单片机应用系统设计与实现教程_魏二有主编_9787302383598

单片机应用系统设计与实现教程

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    “本书设计了单片机应用领域的12个项目，涉及声控数码管电子钟、温度测量与自动控制、液晶显示万年历、串行通信、液晶显示电压表、密码锁、无线遥控电子钟和超声波测距等微电脑测量和控制实用技术。

　　教育部副部长鲁昕最近指出，从需求看，当前新增劳动力就业的结构性矛盾仍十分突出，其中最突出的矛盾，从短期来看，是高校毕业生就业难和技术技能人才供给不足的矛盾。从中长期来看，就是产业加速转型升级与高级技术技能人才匮乏的矛盾。解决这个矛盾的关键在于让学生动起手来，而教师和教材是能否让学生动起手来的关键。
　　本书主编在承担“单片机系统与应用”这门课的过程中将传统的“在听看中学”改为“在做中学”；将卷面考试来考核学生的动手能力变为“在做中考”。孔子说过“给我叙述我会忘记，给我展示我会记住，让我自己做我会理解”；美国教育家杜威在教学方法上也主张“从做中学”。作者在教学过程中，通过手把手地教学生设计硬件电路和编写程序，“做”出一个又一个单片机测控系统，每当学生亲自动手做出一个测控系统时都特别有成就感，学生的学习兴趣和积极性都得到了空前的提高。
　　有读者要问，光“做”系统不学知识行吗？要学，要由“学”带“做”。而作者是按照“在做中学”和“在用时学”的方式带领学生学习单片机的知识点的，即在动手操作完成一个个的电路系统的过程中用到哪部分知识学哪部分，暂时用不到的不学，关键知识点循序渐进地学。由于学不懂某个知识点就搞不清相应的电路系统，所以学生们用这种方式学理论愿意学，他们说这种授课方式能让他们带着问题学，记得住，等到课程结束的时候不仅动手能力得到大幅度的提高，而且对单片机的理论知识也得到了融会贯通。学生在做实验过程中没有任何现成的单片机辅助硬件，只有最基本的电子元器件，所有要“做”的单片机应用系统都要求学生亲自往面包板上安装元器件，然后连接导线、用万用表检查连线是否正确、编写程序、调试程序、下载程序、查错纠错，一学期下来学生的动手能力和技能会得到大幅度的提高。
　　本教材的主编有十年企业研发经历，主持并承担过“泰山计划”国家重大项目和多项其他自动化设备和智能仪器的研制，用单片机开发出许多产品并申报国家专利三十多项并且有二十多年教龄。全书12个案例包括单片机测控系统的诸多应用领域，每个测控系统都有原理图、元器件清单、源程序、实物照片等资料和详细的操作步骤，可以说教材能“手把手”地教读者“做”出电路系统实物并通过编程实现预定的功能。读者每“做”成功一个测控系统都会给自己带来很大的成就感，鼓舞继续学习并完成下一个项目。建议采用本教材的教师在做完一个单片机应用系统后给学生展示下一个要做的系统（要通电演示），让学生觉得下一个要做的系统更有实用价值，更具有挑战性，这样他们会把上本课程当作一种期盼，这样对提高教学效果有好处。另外建议选用本教材的教师让学生“在做中考”，而且是逐一过关，每个学生都要演示他事先“做”好的单片机应用系统，然后让其讲述该系统的硬件结构，还要让其编写出该系统中的几个重要函数，最后根据其表现来打分。由于像考核学游泳的学员一样，学会没学会游泳一下水就知道，所以这样的“在做中考”而且是“逐一过关”的考核方式彻底杜绝了“逃课”、“押题”、“作弊”等现象，假如有个别上课不认真学的学生，是绝对通不过一对一的操作考试的，所以这种考核方式又从另一方面提升了教学效果。
　　本书内容共分为12章，内容安排由易到难，循序渐进，有关单片机的知识点都分散在不同的章节中，即由“做”带“学”，这样安排不仅能让读者“在做中练动手能力”，而且让读者“在做中学知识”。彻底颠覆传统教材那种由“学”带“做”的内容安排方式。
　　本书要“做”的12个单片机应用系统所需元器件见附件D，表中将所需最少元器件数量和全部数量都列了出来，读者可以根据自己的经济情况或者长远考虑选择购买。根据作者的经验，这些元器件对自己将来从事测控技术和发明创造都非常有用。作者建议所有学习单片机课程的学生以及广大电子爱好者，在本教材的指导下真正“做”出一个个单片机系统来。
　　由于编者水平有限，书中错误在所难免，恳请各位读者批评指正。

　　编者
　　2014年10月于山东烟台

　　魏二有，男，1992年毕业于中北大学火炮与自动武器专业，获得工学硕士学位。1993年晋升为烟台轴承仪器厂工程师；1997年破格晋升为高级工程师；2002年1月调入鲁东大学，现任鲁东大学信息与电气工程学院教授，硕士研究生导师。
　　魏二有教授长期从事智能仪器和自动化技术领域的研究，主要从事智能仪器和自动化设备的开发研制。参加了被称为“泰山计划”的国家重大项目，中国第一条小型轴承装配生产线的研制，担任课题组长和总设计师并承担了该项目的电气及自动控制系统设计、安装、调试、资料编写等工作；参加了中国第一台铁路轴承圆柱滚子分选机的研制，承担电气及自动控制系统设计、安装、调试、资料编写等任务；参加了中国第一台铁路轴承径向游隙测量仪的研制，承担电气及自动控制系统设计、安装、调试、资料编写等任务；参加了“ZD0903球轴承内、外径自动检验机”的研制，承担自动控制系统的软硬件设计，整机的安装、调试、资料编写等任务；参加了“YGJ01轴承自动压盖机”的研制，承担微电脑软件设计及整机的调试等任务；参加了“轴承全自动清洗机”的研制任务，担任该项目的电气控制系统设计、安装、调试任务；参加了为济南小鸭洗衣机研制“全自动电脑板”的工作，担任该机的软件系统设计；承担了山东省信息产业厅“泰钢轧钢车间生产信息管理系统”的研制任务，担任该系统的软件设计、调试等任务；参加了数控机床专用机器人和6自由度工业机器人的开发研制，担任这2个项目的控制系统的开发设计和安装调试；独自承担并完成了烟台市第一个多媒体电脑教学软件——“电脑操作通”的创作，该软件由北京大学出版社出版；创作并制作完成了多媒体电脑教育软件——“妙趣横生学电脑”，担任主创，该软件由清华大学出版社；承担省教育厅科研项目“生物反应自动监控系统”的开发与研制，担任该项目的软件系统设计，该项目通过了省级鉴定；编著《新编中文WindowsXP入门与提高》等多部教材及配套光盘；撰写并发表论文“轴承自动装配机的研制”等20多篇论文；申报国家专利34项，截止到2012年8月，获得国家专利局授权12项。
　　先后为计算机科学与技术专业、信息管理等专业本科生讲授过“计算机组成原理”、“C语言程序设计”、“单片机系统与应用”、“EDA技术及应用”、“计算机体系结构”等课程。

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