.12 LCD1602液晶显示屏
  • 6.12.1 液晶介绍
  • 6.12.2 LCD1602液晶显示屏原理
  • 6.12.3 LCD1602液晶显示屏指令
  • 6.12.4 实例81：LCD1602液晶显示屏显示字符
  • 6.12.5 实例82：LCD1602液晶显示屏显示汉字
  • 6.13 直流电机
  • 6.13.1 电机的种类
  • 6.13.2 电机的结构
  • 6.13.3 脉宽调制
  • 6.13.4 电机的工作原理
  • 6.13.5 电机驱动L298N
  • 6.13.6 实例83：电机变速
  • 6.13.7 实例84：电机转向变换
  • 6.14 步进电机
  • 6.14.1 步进电机的工作原理
  • 6.14.2 步进电机的特点
  • 6.14.3 步进电机驱动
  • 6.14.4 实例85：步进电机的应用
  • 6.15 舵机
  • 6.15.1 舵机简介
  • 6.15.2 舵机的结构
  • 6.15.3 20ms脉宽调制
  • 6.15.4 实例86：舵机应用
  • 第7章 万物互联
  • 7.1 什么是物联网
  • 7.1.1 物联网的由来
  • 7.1.2 物联网简介
  • 7.1.3 物联网的实现与应用
  • 7.2 物联网知识储备
  • 7.2.1 网络的概念
  • 7.2.2 协议和协议的分层
  • 7.3 物联网相关电子元器件
  • 7.3.1 蓝牙
  • 7.3.2 实例87：单片机与手机通信
  • 7.3.3 实例88：单片机双机的通信
  • 7.3.4 ESP8266
  • 7.3.5 GPS
  • 7.3.6 实例89：GPS模块发送信息
  • 7.3.7 RFID
  • 7.3.8 实例90：智能门禁
  • 7.3.9 物联网平台
  • 7.3.10 实例91：ESP8266传输数据
  • 第8章 电子设计与制作综合实训
  • 8.1 实例92：人体感应节能灯
  • 8.1.1 人体感应节能灯相关知识
  • 8.1.2 知识储备与构思
  • 8.1.3 人体热释电模块
  • 8.1.4 Proteus仿真
  • 8.1.5 程序设计
  • 8.1.6 实物制作与电路连接
  • 8.2 实例93：烹饪助手
  • 8.2.1 知识储备与构思
  • 8.2.2 Proteus仿真
  • 8.2.3 程序设计
  • 8.2.4 实物制作与电路连接
  • 8.3 实例94：微信跳一跳物理助手
  • 8.3.1 微信跳一跳简介
  • 8.3.2 知识储备与构思
  • 8.3.3 Proteus仿真
  • 8.3.4 程序设计
  • 8.3.5 实物制作与电路连接
  • 8.4 实例95：防盗报警设计
  • 8.4.1 防盗报警需求
  • 8.4.2 知识储备与构思
  • 8.4.3 激光传感器
  • 8.4.4 激光对射传感器
  • 8.4.5 Proteus仿真
  • 8.4.6 程序设计
  • 8.4.7 实物制作与电路连接
  • 8.5 实例96：贪吃蛇游戏设计
  • 8.5.1 贪吃蛇游戏简介
  • 8.5.2 知识储备与构思
  • 8.5.3 数组应用
  • 8.5.4 算法设计
  • 8.5.5 Proteus仿真
  • 8.5.6 程序设计
  • 8.6 实例97：温湿度计
  • 8.6.1 知识储备与构思
  • 8.6.2 Proteus仿真
  • 8.6.3 程序设计
  • 8.6.4 实物制作与电路连接
  • 8.7 实例98：化妆镜
  • 8.7.1 镜子的光学原理
  • 8.7.2 知识储备与构思
  • 8.7.3 程序设计
  • 8.7.4 实物制作与电路连接
  • 8.8 实例99：聪明的百叶窗
  • 8.8.1 聪明的百叶窗相关知识
  • 8.8.2 知识储备与构思
  • 8.8.3 程序设计
  • 8.8.4 实物制作与电路连接
  • 8.9 实例100：家庭安全助手
  • 8.9.1 安全意识
  • 8.9.2 知识储备与构思
  • 8.9.3 程序设计
  • 8.9.4 实物制作与电路连接
  • 8.10 实例101：避障小车
  • 8.10.1 无人驾驶
  • 8.10.2 知识储备及构思
  • 8.10.3 程序设计
  • 8.10.4 实物制作与电路连接
  • 附录 创意创新实践Ⅰ：电子设计与制作实例（Arduino）
  • 附录A 创意创新导引
  • 附录B 完美音乐盒
  • 附录C 智能台灯
  • 附录D 温馨的床
  • 附录E 智能盆栽
  • 附录F 声光控灯
  • 附录G 多功能风扇
  • 附录H 多功能水培箱
  • 附录I 聪明的百叶窗
  • 附录J 智能停车场
  • 附录K 创意密码门
  • 附录L 魔法钢琴
  • 附录M 互动钢琴
  • 附录N 家庭安全助手
  • 附录O 智能温室
  • 附录P 1600万色小夜灯
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出版方

电子工业出版社

电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。