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本书就是顺应高职教学改革的需要，采用任务驱动、项目教学模式的编写思路，基于Keil Vision程序设计平台和Proteus硬件仿真平台，精心选取了10个项目，把单片机的各个知识点贯穿在其中。本书编程语言选用C语言，由简到难，知识点逐个突破。本书还引进Proteus仿真平台，突出学生软件编程能力、设计能力的培养，它可以充分仿真单片机系统工作情况，用构建的虚拟单片机系统代替实际硬件电路，程序运行于虚拟的MCU上，使软件调试不再依赖实物硬件电路，等仿真结果达到系统预期效果后，再进行硬件实物制作。

项目1  点亮LED的设计与实现	1
1.1  任务描述	2
1.2  准备知识	2
1.2.1  认识单片机	2
1.2.2  单片机最小系统	6
1.2.3  单片机的存储器	14
1.2.4  单片机C语言基础	21
1.3  项目实现	29
1.3.1  设计思路	29
1.3.2  硬件电路设计	29
1.3.3  程序设计	30
1.3.4  仿真调试	31
1.3.5  项目拓展	46
思考与练习	46
项目2  流水灯的设计与实现	47
2.1  任务描述	48
2.2  准备知识	48
2.3  项目实现	52
2.3.1  设计思路	52
2.3.2  硬件电路设计	52
2.3.3  程序流程设计	53
2.3.4  仿真调试	56
2.3.5  程序烧录	56
2.3.6  项目拓展	62
思考与练习	62
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项目3  手动计数器的设计与实现	63
3.1  任务描述	63
3.2  准备知识	64
3.2.1  数码管静态显示	64
3.2.2  数码管动态显示	68
3.2.3  外部中断	74
3.3  项目实现	86
3.3.1  设计思路	86
3.3.2  硬件电路设计	86
3.3.3  软件编程	86
3.3.4  仿真调试	88
3.3.5  项目拓展	89
思考与练习	90
项目4  倒计时的设计与实现	91
4.1  任务描述	91
4.2  准备知识	92
4.2.1  单片机定时/计数器	92
4.2.2  键盘应用	103
4.3  项目实现	111
4.3.1  设计思路	111
4.3.2  硬件电路设计	112
4.3.3  程序设计	112
4.3.4  仿真调试	115
4.3.5  项目拓展	116
思考与练习	117
项目5  数字电压表的设计与实现	118
5.1  任务描述	118
5.2  准备知识	119
5.3  项目实现	123
5.3.1  设计思路	123
5.3.2  硬件电路设计	123
5.3.3  程序设计	124
5.3.4  仿真调试	126
5.3.5  项目拓展	127
思考与练习	129
项目6  数字温度计的设计与实现	130
6.1  任务描述	130
6.2  准备知识	131
6.2.1  DS18B20	131
6.2.2  LCD	141
6.3  项目实现	151
6.3.1  设计思路	151
6.3.2  硬件电路设计	151
6.3.3  程序设计	152
6.3.4  仿真调试	157
6.3.5  项目拓展	157
思考与练习	158
项目7  简易波形发生器的设计与实现	159
7.1  任务描述	159
7.2  准备知识	160
7.3  项目实现	165
7.3.1  设计思路	165
7.3.2  硬件电路设计	166
7.3.3  程序设计	166
7.3.4  仿真调试	169
7.3.5  项目拓展	170
思考与练习	171
项目8  玩具小车控制系统的设计与实现	172
8.1  任务描述	172
8.2  准备知识	173
8.2.1  步进电动机	173
8.2.2  直流电动机	180
8.3  项目实现	183
8.3.1  设计思路	183
8.3.2  硬件电路设计	183
8.3.3  程序设计	184
8.3.4  仿真调试	187
8.3.5  项目拓展	188
思考与练习	189
项目9  人机交互控制系统的设计与实现	190
9.1  任务描述	190
9.2  准备知识	191
9.2.1  单片机的串行通信	191
9.2.2  单片机与PC之间的串行通信	205
9.3  项目实现	208
9.3.1  设计思路	208
9.3.2  硬件电路设计	209
9.3.3  程序设计	209
9.3.4  仿真调试	211
9.3.5  项目拓展	213
思考与练习	214
项目10  电子钟的设计与实现	215
10.1  任务描述	216
10.2  准备知识	216
10.2.1  DS1302	216
10.2.2  LCD12864	223
10.3 项目实现	232
10.3.1  设计思路	232
10.3.2  硬件电路	232
10.3.3  软件设计	233
10.3.4  仿真调试	242
思考与练习	244
附录A  单片机C语言的相关知识	245
附录B  单片机C语言的编程模版	248
附录C  Proteus元件名称的中英文对照	251
附录D  I2C器件AT24C04的原理与应用	254
参考文献	262

我国高职院校教育教学课程正在经历一场改革。传统的学科体系课程教学模式由于存在“重知识、轻能力”的问题，不能满足社会对高职人才的需求，因此正在逐步被项目教学等更适用于高职教育的教学模式取代。高职院校要培养的人才应是既懂理论，又懂实践，有一定的研发经验，并开发过一定项目或产品的实用型人才。
本书顺应高职院校教育教学改革的需要，采用任务驱动、项目教学模式的编写思路，基于Keil（程序设计与开发软件）和Proteus（程序仿真与调试软件），精心选取10个项目，把单片机的各个知识点贯穿其中。
本书的10个项目按照从简单到复杂、从单一到综合的顺序排列，分别为点亮LED的设计与实现、流水灯的设计与实现、手动计数器的设计与实现、倒计时的设计与实现、数字电压表的设计与实现、数字温度计的设计与实现、简易波形发生器的设计与实现、玩具小车控制系统的设计与实现、人机交互控制系统的设计与实现、电子钟的设计与实现。每个项目的内容安排都是一个闭环系统，包括项目引入、任务描述、准备知识、项目实现、项目总结等环节。每个项目对应若干个知识点，如点亮LED的设计与实现主要介绍单片机最小系统，流水灯的设计与实现主要介绍单片机和LED的连接及程序控制，手动计数器的设计与实现主要介绍单片机和按键、数码管的连接及程序控制，倒计时的设计与实现主要介绍单片机定时/计数器，数字电压表的设计与实现主要介绍单片机和A/D转换芯片的连接及程序控制，简易波形发生器的设计与实现主要介绍单片机和D/A转换芯片的连接及程序控制，人机交互控制系统的设计与实现主要介绍单片机与PC之间的串行通信等。通过这10个项目的学习，学生可以较为全面地掌握单片机的基础知识和各项应用技能。
本书编程语言选用C语言，项目编程从易到难，将各知识难点逐个突破。本书引入Proteus，注重学生软件编程能力、设计能力的培养，该软件可以充分仿真单片机系统的工作情况，用构建的虚拟单片机系统代替硬件实物电路，程序运行于虚拟的单片机系统，使软件调试不再依赖于硬件实物电路。当仿真结果达到预期效果后，再进行硬件实物电路的制作。
本书的项目1～7、项目9为基础篇，参考学时为76学时；项目8、项目10为提高篇，参考学时为14学时，这两个项目为选学内容。各院校可根据具体情况进行教学，在教学中应多给学生提供制作硬件实物电路的机会，让学生边做边学，把看到的、听到的、手上做的东西结合起来。在这个过程中，学生学会发现、思考、解决问题，进而增强信心，提高学习积极性并锻炼能力。本书在改版后引入视频资源，学生可通过扫描二维码观看部分项目的教学视频，而且本书在每个项目中都增加了项目拓展，可引入新知识并拓展课题。
本书教学资源丰富，为方便教师教学，本书配有已在多届学生中使用的电子教学课件、精品课程网站、大量实例源代码和仿真电路等教学资源，有需要的读者可以与编者联系，以便获得更多的教学服务支持。本书可作为高职高专院校电子信息、计算机应用技术、机电等相关专业单片机技术课程的教材，也可作为广大电子制作爱好者的自学用书。本书由刘燎原编著。本书从选题、撰稿到出版的过程，得到了江苏建筑职业技术学院和电子工业出版社各位领导和老师的帮助，并获得了许多宝贵的意见和建议，在此一并表示衷心的感谢。
由于时间紧迫和编者水平有限，本书中难免存在疏漏和不妥之处，在此真诚欢迎读者多提宝贵意见。

编  者   
2023年3月

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基于Proteus的单片机项目实践教程（第2版）