本书以当前最新的职业教育要求为指导思想，以电子产品中的实用设计项目为载体，以基于工作过程的任务驱动的形式由浅入深地介绍了MCS-51单片机的控制技术和实用设计。书中把单片机的知识点融入到各个项目及下层的任务中，每个任务又包含了任务要求、任务分析和任务设计，完整地体现了实际电子产品设计开发的过程。硬件的设计从单片机的I/O、定时/计数器、中断和串行口的基本应用，到单片机实用的键盘、显示、A/D转换器和D/A转换器的应用，循序渐进地将知识点逐个体现在实际的任务设计中。软件的设计采用通用的C语言进行编程。项目后的拓展部分拓宽了知识的宽度和深度。课后的知识思考与项目训练通过理论和实践环节将课堂与课后的学习有机地结合在一起。为了适应不同的读者，本书正文中的硬件电路采用Proteus软件环境设计，项目拓展的电路使用配套的实验板，灵活实用。
本书适合作为高职高专电子技术类、通信技术类及信息技术类专业进行单片机项目式教学的教材。

项目1 认识单片机 1
任务1.1 单片机是什么 2
1.1.1 单片机在哪里 2
1.1.2 单片机的样子 3
1.1.3 单片机的基本概念 3
任务1.2 单片机的发展历史及发展趋势 4
1.2.1 单片机的发展历史 4
1.2.2 单片机的发展趋势 5
任务1.3 单片机的产品分类 6
任务1.4 单片机的特点及应用领域 9
1.4.1 单片机的特点 9
1.4.2 单片机的应用领域 10
项目小结 11
思考与训练 11
项目2 用单片机开发环境进行 项目1 认识单片机 1
任务1.1 单片机是什么 2
1.1.1 单片机在哪里 2
1.1.2 单片机的样子 3
1.1.3 单片机的基本概念 3
任务1.2 单片机的发展历史及发展趋势 4
1.2.1 单片机的发展历史 4
1.2.2 单片机的发展趋势 5
任务1.3 单片机的产品分类 6
任务1.4 单片机的特点及应用领域 9
1.4.1 单片机的特点 9
1.4.2 单片机的应用领域 10
项目小结 11
思考与训练 11
项目2 用单片机开发环境进行
项目设计 13
任务2.1 用Keil C51开发环境进行
软件设计 14
2.1.1 安装与配置Keil C51 14
2.1.2 用Keil C51创建工程 16
任务2.2 用Proteus仿真环境进行
硬件设计 22
2.2.1 安装与配置Proteus 22
2.2.2 用Proteus绘制单片机
原理图 28
项目小结 31
思考与训练 32
项目3 MCS-51单片机最小系统
的设计 33
任务3.1 认识MCS-51单片机的
内部结构 34
3.1.1 MCS-51单片机的基本结构 34
3.1.2 MCS-51单片机的内部
存储器 35
3.1.3 MCS-51单片机内部存储器
读写控制 39
任务3.2 MCS-51单片机的最小系统
设计 42
3.2.1 MCS-51单片机芯片介绍 42
3.2.2 单片机复位电路的设计 44
3.2.3 单片机时钟电路的设计 44
3.2.4 单片机最小系统的设计 46
项目小结 49
思考与训练 49
项目4 单片机控制LED灯的设计 50
任务4.1 单片机控制单个LED灯 51
4.1.1 MCS-51单片机的I/O口
介绍 51
4.1.2 单片机控制单个LED灯
闪烁的设计 54
任务4.2 单片机控制多个循环LED灯 60
项目小结 66
思考与训练 66
项目5 定时器与脉冲计数器的设计 68
任务5.1 定时器的设计 69
5.1.1 MCS-51单片机内部定时/
计数器的原理 69
5.1.2 用单片机定时/计数器设计
定时器（查询方式） 72
任务5.2 脉冲计数器的设计 85
项目小结 89
思考与训练 89
项目6 交通信号灯的设计 91
任务6.1 LED数码管显示数字的设计 92
6.1.1 单只LED数码管静态
显示数字 92
6.1.2 8位LED数码管动态
显示数字 99
任务6.2 中断控制流水灯的设计 103
6.2.1 MCS-51单片机的中断
系统 103
6.2.2 中断控制LED灯的亮灭 109
6.2.3 中断控制流水灯 111
任务6.3 交通信号灯的设计 114
项目小结 124
思考与训练 124
项目7 模拟电子闹钟的设计 126
任务7.1 键盘的应用 127
7.1.1 独立键盘控制LED
灯的点亮 127
7.1.2 矩阵键盘控制数码管显示 132
任务7.2 电子秒表的设计 138
任务7.3 模拟电子闹钟的设计 141
项目小结 151
思考与训练 152
项目8 单片机与计算机通信
系统的设计 153
任务8.1 51单片机之间的串行
通信设计 154
8.1.1 RS232串行通信标准 154
8.1.2 MCS-51单片机串行口
工作原理 159
8.1.3 单片机之间的双机串行
通信的设计 169
任务8.2 单片机与计算机通信系统
的设计 176
8.2.1 SComAssistant V2.1串口
调试助手 176
8.2.2 单片机与计算机通信系统
的设计 177
项目小结 183
思考与训练 184
项目9 信号发生器的设计 185
任务9.1 灯光亮度调节器的设计 186
9.1.1 D/A转换器的基本原理 186
9.1.2 D/A转换器的技术性能
指标 188
9.1.3 DAC0832芯片及其与
单片机接口电路 189
9.1.4 灯光亮度调节器的设计 197
任务9.2 信号发生器的设计 199
项目小结 212
思考与训练 212
项目10 数字温度采集系统的设计 214
任务10.1 数字电压表的设计 215
10.1.1 A/D转换器的基本原理 215
10.1.2 ADC0809芯片的介绍 217
10.1.3 数字电压表的设计 221
任务10.2 数字温度采集系统的设计 225
10.2.1 DS18B20的工作原理 225
10.2.2 数字温度采集系统的设计 231
项目小结 244
思考与训练 244
附录A 实验板实物图 246
附录B 实验板电原理图 247
参考文献 254

当前信息技术飞速发展，嵌入式电子技术深入到了人们日常生活的各个方面。单片机是一种嵌入式微控制器，在工业控制、通信设备、智能仪器、智能终端、医疗器械、汽车电器和家用电器等领域都有着广泛的应用。因此，单片机控制技术是工科类高职电子、机电、自动化等相关专业的一门必修的核心专业课程。然而单片机却是一门令学生感到较难学习的课程，不光要掌握其硬件电路的设计，还要编写相应的工作程序，并且要联合调试。我们的目的就是要解决如何使学生想学、爱学、易学并且学懂这门课程。
本书以高等职业教育的职业能力培养目标为指导，注重以理论教育为基础，以技能培训为前提，将理论与实践紧密结合，突出实践性教育环节，注重专业能力的培养，力图做到深入浅出，便于教学，充分体现专业课教学的基础性、实用性、操作性等特点。
本书以实用的产品为课程载体，采用项目导向、任务驱动的模式，将教学内容分为若干个相对独立的项目，每个项目由若干个任务组成，充分体现工学结合的教学模式。教学过程中充分发挥学生的主动性、积极性。学做一体贯穿于整个教学过程中，每个项目由直观的生活现象引入，通过一定的知识准备后去完成任务，每个任务由任务要求、任务分析和任务设计组成，包含器件的选择、硬件电路的设计和软件程序的设计，完整地体现了实际电子产品设计开发的整个工作过程。书中的软件设计采用现在电子行业通用的C语言编程，同时引入串行数字温度传感器、串行A/D和D/A转换器、液晶显示等新知识，对于需要用到的单片机开发软件环境Proteus和Keil C51也做了简单的介绍，充分体现了教学内容的先进性与实用性。
本书适用于学做一体化的单片机项目式教学，参考学时数为90学时，使用者可根据具体情况增减学时数。教学中可根据学时及专业，有选择地介绍项目拓展内容。教材有配套的单片机实验板，但实验板的应用只在项目拓展中，正常的教学内容采用单片机开发环境Proteus和Keil C51就可以了，这样使教材的使用不受教学条件的限制。
本书由南京信息职业技术学院的王璇和胡国兵担任主编，高玉玲和宋维君担任副主编。王璇和胡国兵编写了项目5、项目7～项目10，高玉玲编写了项目1～项目4，宋维君和王璇编写了项目6，其他参编人员还有李玲、张智玮、金明、马晓阳、俞金强、尹会明、黄凌、高杉、胡晓燕。本书在编写过程中得到南京中兴通讯的高级工程师杜军的大力帮助，于宝明细心审读了本书，在此表示衷心的感谢。书中部分内容的编写参照了有关文献，谨对书后所有参考文献的作者表示感谢。
本书配有教学课件，可作为使用本教材教师上课的教案。
由于单片机技术日新月异，加上编者水平有限和编写时间匆忙，书中难免有疏漏和错误之处，恳请读者批评指正，以便再版时修改。作者电子邮箱：wangxuan@njcit.cn。

编 者
2013年8月