本書可作為高職高專院校電氣自動化、應用電子技術、機電一體化及相關專業的教材，也可供單片機初學者、電子愛好者及職業高中等相關專業師生學習和實踐參考。

本書以MCS-51繫列單片機實際應用為主線，采用項目驅動法編寫，以理論為基礎，注重實踐，采用C語言編程。本書講解通俗易懂、條理清楚，程序編寫思路簡潔清晰，易於學生理解。在訓練項目的選取上，采用獨立模塊設計，項目內容盡可能地選擇了目前實際工程中常用的新技術、新器件，既力求實例豐富，又強調實用性、針對性和可操作性。書中對軟件的安裝與使用部分采用適量圖片進行說明，以幫助讀者更好地理解知識及過程，加深印像。通過學習該書，讀者可自行完成多個綜合訓練項目的設計與制作，達到學以致用的效果。本書共8個項目：認識單片機、單片機*小繫統與I/O接口應用、單片機中斷繫統與定時器/計數器應用、LED點陣與LCD液晶顯示接口技術、鍵盤接口技術、A/D與D/A轉換接口技術、串行通信接口技術、單片機應用繫統設計。 本書可作為高職高專院校電氣自動化、應用電子技術、機電一體化及相關專業的教材，也可供單片機初學者、電子愛好者及職業高中等相關專業師生學習和實踐參考。

李建蘭，雲南機電職業技術學院電氣工程繫副教授，長期擔任單片機應用技術、C語言程序設計等課程的教學工作，為省級精品課程負責人，有著豐富的企業實踐經驗。

項目1認識單片機 （1）
1．1學習情境 （1）
1．2什麼是單片機 （1）
1．3單片機能做什麼 （2）
【實例1-1】 產生秒脈衝信號 （2）
【實例1-2】 實現8個LED燈循環點亮與熄滅 （4）
【實例1-3】 實現10s計時顯示 （8）
【實例1-4】 步進電機控制 （10）
【實例1-5】 超聲波測距控制 （10）
【實例1-6】 智能小車控制 （11）
【實例1-7】 大功率紅外遙控電子時鐘控制 （11）
【實例1-8】 模擬路燈控制繫統 （11）
【實例1-9】 數字溫度計控制 （12）
【實例1-10】 LED電子廣告牌控制 （12）
1．4單片機特點 （13）
1．5單片機應用 （13）
1．6單片機開發軟件 （14）
項目2單片機最小繫統與I/O接口應用 （21）
2．1學習情境 （21）
2．2MCS-51單片機主要性能 （21）
2．3MCS-51單片機內部結構 （21）
2．3．1單片機內部結構 （21）
2．3．2單片機信號引腳 （22）
2．3．3單片機時鐘電路 （23）
2．3．4單片機復位電路 （24）
2．4MCS-51單片機存儲器結構 （25）
2．4．1程序存儲器 （25）
2．4．2數據存儲器 （25）
2．5MCS-51單片機I/O接口 （27）
2．6MCS-51單片機最小繫統 （30）
2．7訓練項目 （31）
2．7．1點亮LED發光二極管 （31）
2．7．2單燈閃爍 （36）
2．7．3流水燈控制 （39）
2．7．4蜂鳴器控制 （43）
2．7．5繼電器控制 （48）
2．8小結 （50）
2．9練習題 （50）
項目3單片機中斷繫統與定時器/計數器應用 （52）
3．1學習情境 （52）
3．2MCS-51單片機中斷繫統 （52）
3．2．1中斷源 （52）
3．2．2與中斷有關的特殊功能寄存器 （53）
3．2．3中斷服務函數的寫法 （56）
3．3MCS-51單片機定時器/計數器 （57）
3．3．1定時器/計數器內部結構 （57）
3．3．2與定時器/計數器有關的特殊功能寄存器 （58）
3．3．3定時器/計數器工作方式 （59）
3．3．4定時器/計數器初始化 （61）
3．3．5定時器/計數器典型應用 （62）
3．4LED數碼管顯示 （72）
3．4．1LED數碼管內部結構 （72）
3．4．2LED數碼管工作原理 （72）
3．4．3LED數碼管顯示方式 （74）
3．4．4LED數碼管顯示編程 （74）
3．5訓練項目 （75）
3．5．110s倒計時顯示 （75）
3．5．2簡易秒表 （77）
3．5．3多個數碼管顯示―動態顯示應用 （80）
3．5．4簡易電子時鐘 （83）
3．5．5模擬交通燈控制 （85）
3．6小結 （92）
3．7練習題 （92）
項目4LED點陣與LCD液晶顯示接口技術 （94）
4．1學習情境 （94）
4．2LED點陣顯示 （94）
4．2．18×8 LED點陣顯示 （94）
4．2．216×16 LED點陣顯示 （96）
4．3LCD 1602液晶顯示 （97）
4．3．1LCD 1602液晶顯示結構 （97）
4．3．2LCD 1602液晶顯示工作原理 （98）
4．3．3LCD 1602液晶顯示接口電路 （101）
4．4訓練項目 （102）
4．4．18×8 LED點陣屏顯示 （102）
4．4．216×16 LED點陣屏顯示 （107）
4．4．3LCD 1602液晶屏顯示 （112）
4．4．4LCD 1602液晶屏滾動顯示 （116）
4．5小結 （118）
4．6練習題 （118）
項目5鍵盤接口技術 （120）
5．1學習情境 （120）
5．2鍵盤 （120）
5．2．1獨立式鍵盤 （120）
5．2．2矩陣式鍵盤 （121）
5．3訓練項目 （122）
5．3．1模擬汽車轉彎燈控制 （122）
5．3．2簡易數字調節器 （126）
5．3．3矩陣式鍵盤操作 （130）
5．4小結 （136）
5．5練習題 （136）
項目6A/D與D/A轉換接口技術 （138）
6．1學習情境 （138）
6．2D/A轉換器接口 （138）
6．2．1D/A轉換器 （138）
6．2．2DAC0832接口芯片 （138）
6．3A/D轉換器接口 （141）
6．3．1A/D轉換器 （141）
6．3．2ADC0809接口芯片 （141）
6．4訓練項目 （144）
6．4．1簡易波形發生器 （144）
6．4．2簡易數字電壓表 （149）
6．5小結 （155）
6．6練習題 （155）
項目7串行通信接口技術 （156）
7．1學習情境 （156）
7．2串行通信 （156）
7．2．1串行通信方式 （156）
7．2．2字符幀和波特率 （157）
7．3MCS-51單片機串行口 （158）
7．3．1串行口內部結構 （158）
7．3．2串行口工作原理 （159）
7．3．3與串行口有關的特殊功能寄存器 （159）
7．3．4串行口工作方式 （161）
7．3．5串行口初始化 （162）
7．4訓練項目 （162）
7．4．1雙機通信 （162）
7．4．2單片機與PC通信 （170）
7．5小結 （176）
7．6練習題 （177）
項目8單片機應用繫統設計 （178）
8．1學習情境 （178）
8．2DS1302日歷時鐘芯片 （178）
8．3DS18B20數字溫度傳感器 （182）
8．4綜合訓練項目―數字萬年歷的設計與制作 （187）
8．4．1設計要求 （187）
8．4．2方案論證 （187）
8．4．3硬件設計 （189）
8．4．4軟件設計 （190）
8．4．5軟硬件聯調 （207）
8．5小結 （207）
8．6練習題 （208）
附錄AC語言常用語法提要 （209）
附錄BC51的庫函數 （215）
附錄CProteus仿真軟件 （224）
附錄DSTC單片機燒錄軟件 （232）
附錄E串口調試助手使用 （234）
附錄F常用芯片引腳圖 （236）
參考文獻 （240）

《單片機及接口技術項目教程》一書自2013年出版以來，以其全新的編寫思路、鮮明的應用性特色，受到了廣大教師與學生的歡迎。為使本書能更加適合各高職院校和讀者的使用，編者在認真聽取了廣大師生的意見和保留原書主體內容與特色的基礎上，對其內容進行了部分修訂，主要做了以下幾方面的工作。

（1）新增了單片機在生活和工作中的應用實例，使讀者從一開始就對單片機有熟悉的感受，加深了對單片機的感性認識。

（2）優化了源程序代碼，使其與項目內容的結合更加緊密；特別針對項目3，所有訓練項目源程序代碼均采用定時、計數及中斷或查詢方式實現，突出了單片機內部硬件資源的重要性和高效性。

（3）補充了一些更為實用的項目任務和實做圖片，使訓練項目更加完整，更能突顯單片機的應用前景，拓寬了讀者的視野。

（4）對部分內容的先後順序進行了調整，方便教學和自學。

本書主要特點如下：

1．按學習情境重構課程內容，用訓練項目教學

本書分為8個項目，包括22個訓練項目，以設計制作多個電子小產品的形式，講解單片機應用繫統的基礎知識、開發過程、設計方法和基本技能。每個學習情境就是一個學習項目，每個學習項目包括若干個訓練項目，按照先簡要敘述理論知識、再介紹各項目的仿真及制作形式展開論述。每個訓練項目實際上是完成設計制作時的某個小任務，單片機應用繫統設計所需要的專業知識和基本技能穿插在各個任務完成的過程中，每個訓練項目隻講解完成本任務所需要的基本知識、基本方法和基本技能，從而將知識化整為零，降低了學習單片機應用知識的難度。

2．融“教、學、做”於一體，突出了教材的基礎性、實踐性、科學性和先進性

書中每個項目制作都是按照目的、任務、任務引導、硬件電路設計、軟件設計、功能仿真與實物制作進行編寫的，其中，任務是讀者實踐時的功能要求，後續的各部分都是圍繞著任務的實現而展開的；任務引導部分主要供讀者在完成任務時有一個整體設計思路，也是本任務完成後所要掌握的基本知識；硬件電路設計、軟件設計和功能仿真是讀者實踐時必須親手做的事情；實物制作可根據實際情況選做。每個訓練項目中都穿插了相關方法、技能和技巧的介紹。本書融“教、學、做”於一體，突出了基礎性、實踐性、科學性和先進性，讀者能在完成訓練任務的過程中水到渠成地學會單片機的應用技術。

3．強化對工程上的實用方法的介紹，突出了教材的實用性和實效性

書中的內容來源於實際產品，無論是器件的選型，還是電路的設計以及程序的編寫，都反映了工程上的實際需求。書中全部代碼采用現在市場上普遍使用的C語言編寫，突出了教材的實用性和實效性。

4．注重新舊知識的銜接，強調基礎知識的重要性，也體現知識的結合和延續性

通過數字芯片3個典型實例引出單片機在現實生活中的實際用途，把新舊知識有機結合，直觀實用，拓寬讀者的眼界，增強學習的主動性，強調了基礎知識在應用性領域中的重要性，也體現了知識的結合和延續性。

5．提供配套的仿真和實訓平臺，避免了教材與實踐環節相互脫節

結合“單片機及接口技術”課程實踐性非常強的特點，書中引入Proteus仿真軟件，每個訓練項目都通過仿真形式展現在讀者面前，使單片機的作用一目了然，直觀生動又有趣，激發讀者的學習興趣；同時研制並推出了新一代單片機學習板以供教學和實訓使用。該學習板與本教材訓練項目配套，避免了以往出現的教材與實際應用相互脫節的問題，真正做到課堂內外相互統一。

6．提供豐富的教學資源，便於教師教學和讀者自學

本書圖文並茂，實用性強，書中所有實物圖片均是編者指導學生完成的作品。為便於教師教學和讀者自學，本書配套了課程教學大綱、教學計劃、教學視頻、子項目仿真錄像、教學課件、電子教案、練習題等豐富的教學資源，其中一些子項目的訓練內容特別適合用做微課或慕課（MOOC）的素材。請有需要的教師登錄華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）免費注冊後進行下載，如有問題請在網站留言或與電子工業出版社聯繫（Email：hxedu@phei. com.cn）。

教學和自學建議：

單片機及接口應用技術的學習，一定要采用軟硬件相結合的學習方式，纔能達到事半功倍的效果。建議各院校和讀者結合自身實際條件，在學習單片機硬件資源的同時，先制作一塊單片機最小繫統板（或簡易單片機學習板），一邊學習一邊制作各個子項目模塊，下載軟件燒寫程序至電路板，看實際的上電顯示效果，以此增強學習單片機的自信心；也可結合Proteus仿真技術直觀地認識單片機的動作過程，以此提高學習單片機的興趣和創作熱情。

本書由雲南機電職業技術學院李建蘭編著並統稿，並承蒙昆明理工大學信息與自動化學院邵建龍教授主審，同時在編寫過程中參考了多位老師的著作及資料，在此一並表示感謝！

希望這本以MCS-51繫列單片機實際應用為主線的教材能對讀者學習單片機及接口應用技術有所幫助。由於編者水平有限，書中難免會有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

編 者