本书采用“纸质教材+数字课程”的出版形式,各项目主要内容均配备了微课、动画、仿真等数字资源,读者可扫描书中二维码查看相关内容。书中适当地融入了思政元素,做到润物细无声。 本书适合作为职业本科和高职电子信息类、机电类、自动化类各专业单片机应用课程的教材,也可作为开放大学、成人教育、自学考试、中职学校和培训班的教材,还可供广大从事单片机系统开发应用的工程技术人员参考。

党的二十大报告提出：“推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、
人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。”这
表明了新一代信息技术在国家经济发展中的重要地位，也间接说明了单片机（微控制器中
的一种）作为信息技术的组成部分，同样具有重要地位。


本书由长期从事一线教学并与企业合作开发项目的职业院校教师编写。编者在多年日
常教学积累与职业院校技能大赛训练经验的基础上，融入相关国家职业技能标准知识点和
技能点，做到理实一体化。本书从教与学、学与做等方面多角度突出信息化教学特色。包
括以下几个方面：


1. 采用混合现实技术, 让书本的内容 “活” 起来


当学生看到书中有二维码的某个知识点时，扫描二维码,即可在设备屏幕上看到有声
音同步讲解的视频资源。通过真实信息与虚拟信息的交互叠加来构建学习场景，可以为学
生提供一种体验和沉浸的环境，达到在“活”的环境下学习的目的。真正做到理论与实践
相结合,实现“做中学，学中做”，从而提高教学效率。二维码所对应的知识点为各项目
的重点、难点、易错点，同时以“学”“做”“练”“评”四个方面作为基本构架，
便于学
生反复观看、理解、练习，从而真正掌握知识和技能。


2. 采用项目引领, 构建以工作任务为导向的教与学


本书设计了 11 个项目，每个项目均设定了知识、能力和素养目标。项目由若干个任
务组成，每个任务分为“任务描述”、“相关知识”、“任务实施”和“任务小结”四部
分，特别是任务实施部分均参照企业工程实际需求，让学生在学校就形成良好的职业素
养，实现教学过程与工作过程的有效对接。


3. 参照学生认知规律, 进行任务设计


每个项目包括 1～3 个任务和任务拓展，任务的选择采用从简单到复杂，从单一到综
合的思路，遵循学生的认知规律。前置任务为项目的必要重点知识，任务拓展为项目的综
合应用知识，学生在学习过程中从简单易理解的任务入手，循序渐进到综合应用，这样既
减轻了学习压力，又增加了学习兴趣。


本书以单片机应用为主线，在项目任务中融入相关的 C 语言知识，以够用为原则，让
学生在任务实践中掌握编程方法，逐个击破单片机应用系统软件开发设计难点，让学习更
轻松、更深入。本书特别设置“素养园地”模块，融入思政元素，做到润物无声。


本书由福建水利电力职业技术学院徐明、武汉理工大学公成龙和东莞市电子科技学校
程振中任主编，兴国中等专业学校庄阳春、福建水利电力职业技术学院黄海容、武昌首义
学院卢丽君、福建水利电力职业技术学院李忠良、武汉城市职业学院朱建武、福建水利电
力职业技术学院陈旭林、福建水利电力职业技术学院范贵进、北京杰创永恒科技有限公司
李路燕任副主编。全书由福建水利电力职业技术学院孙学耕主审。具体分工为：徐明负责
本书编写思路和大纲的总体策划，指导全书的编写并统稿，同时编写了项目 1 至项目 7，
公成龙编写了项目 8，程振中编写了项目 9，庄阳春、卢丽君、李路燕编写了项目 10，
黄海容、范贵进、朱建武编写了项目 11，陈旭林、李忠良负责书中图表的制作。


本书在编写过程中得到了教育部供需对接就业育人项目（2025043003410）、教育部职
业院校信息化教指委 2025 年度“人工智能赋能高等职业教育课程教材体系建设项目”
（KT2505121)、全国高等院校计算机基础教育研究会教学研究项目（2023-AFCEC-014)、
2023—2025 全国水利职业教育研究课题（2023SLZJ37)等资助。北京杰创永恒科技有限公
司艾群磊高级工程师提出了很多宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢。


由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏与不足之处，欢迎广大读者提
出宝贵意见。











编 者
2025 年 10 月

项目1单片机硬件系统1任务1了解单片机的发展历史1任务2认识MCS-51单片机硬件系统6项目总结13习题14项目2单片机开发工具16任务1一个发光二极管的闪烁控制16任务2MCS-51单片机最小系统板制作40项目总结47习题47项目3单片机并行端口应用48任务1蜂鸣器触发系统设计48任务2流水灯设计56任务拓展可控流水灯设计64项目总结67习题68项目4单片机外部中断系统应用69任务1门禁报警系统设计69任务2按键计数器的设计79任务拓展多故障源显示系统84项目总结87习题87项目5单片机定时/计数器应用89任务1数字式方波信号源的设计89任务2定时报警系统设计96

徐明，男，福建水利电力职业技术学院副教授，高级工程师，国内高校访问学者。中国职业技术教育学会物联网专业委员会委员，全国工业和信息化职业教育教学指导委员会电子信息分委会委员，共青团中央青年技能人才培养专家库成员，全国职业院校技能大赛专家评委，主要从事智能控制与智能系统方向的教学与研究。曾荣省级高等学校教学成果二等奖和三等奖各1项，市级科技进步三等奖2项，先后指导学生参加各类职业技能竞赛并荣获全国大学生电子设计竞赛国家一等奖2项、全国机器人与人工智能大赛国家一等奖和二等奖各1项、福建省大学生人工智能行业分析与实践大赛一等奖1项等奖项。个人主编、参编国家及省级规划教材6部，主持和参与完成各类省级重点课题11项，在国家刊物上发表学术论文10余篇，获国家发明专利1项和实用新型专利4项。被评为全国“强国杯”智能硬件开发赛项决赛“优秀指导教师”,福建省大学生人工智能行业分析与实践大赛“优秀指导教师”、学校“优秀教师”。公成龙，2016.09至2019.06就读于南昌航空大学，控制理论及控制工程专业工学硕士；2019.09至2023.12就读于武汉理工大学，交通信息工程及控制专业工学博士；2024.01至今就读于武汉理工大

1. 采用混合现实技术, 让书本的内容 “活” 起来


2. 采用项目引领, 构建以工作任务为导向的教与学


3. 参照学生认知规律, 进行任务设计