“本書設計了單片機應用領域的12個項目，涉及聲控數碼管電子鐘、溫度測量與自動控制、液晶顯示萬年歷、串行通信、液晶顯示電壓表、密碼鎖、無線遙控電子鐘和超聲波測距等微電腦測量和控制實用技術。
“從做中學”是本書的最大特色，本書設計了單片機應用領域的12個項目，涉及聲控數碼管電子鐘、溫度測量與自動控制、液晶顯示萬年歷、串行通信、液晶顯示電壓表、密碼鎖、無線遙控電子鐘和超聲波測距等微電腦測量和控制實用技術，這12個項目沒有任何現成的硬件輔助設備，需要讀者親自動手將每個系統所有元器件都逐一安裝、連線并編寫程序和調試程序。學完本課程后動手能力可以得到大幅度提高，可以參加全國大學生電子設計大賽和機器人大賽等比賽，畢業后完全具備在企業研發與智能測控相關的儀器設備的技能。本書在每一章后都給讀者留下創新的提示，如果能按照提示開發出新的應用電路，讀者創新能力也會逐漸培養起來。
魏二有主編的《單片機應用系統設計與實現教程(電子信息21世紀高等學校規劃教材)》適合作為有電路基礎和C語言基礎的計算機、電子、電氣、自動化、測控與儀器儀表專業的本、專科學生作為教材，也可以作為各種培訓機構的教材，也適合廣大的電子愛好者使用。
教育部副部長魯昕最近指出，從需求看，當前新增勞動力就業的結構性矛盾仍十分突出，其中最突出的矛盾，從短期來看，是高校畢業生就業難和技術技能人才供給不足的矛盾。從中長期來看，就是產業加速轉型升級與高級技術技能人才匱乏的矛盾。解決這個矛盾的關鍵在于讓學生動起手來，而教師和教材是能否讓學生動起手來的關鍵。
本書主編在承擔“單片機系統與應用”這門課的過程中將傳統的“在聽看中學”改為“在做中學”； 將卷面考試來考核學生的動手能力變為“在做中考”。孔子說過“給我敘述我會忘記，給我展示我會記住，讓我自己做我會理解”； 美國教育家杜威在教學方法上也主張“從做中學”。作者在教學過程中，通過手把手地教學生設計硬件電路和編寫程序，“做”出一個又一個單片機測控系統，每當學生親自動手做出一個測控系統時都特別有成就感，學生的學習興趣和積極性都得到了空前的提高。
有讀者要問，光“做”系統不學知識行嗎？要學，要由“學”帶“做”。而作者是按照“在做中學”和“在用時學”的方式帶領學生學習單片機的知識點的，即在動手操作完成一個個的電路系統的過程中用到哪部分知識學哪部分，暫時用不到的不學，關鍵知識點循序漸進地學。由于學不懂某個知識點就搞不清相應的電路系統，所以學生們用這種方式學理論愿意學，他們說這種授課方式能讓他們帶著問題學，記得住，等到課程結束的時候不僅動手能力得到大幅度的提高，而且對單片機的理論知識也得到了融會貫通。學生在做實驗過程中沒有任何現成的單片機輔助硬件，只有最基本的電子元器件，所有要“做”的單片機應用系統都要求學生親自往面包板上安裝元器件，然后連接導線、用萬用表檢查連線是否正確、編寫程序、調試程序、下載程序、查錯糾錯，一學期下來學生的動手能力和技能會得到大幅度的提高。
本教材的主編有十年企業研發經歷，主持并承擔過“泰山計劃”國家重大項目和多項其他自動化設備和智能儀器的研制，用單片機開發出許多產品并申報國家專利三十多項并且有二十多年教齡。全書12個案例包括單片機測控系統的諸多應用領域，每個測控系統都有原理圖、元器件清單、源程序、實物照片等資料和詳細的操作步驟，可以說教材能“手把手”地教讀者“做”出電路系統實物并通過編程實現預定的功能。讀者每“做”成功一個測控系統都會給自己帶來很大的成就感，鼓舞繼續學習并完成下一個項目。建議采用本教材的教師在做完一個單片機應用系統后給學生展示下一個要做的系統（要通電演示），讓學生覺得下一個要做的系統更有實用價值，更具有挑戰性，這樣他們會把上本課程當作一種期盼，這樣對提高教學效果有好處。另外建議選用本教材的教師讓學生“在做中考”，而且是逐一過關，每個學生都要演示他事先“做”好的單片機應用系統，然后讓其講述該系統的硬件結構，還要讓其編寫出該系統中的幾個重要函數，最后根據其表現來打分。由于像考核學游泳的學員一樣，學會沒學會游泳一下水就知道，所以這樣的“在做中考”而且是“逐一過關”的考核方式徹底杜絕了“逃課”、“押題”、“作弊”等現象，假如有個別上課不認真學的學生，是絕對通不過一對一的操作考試的，所以這種考核方式又從另一方面提升了教學效果。
本書內容共分為12章，內容安排由易到難，循序漸進，有關單片機的知識點都分散在不同的章節中，即由“做”帶“學”，這樣安排不僅能讓讀者“在做中練動手能力”，而且讓讀者“在做中學知識”。徹底顛覆傳統教材那種由“學”帶“做”的內容安排方式。
本書要“做”的12個單片機應用系統所需元器件見附件D，表中將所需最少元器件數量和全部數量都列了出來，讀者可以根據自己的經濟情況或者長遠考慮選擇購買。根據作者的經驗，這些元器件對自己將來從事測控技術和發明創造都非常有用。作者建議所有學習單片機課程的學生以及廣大電子愛好者，在本教材的指導下真正“做”出一個個單片機系統來。
由于編者水平有限，書中錯誤在所難免，懇請各位讀者批評指正。
編者
2014年10月于山東煙臺
魏二有，男，1992年畢業于中北大學火炮與自動武器專業，獲得工學碩士學位。1993年晉升為煙臺軸承儀器廠工程師；1997年破格晉升為高級工程師；2002年1月調入魯東大學，現任魯東大學信息與電氣工程學院教授，碩士研究生導師。
魏二有教授長期從事智能儀器和自動化技術領域的研究，主要從事智能儀器和自動化設備的開發研制。參加了被稱為“泰山計劃”的國家重大項目，中國第一條小型軸承裝配生產線的研制，擔任課題組長和總設計師并承擔了該項目的電氣及自動控制系統設計、安裝、調試、資料編寫等工作；參加了中國第一臺鐵路軸承圓柱滾子分選機的研制，承擔電氣及自動控制系統設計、安裝、調試、資料編寫等任務；參加了中國第一臺鐵路軸承徑向游隙測量儀的研制，承擔電氣及自動控制系統設計、安裝、調試、資料編寫等任務；參加了“ZD0903球軸承內、外徑自動檢驗機”的研制，承擔自動控制系統的軟硬件設計，整機的安裝、調試、資料編寫等任務；參加了“YGJ01軸承自動壓蓋機”的研制，承擔微電腦軟件設計及整機的調試等任務；參加了“軸承全自動清洗機”的研制任務，擔任該項目的電氣控制系統設計、安裝、調試任務；參加了為濟南小鴨洗衣機研制“全自動電腦板”的工作，擔任該機的軟件系統設計；承擔了山東省信息產業廳“泰鋼軋鋼車間生產信息管理系統”的研制任務，擔任該系統的軟件設計、調試等任務；參加了數控機床專用機器人和6自由度工業機器人的開發研制，擔任這2個項目的控制系統的開發設計和安裝調試；獨自承擔并完成了煙臺市第一個多媒體電腦教學軟件——“電腦操作通”的創作，該軟件由北京大學出版社出版；創作并制作完成了多媒體電腦教育軟件——“妙趣橫生學電腦”，擔任主創，該軟件由清華大學出版社；承擔省教育廳科研項目“生物反應自動監控系統”的開發與研制，擔任該項目的軟件系統設計，該項目通過了省級鑒定；編著《新編中文WindowsXP入門與提高》等多部教材及配套光盤；撰寫并發表論文“軸承自動裝配機的研制”等20多篇論文；申報國家專利34項，截止到2012年8月，獲得國家專利局授權12項。
先后為計算機科學與技術專業、信息管理等專業本科生講授過“計算機組成原理”、“C語言程序設計”、“單片機系統與應用”、“EDA技術及應用”、“計算機體系結構”等課程。
第1章從“做”成一個單片機流水燈電路來認識單片機
1.1硬件連接步驟
1.1.1面包板的結構
1.1.2認識一下單片機的引腳
1.1.3用單片機控制1個發光二極管
1.2程序設計及下載
1.2.1用Keil軟件編程步驟
1.2.2如何往單片機內下載編好的程序
1.2.3用單片機控制8個發光二極管
1.3了解單片機內部構造
1.3.1了解單片機的CPU
1.3.2認識單片機的存儲器
1.3.3認識單片機的I/O口
知識點總結
擴展電路及創新提示
第2章從“做”成一個數碼管顯示加減數電路來熟悉單片機的輸入輸出
2.1數碼管的結構及段碼
2.1.1自己動手“做”一個數碼管
2.1.2數碼管的段碼
2.1.3編寫讓數碼管顯示數字的程序
2.2硬件設計及連接步驟
2.2.1硬件設計
2.2.2硬件連接步驟
2.3程序設計及下載
2.3.1程序設計思路
2.3.2源程序
2.3.3可控數碼管系統的操作
2.4初識單片機的C語言
2.4.1文件包含
2.4.2C51的數據類型及存儲
2.4.3C51的常量
2.4.4C51的變量
2.4.5C51變量的存儲類型
2.4.6C51變量的存儲區域
2.5C51位變量的定義
2.5.1bit型位變量的定義
2.5.2sbit型位變量的定義
2.6C51特殊功能寄存器的定義
2.6.18位單字節特殊功能寄存器的定義
2.6.216位雙字節特殊功能寄存器的定義
知識點總結
擴展電路及創新提示
第3章從“做”成一個定時器來初識單片機的定時器/計數器
3.1硬件設計及連接步驟
3.1.1硬件設計
3.1.2硬件連接步驟
3.2程序設計及下載
3.2.1程序設計思路
3.2.2源程序
3.2.3定時器的操作
3.3單片機定時器/計數器的結構及編程控制
3.3.1定時器/計數器的結構
3.3.2單片機的機器周期和指令周期
3.3.3定時器/計數器的編程
3.4初識單片機的中斷
3.4.1用按鈕產生外部中斷
3.4.2單片機如何處理中斷
知識點總結
擴展電路及創新提示
第4章從“做”成一個聲控數碼管電子鐘來進一步熟悉中斷
4.1硬件設計及連接步驟
4.1.1硬件設計
4.1.2硬件連接步驟
4.2程序設計及下載
4.2.1源程序
4.2.2數碼管聲控電子鐘的操作
4.3深入了解單片機的中斷
4.3.1中斷的有關概念
4.3.2中斷響應全過程
4.3.3中斷優先級的改變
知識點總結
擴展電路及創新提示
第5章從“做”成一個1602液晶顯示電子鐘來進一步學習定時器/計數器
5.1硬件設計及連接步驟
5.1.1硬件設計
5.1.21602液晶顯示器介紹
5.1.3硬件安裝步驟
5.2程序設計及下載
5.2.1源程序
5.2.21602液晶顯示電子鐘的操作
5.3學會對1602液晶顯示器編程
5.4增強型MCS51單片機定時器2的使用
5.5C51指針的使用
5.5.1通用指針
5.5.2存儲器專用指針
知識點總結
擴展電路及創新提示
第6章從“做”成一個12864液晶顯示電子鐘來學會漢字顯示
6.1硬件設計及連接步驟
6.1.1硬件設計
6.1.212864液晶顯示器介紹
6.1.3硬件連接步驟
6.2程序設計及下載
6.2.1源程序
6.2.212864液晶顯示電子鐘的操作
6.3學會對12864液晶顯示器編程
知識點總結
擴展電路及創新提示
第7章從“做”成一個密碼鎖來學會單片機的鍵盤接口設計
7.1硬件設計及連接步驟
7.1.1硬件設計
7.1.2硬件連接步驟
7.2程序設計及下載
7.2.1源程序
7.2.2密碼鎖的操作
7.3鍵盤接口
7.3.1鍵盤工作原理
7.3.2鍵盤按鍵處理程序設計
知識點總結
擴展電路及創新提示
第8章從“做”成一個單片機遙控電子鐘來掌握遙控系統的開發
8.1硬件設計及連接步驟
8.1.1硬件設計
8.1.2硬件連接步驟
8.2程序設計及下載
8.2.1源程序
8.2.2遙控電子鐘的操作
8.3遙控模塊的結構及使用
知識點總結
擴展電路及創新提示
第9章從“做”成一個單片機與PC通信系統來學會單片機的串行通信
9.1硬件設計及連接步驟
9.1.1硬件設計
9.1.2硬件連接步驟
9.2程序設計及下載
9.2.1源程序
9.2.2串行通信的操作
9.3單片機串行接口的結構及相關特殊功能寄存器
9.3.1串行通信原理
9.3.2STC89C52單片機的串口結構
9.3.3波特率的計算
9.3.4接收程序的編寫
9.3.5發送程序的編寫
9.3.6RS232C總線標準
9.3.7RS232C接口電路
知識點總結
擴展電路及創新提示
第10章從“做”成一個電壓表來學會A/D轉換
10.1硬件設計及連接步驟
10.1.1硬件設計
10.1.2硬件連接步驟
10.2程序設計及下載
10.2.1源程序
10.2.2電壓表測電壓的操作
10.3模/數(A/D)芯片ADC0804的結構及A/D轉換原理
10.3.1A/D轉換原理
10.3.2ADC0804的編程要點
知識點總結
擴展電路及創新提示
第11章從“做”成由溫度控制的單片機步進電機控制系統來初步學會自動控制
11.1硬件設計及連接步驟
11.1.1硬件設計
11.1.2單片機與ULN2303的接線
11.1.3步進電機的結構及工作原理
11.1.4ULN2303與步進電機的接線
11.1.5數碼管與單片機的連線
11.1.6DS18B20溫度傳感器與單片機的連線
11.2程序設計及下載
11.2.1源程序
11.2.2溫控系統的操作
11.2.3DS18B20溫度傳感器的特性
11.2.4DS18B20的單總線數據傳輸程序設計
11.2.5步進電機的正反轉控制程序設計
11.2.6步進電機的速度控制程序設計
知識點總結
擴展電路及創新提示
第12章從“做”成一個倒車雷達來學會超聲波測距
12.1硬件設計及連接步驟
12.1.1硬件設計
12.1.2硬件連接步驟
12.2程序設計及下載
12.2.1源程序
12.2.2倒車雷達的使用操作
12.3超聲波測距模塊介紹及測距原理
12.3.1超聲波測距模塊介紹
12.3.2超聲波測距模塊的工作原理
知識點總結
擴展電路及創新提示
附錄AASCII碼表
附錄B單片機C51編程規范
附錄CC51庫函數
附錄D本書所需元器件匯總
參考文獻
新書資訊