本書適用於一體化教學。全書包括五個學習情境，分別是海珠橋燈飾工程的設計與調試、數字鐘的設計與調試、輕工LED電子顯示屏的設計與調試、家居報警繫統的設計與調試和超聲波汽車倒車雷達的設計與調試。這五個學習情境的整體結構采用由易到難、循序漸進的方式，內容包含了單片機*小繫統、傳感器、按鍵輸入、定時中斷、流水燈、數碼管、點陣、LCD液晶顯示器、繼電器、蜂鳴器、步進電機和超聲波知識點。每個學習情境分為幾個學習任務，學習任務之間互有關聯，都是為了實現學習情境中的*終產品而服務。每個學習任務中的程序層層遞進，後面的程序在前面程序的基礎上，稍作改動，即可實現新任務，讓讀者輕輕松松學習單片機。本書可作為職業院校的單片機教材，也可以作為廣大單片機愛好者及相關電子工程技術人員的參考書。為方便教學，本書配有電子教學資料包，有需要的教師請登錄華信教育資源網（www.hxedu.com.cn），免費注冊後下載。

丘利麗，中級講師，任教於廣州市輕工高級技工學校機電繫，先後從事單片機原理與接口技術、電工與電子技術、電子CAD、可編程序控制設計師等課程的教學，積累了豐富的教學經驗。

情境1 海珠橋燈飾工程的設計與調試 1
學習任務一：8位流水燈的設計與調試 1
學習任務二：海珠橋燈飾工程的設計與調試 35
情境2 數字鐘的設計與調試 45
學習任務一：1位數碼管的靜態顯示電路的設計與調試 45
學習任務二：日期顯示電路的設計與調試 56
學習任務三：中斷的設計與調試 63
學習任務四：數字鐘的設計與調試 74
情境3 輕工LED電子顯示屏的設計與調試 93
學習任務一：8×8點陣靜態顯示繫統的設計與調試 93
學習任務二：輕工LED點陣電子顯示繫統的設計與調試 104
情境4 家居報警繫統的設計與調試 121
學習任務一：液晶顯示屏的設計與調試 121
學習任務二：家居報警繫統的設計與調試 143
情境5 超聲波汽車倒車雷達的設計與調試 156
學習任務一：步進電機正反轉電路的設計與調試 156
學習任務二：超聲波測距儀的設計與調試 168
學習任務三：超聲波汽車倒車雷達的設計與調試 181
參考文獻 195

隨著嵌入式技術的飛速發展，嵌入式繫統產品正不斷滲透到各行各業，如智能家居、車載電子設備等。因此，單片機技術作為嵌入式計算機控制繫統的重要技術，已經越來越受到各個應用領域的重視，尤其對於直接面向企業的職業院校，掌握單片機技術已經成為機電技術應用、電氣控制、數控技術、電子信息、計算機應用等專業學生的基本技能。世界技能大賽之電子技術大賽中，單片機技術競賽內容占有半壁江山。因此，全國的高職院校越來越重視單片機技術的教學。

單片機技術是一門理論與實踐結合較強的技術。目前有關單片機的教材大多偏重理論，應用性方面的介紹比較少，並且章節之間沒有太多的聯繫，不適應於現在高職教育提倡的“工學結合”的一體化教學模式。基於上述背景，編者結合自己十餘年的單片機教學和指導學生參加世界技能大賽之電子技術大賽的經驗，花費了兩年多的時間編寫本書，該書基於企業的“P（任務分析）-D（硬件及軟件設計）-C任務檢查）-A（任務評估）”模式，體現了高職“學中教、教中學”的一體化教學特色。本書的特點包括以下幾個方面。

1．一體化教學，按企業的電子技術產品開發過程實施教學。

本書遵循企業的電子技術產品開發過程原則，讓學生經歷“任務分析→硬件設計→軟件設計→硬件安裝→整機調試→整機產品評估”工作過程，讓學生從任務中來，到任務中去，提早讓學生體驗就業崗位，提高學生的職業認同感。

2．選取典型、完整、難度適中的產品貫徹學習情境，結合理論和實踐教學。

本書創設了五個學習情境，分別是海珠橋燈飾工程的設計與調試、數字鐘的設計與調試、輕工LED電子顯示屏的設計與調試、家居報警繫統的設計與調試和超聲波汽車倒車雷達的設計與調試。這五個學習情境的整體結構采用由易到難、循序漸進的方式，內容包含了單片機最小繫統、傳感器、按鍵輸入、定時中斷、流水燈、數碼管、點陣、LCD液晶顯示器、繼電器、蜂鳴器、步進電機和超聲波知識點。每個學習情境分為幾個學習任務，學習任務之間互相關聯，都是為了實現學習情境中的最終產品而服務。每個學習任務中的程序層層遞進，後面的程序在前面程序的基礎上，稍作改動，即可實現任務，讓讀者輕輕松松學單片機。每個實例演練完後，進一步提出“思考題”，讓讀者能即學即用，所學知識更加扎實。

3．本書配套了“單片機實訓開發板”和Proteus仿真圖，方便“虛實相結合”的教學。

編者根據多年的教學經驗，自行研發了與教材對應的一套“單片機實訓開發板”。該套開發板全部是PCB板，分為多個模塊，如單片機最小繫統模塊、流水燈模塊、點陣模塊、LCD模塊等。該開發板使用簡單，模塊與模塊之間采用跳線的形式連接，並且隻要1條USB線把開發板與計算機連接，就可以實現程序下載。

編者建議：為提高學生的學習興趣，有條件的學校可以為每位上課的學生配一套“單片機實訓開發板”。這樣學生可以利用開發板在實驗室、圖書館、宿舍等地方隨時隨地學習單片機技術。若讀者需要本書配套的開發板，可以與編者聯繫，郵箱為“38729128@qq.com”。

4．本書基於C語言與Proteus聯合仿真，采用多文件、多任務的編程思路與方法。

C語言具有易閱讀、易移植的特點，現已成為嵌入式產品開發的主流語言。本書結合學習情境，采用C語言與Proteus聯合仿真，在任務中理解和掌握C語言的理論知識，並且應用到實際任務中，達到舉一反三的目的。在實際工作中，項目是一個大的工程，需要按功能進行分解。一般一個功能對應一個任務，一個任務對應一個程序文件，所以編者在本書中引入多文件、多任務的編程思路和方法。例如，學習情境五就是一個較大的工程，包含多個任務。通過該學習情境的學習，讀者可以掌握多任務、多實時調度、多文件程序結構的綜合繫統調試方法。

廣州市輕工高級技工學校的丘利麗、何波對本書的編寫思路與大綱進行了總體策劃，指導了全書的編寫。丘利麗編寫了學習情境一和學習情境二，何波編寫了學習情境四和學習情境五，廣州市輕工高級技工學校的陸志強參與編寫了學習情境二，廣州市輕工高級技工學校的李旭偉編寫了學習情境三。廣州市輕工高級技工學校的陳琨韶擔任了本書主審，並提供了寶貴的編寫建議。在此，一一表示衷心的感謝！

由於時間倉促和編者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請讀者對本書提出批評與建議。

編者