前　　言近幾年，ＩＴ市場對(duì)ＡＰＰ開發(fā)人才的需求緊缺，特別是既有ＡＰＰ前端軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，又能夠?qū)Φ讓域?qū)動(dòng)控制電路聯(lián)合設(shè)計(jì)與調(diào)試的專業(yè)技能人才，缺口巨大。這類電子工程師要有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，既要懂Ｊａｖａ語言和安卓系統(tǒng)的開發(fā)，又要懂Ｃ語言和單片機(jī)的開發(fā)，其中單片機(jī)技術(shù)作為嵌入式項(xiàng)目開發(fā)的技術(shù)之一，應(yīng)用性極強(qiáng)，作為底層驅(qū)動(dòng)電路的控制系統(tǒng)，Ａｎｄｒｏｉｄ物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為上位機(jī)端ＡＰＰ開發(fā)的主流技術(shù)，可以遠(yuǎn)距離控制底層驅(qū)動(dòng)電路，拓展了原有控制系統(tǒng)空間距離的限制。
本書的編寫著眼于“實(shí)用、適用” “簡單易懂” “快速上手” “舉一反三” 的指導(dǎo)思想。全書以理論與實(shí)踐相結(jié)合為主線，通過案例使讀者在動(dòng)手實(shí)踐的過程中加深理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，能夠在學(xué)習(xí)過程中盡量做到反復(fù)理解和操作，最后能夠獨(dú)立完成技術(shù)案例，培養(yǎng)讀者的技術(shù)創(chuàng)新能力。
全書共分為三部分內(nèi)容：單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)篇、單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)案例實(shí)踐篇、單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)綜合案例實(shí)踐篇。
１）單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)為兩個(gè)方面內(nèi)容：底層單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和上位機(jī)Ａｎｄｒｏｉｄ基礎(chǔ)知識(shí)。
底層單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)：考慮Ｃ語言易于閱讀和理解，主要介紹如何利用Ｃ語言對(duì)單片機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)Ｃ語言仿真環(huán)境ＫｅｉｌＣ５１的學(xué)習(xí)以及ＩＳＰ在線下載功能。為了能夠讓初學(xué)者快速入門單片機(jī)的應(yīng)用，整本書通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，以“項(xiàng)目案例” 的方式引導(dǎo)初學(xué)者學(xué)習(xí)單片機(jī)的技術(shù)知識(shí)。單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)部分主要為讀者介紹了單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢以及定義及應(yīng)用、單片機(jī)硬件系統(tǒng)及體系結(jié)構(gòu)（包括引腳定義、存儲(chǔ)器、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、中斷、串行通信）等。另外，介紹了單片機(jī)采用Ｃ語言編程（包括Ｃ語言的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式、數(shù)組、指針、程序設(shè)計(jì)語句）等，通過單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，使初學(xué)者具備單片機(jī)一定的理論基礎(chǔ)，為后面利用單片機(jī)進(jìn)行案例設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
上位機(jī)Ａｎｄｒｏｉｄ基礎(chǔ)知識(shí)：主要介紹了如何利用Ｊａｖａ語言對(duì)Ａｎｄｒｏｉｄ手機(jī)進(jìn)行ＡＰＰ開發(fā)，包括Ｊａｖａ語言軟件開發(fā)環(huán)境ＡｎｄｒｏｉｄＳＤＫ的學(xué)習(xí)，對(duì)于初學(xué)者在學(xué)習(xí)、了解底層單片機(jī)電子控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)如何利用安卓移動(dòng)客戶端開發(fā)ＡＰＰ控制底層單片機(jī)電子系統(tǒng)工作。為了能夠讓初學(xué)者快速步入單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的大門，在原有單片機(jī)案例的基礎(chǔ)上，添加了ＡＰＰ控制硬件電路系統(tǒng)案例。上位機(jī)Ａｎｄｒｏｉｄ基礎(chǔ)知識(shí)部分主要為讀者介紹了物聯(lián)網(wǎng)ＩＯＴ的應(yīng)用（ＷｉＦｉ開發(fā)、組網(wǎng)形態(tài)、ｓｏｃｋｅｔ數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)配置、串口ＡＴ指令等）、Ｊａｖａ語言編程（包括類、對(duì)象、方法、繼承、接口、文件編程、ＴＣＰ編程等） 以及Ａｎｄｒｏｉｄ編程基礎(chǔ)（包括ＡｎｄｒｏｉｄＵＩ布局、Ａｃｔｉｖｉｔｙ組件、ＢｒｏａｄｃａｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒ組件、Ｓｅｒｖｉｃｅ組件、ＣｏｎｔｅｎｔＰｒｏｖｉｄｅｒ組件等）。通過上位機(jī)Ａｎｄｒｏｉｄ基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，使初學(xué)者具備上位機(jī)ＡＰＰ開發(fā)的理論基礎(chǔ)，為后面利用ＡＰＰ控制底層單片機(jī)各類電子應(yīng)用系統(tǒng)案例的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
２）單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)案例實(shí)踐篇分為兩個(gè)方面的內(nèi)容：單片機(jī)的基礎(chǔ)案例和基于ＡＰＰ的單片機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)案例。
單片機(jī)基礎(chǔ)案例：經(jīng)過第一部分單片機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，相信讀者對(duì)單片機(jī)的知識(shí)已經(jīng)有了比較深入的了解，將為讀者介紹一些簡單、易懂、易操作的基礎(chǔ)案例，例如單個(gè)ＬＥＤ燈點(diǎn)亮、單片機(jī)獨(dú)立按鍵控制、外部中斷控制、定時(shí)控制、串行通信和繼電器控制等。在講解過程中，既介紹了案例的設(shè)計(jì)原理、同時(shí)又對(duì)案例的硬件電路進(jìn)行了闡述，特別是在程序設(shè)計(jì)思想上，盡可能用簡潔的語言清晰闡述，讓初學(xué)單片機(jī)的讀者容易理解，以利于初學(xué)者舉一反三。
基于ＡＰＰ的單片機(jī)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)案例：經(jīng)過第一部分基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)（包括單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)和上位機(jī)Ａｎｄｒｏｉｄ基礎(chǔ)知識(shí)），再加上單片機(jī)的基礎(chǔ)案例設(shè)計(jì)，相信讀者對(duì)底層單片機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)有比較深入的了解。為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合，基于ＡＰＰ的單片機(jī)控制案例部分將為讀者介紹一些易于上手的Ａｎｄｒｏｉｄ物聯(lián)網(wǎng)案例，例如：基于ＡＰＰ的串行通信控制項(xiàng)目、ＡＰＰ控制燈亮、ＡＰＰ控制繼電器、ＡＰＰ控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、ＡＰＰ控制蜂鳴器等。在講解的過程中，主要介紹了案例設(shè)計(jì)的工作原理、底層硬件電路的設(shè)計(jì)、ＡＰＰ軟件的開發(fā)、ＷｉＦｉ配置和底層硬件電路的軟件設(shè)計(jì)等。盡可能用簡潔的語言清晰闡述，讓初學(xué)者掌握ＡＰＰ的開發(fā)流程，并能夠?qū)Φ讓佑布�電路設(shè)計(jì)完成系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，提高讀者動(dòng)手的技能，使讀者在操作的過程中掌握ＡＰＰ控制底層單片機(jī)控制系統(tǒng)的知識(shí)。
３）單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)綜合案例實(shí)踐篇：讀者在完成第一階段單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、第二階段單片機(jī)控制的簡單案例以及ＡＰＰ控制的底層單片機(jī)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)后，希望設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的電子系統(tǒng)，結(jié)合企業(yè)的需求，如節(jié)能、參數(shù)監(jiān)測、ＡＰＰ開發(fā)、機(jī)器人等設(shè)計(jì)要求，在系統(tǒng)綜合案例篇中給出了凸顯電子系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，綜合案例包括基于壓力傳感器的硬幣鑒偽識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、智能太陽能追光系統(tǒng)的研制、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基于ＡＰＰ技術(shù)的電子音樂盒的設(shè)計(jì)、基于單片機(jī)的全自動(dòng)智能避障小車的設(shè)計(jì)等。讀者通過綜合案例篇的學(xué)習(xí)，具備產(chǎn)品獨(dú)立研發(fā)能力，可以完成基于單片機(jī)技術(shù)以及基于ＡＰＰ技術(shù)的各類電子控制系統(tǒng)的開發(fā)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與單片機(jī)技術(shù)的深度融合，促進(jìn)電子產(chǎn)品智能化水平的提高。
本書可以作為中高職院校、應(yīng)用型本科院校進(jìn)行單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教材；也可以作為初學(xué)單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)讀者的參考用書，書中所涉及的案例稍加修改均可以應(yīng)用在自己的工作中或者用來完成自己開發(fā)的ＡＰＰ電子控制系統(tǒng)課題，通過本書的學(xué)習(xí)使讀者能夠真正掌握單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，融會(huì)貫通、學(xué)以致用。
特別感謝各位同事和朋友的熱心幫助，使得本書能夠順利完成。衷心盼望本書能夠?qū)�從事單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工作的朋友有所幫助。
參與本書編寫工作的主要人員有杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院安康、易際鋼、毛圣淇、倪莉莉、薛儒冰、王李冬、葉霞、孫亞萍、王玉槐、李靜、張慧熙、胡可用、王琦暉；杭州晶控電子有限公司徐瑋以及浙江眾合科技股份有限公司安寧等，全書由安康統(tǒng)稿并審校。本書的編寫工作獲得杭州市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)科” 浙江省實(shí)驗(yàn)室工作研究項(xiàng)目、浙江省教育科學(xué)規(guī)劃課題、浙江省課堂教學(xué)改革研究項(xiàng)目大力支持，本書的編寫工作獲得杭州市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)科”、浙江省實(shí)驗(yàn)室工作研究項(xiàng)目、浙江省教育科學(xué)規(guī)劃課題、浙江省課堂教學(xué)改革研究項(xiàng)目大力支持，同時(shí)本書的編寫獲得浙江省新興特色專業(yè)、杭州市屬高校產(chǎn)學(xué)對(duì)接特需專業(yè)－機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化教研室全體教師的大力幫助。
由于作者水平有限，書中內(nèi)容難免有錯(cuò)誤與不妥之處，誠邀廣大讀者提出意見并不吝賜教。
編者２０１７年１１月