前    言

单片机技术是一门实践性非常强的专业技术课程。对某一专业技术，往往需要经过理论学习与实践训练过程的反复交叉才能掌握。因此，只有按照理论—实践—理论—实践的路线去培养训练学生，才能达到最佳的教学效果。

当前众多的单片机技术教材，一般注重于对理论知识的介绍，各章节知识点相对比较孤立，在实践练习方面大多停留在以实例仿真促进对相应知识点的理解和掌握上，缺乏从工程应用的角度教会读者如何系统地分析问题和进行设计能力训练，在技能培养方面同工程应用中的实际问题联系不够紧密。

编者具有多年的单片机技术教学和工程实践经验，从学习技术的客观规律出发，开展了以项目驱动法教学的单片机技术课程改革，并取得了显著的教学效果。通过对课程改革经验的总结和提炼，我们组织编写了本书，并根据实际教学应用效果和广大师生反馈进行了修订。本书紧密结合应用型人才培养的目标，从切实提高学生的应用实践能力出发，以工程项目设计为载体，引导学生进行51单片机知识点的学习和应用实践能力训练。同时，本书贯彻党的二十大精神，坚持为党育人、为国育才，以立德树人为根本任务，结合专业特点和章节内容，多方位培养学生的爱国情怀、工匠精神、创新意识和职业素养。

本书首先对51单片机的硬件基础、单片机的C语言编程等方面进行了详细的介绍，然后针对51单片机的各功能模块，从工程应用的需要出发，设计了I/O口输入输出功能、外部中断功能、LED数码管显示技术、LED点阵显示技术、LCD液晶显示技术、键盘系统设计、定时器/计数器应用、串行口通信技术、A/D转换器应用、D/A转换器应用、并行RAM扩展、I2C总线扩展、SPI总线扩展、直流电机控制、步进电机控制、多机通信等十六个部分，采用项目驱动的方式，以项目设计内容带动知识点学习，以硬件电路、软件编程、运行调试等的设计实现带动实践应用能力的训练。

本书主要具有以下几个特点。

(1) 从工程应用的实际出发，优化了教学内容，删繁就简，抓住核心知识，摒弃过时的理论与技术，补充新技术、新方法。例如：去除了汇编指令和汇编语言编程部分，直接培养学生的单片机C语言编程应用能力；在串口通信部分，补充了当前已广泛采用的“USB转串口”硬件接口方法。

(2) 以项目设计任务为主线带动相关知识点的介绍和应用技能训练，通过对多个训练项目的设计与实现，达到对51单片机所有知识单元和功能模块的系统学习和训练。

(3) 通过项目设计案例使理论知识和实践应用密切联系，设计方案紧扣工程实际，注重引导读者了解工程应用中需要考虑的实际问题和解决思路，培养工程化设计意识，锻炼学生分析问题、解决问题的能力。

(4) 项目知识点的学习由浅入深，先进行基本编程方法练习，在此基础上，进一步开展工程项目的综合设计与编程。

(5) 每一个项目的设计例程都在Proteus仿真软件中运行通过，便于读者实践练习。

(6) 每章结尾以小结的形式，对关键知识和技术要点进行总结和延展，并结合内容特点，自然融入了爱国情怀、工匠精神、科学素养、创新意识、责任意识、社会主义核心价值观等方面的内容，发挥了单片机技术课程的思政育人功能。

全书共分为19章。第1章为单片机技术概述；第2章介绍MCS-51单片机的硬件基础；第3章介绍51单片机的C语言程序设计基础；第4章～第19章为项目设计，分别针对单片机的I/O口输入输出功能、外部中断功能、LED数码管显示技术、16×16 LED点阵显示技术、键盘系统设计、单片机定时器/计数器应用、LCD1602液晶显示技术、串行口通信技术、8位并行A/D转换器应用、8位并行D/A转换器应用、并行RAM扩展、I2C总线扩展、SPI总线扩展、直流电机控制、步进电机控制、多机通信等内容设计了16个项目。该部分首先介绍基本知识点及应用方法，紧跟着进行项目设计训练，包括硬件电路设计、软件编程、系统仿真等，有效促进读者对知识的理解并提高其实践应用能力。

本书由南阳理工学院的牛军、黄大勇、薛晓、曹原和陈华敏等老师组稿和编写，全书由牛军统编和审定。其中，牛军编写了第3、7、15、16章和附录，黄大勇编写了第6、9、13、14章，薛晓编写了第10、11、12章，曹原编写了第1、2、4、5章，陈华敏编写了第8、17、18、19章。

本书PPT教学课件和案例源文件可通过http://www.tupwk.com.cn/downpage下载。

衷心期望本书能够对读者的8051单片机学习有所帮助和提高，同时也真诚地欢迎读者对本书的疏漏给予批评和指正。

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                                              编  者           

                                        2023年1月于南阳理工学院