本书为“十四五”普通高等教育机电类专业系列教材之一,以51系列8051单片机为核心设计了23个项目,分为三部分:项目1~项目12探讨了基本型51单片机原理及各部件的使用;项目13~项目21介绍了常见外围设备在单片机系统中的应用;项目22和项目23是两个较为复杂的工程项目。 全书按照项目驱动的思路编写。每个项目根据覆盖知识点的多少,分为多个子项目,由问题导入、知识链接、项目实现等构成。项目实例丰富,理论知识比较全面,全部项目使用Proteus软件完成仿真,以方便学生在没有硬件的情况下快速学会单片机控制系统的开发。 本书适合作为普通高等院校电子信息类、电气类、自动化类等相关专业的教材,也可作为高等职业院校电子与信息大类专业的教材,还可作为单片机爱好者的参考书。

习近平同志在中央人才工作会议上强调: “要培养大批卓越工程师, 努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。”工程教育专业认证非常重视学生“
解决复杂工程问题” 能力的培养。单片机是电类专业的专业基础课, 是一门应用性、实践性很强的课程, 将理论融入项目中, 通过对项目的分析和实现, 训练学生解决工程问题的能力, 为以后从事高性能智能产品的开发奠定理论与实践基础, 具有重要意义。


单片机种类繁多, 按照内核的不同分为51 系列、PIC 系列、AVR 系列等。其中,51 系列单片机市场占有率高、技术资源丰富, 在各领域得到了广泛应用。因此, 本书以51 系列单片机8051 为核心, 结合项目介绍其基本原理及应用知识, 并使用Proteus 8完成所有项目的仿真设计, 程序代码可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台https: / / www. tdpress. com/51eds/ 下载。单片机学习的门槛不高, 贵在得法。笔者经过多年的教学发现, 只有理论与实践相结合, 学中做, 做中学, 该课程才能学得通、进步快。因而我们选择了项目驱动的方式编写本书, 教与学都围绕项目展开, 这样对培养学生的实践能力、问题分析与解决能力以及工程素养等方面都非常有效。


本书在选择项目时尽量保证较全面的知识覆盖, 兼顾实用性、符合工程实际。外部中断、定时器、串行口等部件使用灵活, 适当增加了项目数量; 时钟芯片、温度传感器、电机、继电器等是工程中常用器件, 也做了较全面的介绍; 不同项目使用到相同器件时, 尽量使用不同的编程方法, 力求做到覆盖面大、重复率低, 提高学习效率。


每个项目由学习目标、问题导入、知识链接、项目实现、习题、应用拓展等六部分构成:


(1) 学习目标: 明确每个项目的学习目标, 帮助读者了解项目的重点和目的。


(2) 问题导入: 引出项目要解决的问题, 激发学生的思考和兴趣, 目标明确、有的放矢地投入学习。


(3) 知识链接: 提供项目相关的理论知识, 帮助学生理解和解决问题, 与项目耦合度不大的内容, 尽量精简, 以减轻学生实践的压力。


(4) 项目实现: 详细介绍如何完成项目, 包括具体的步骤、代码示例等。


(5) 习题: 提供练习题目, 巩固项目中所学知识。单片机技术的最大特点是可以通过修改程序来实现不同的功能, 因此举一反三的能力必不可少。


(6) 应用拓展: 鼓励学生将所学知识应用到更广泛的领域, 培养创新意识。


本书由荆蕾、徐春明、刘晓明主编, 张昌州、刘美娟完成校订工作。编写过程中,作者参考了许多著作和网络资源, 在此向相关作者表示感谢。


由于编者水平有限, 书中难免存在不妥之处, 殷切期望读者给予批评指正。联系邮箱: jinglei@ yitsd. edu. cn。


编 者


2023 年12 月

项目1单片机最小系统1项目2LED跑马灯的设计6项目3LED数码管静态显示12项目4LED数码管动态显示16项目5独立按键的设计19项目6矩阵键盘的设计23项目7点阵LED的设计29项目8液晶显示33项目9中断系统应用设计39项目10定时器应用设计47项目11计数器应用设计55项目12串行通信的使用62项目13EEPROM的应用77项目14DS1302数字时钟的设计89项目15DS18B20温度计的设计97项目16继电器的控制108项目17蜂鸣器的使用111项目18电机驱动117项目19A/D转换器应用设计126项目20D/A转换器应用设计137项目21并行接口扩展应用设计148项目22温控风扇的设计154项目23涡流位移传感器的设计162附录AProteus8使用简介170附录B特殊功能寄存器列表174附录C图形符号对照表

荆蕾，烟台理工学院 徐春明，烟台理工学院 刘晓明，烟台理工学院

本书为“十四五”普通高等教育机电类专业系列教材之一,以51 系列8051 单片机为核心设计了23 个项目,分为三部分:项目1 ~ 项目12 探讨了基本型51 单片机原理及各部件的使用;项目13 ~项目21 介绍了常见外围设备在单片机系统中的应用;项目22 和项目23 是两个较为复杂的工程项目。


本书在选择项目时尽量保证较全面的知识覆盖, 兼顾实用性、符合工程实际。外部中断、定时器、串行口等部件使用灵活, 适当增加了项目数量; 时钟芯片、温度传感器、电机、继电器等是工程中常用器件, 也做了较全面的介绍; 不同项目使用到相同器件时, 尽量使用不同的编程方法, 力求做到覆盖面大、重复率低, 提高学习效率。