前 言
《AVR單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項目化教程》于2013年1月由電子工業(yè)出版社首次出版，并于2014年7月入選教育部 十二五職業(yè)教育國家規(guī)劃教材。隨著時代發(fā)展，原有教材結(jié)構(gòu)、體例及部分內(nèi)容均已無法滿足現(xiàn)代職業(yè)教育教學(xué)發(fā)展之要求，因此，作者結(jié)合本教材多年使用及教學(xué)經(jīng)驗，充分考慮了職業(yè)院校的辦學(xué)定位、崗位需求等，于2018年在原書第一版基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂。修訂后的教材著重能力本位構(gòu)建，以項目為主體，以任務(wù)為中心，圍繞項目和任務(wù)重構(gòu)和精選內(nèi)容，并更注重學(xué)生專業(yè)技能和方法能力的培養(yǎng)和應(yīng)用技能之培養(yǎng)。修訂后的教材具有如下特色：
1. 注重能力本位構(gòu)建，以項目為主體，以任務(wù)為中心，圍繞項目和任務(wù)重構(gòu)、精選內(nèi)容。
傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)將理論與實踐分開，先導(dǎo)入大量原理，再動手實驗，學(xué)生理解困難、學(xué)習(xí)枯燥乏味�，F(xiàn)代職業(yè)技術(shù)教學(xué)理論倡導(dǎo)行動導(dǎo)向教學(xué)，通過行動激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在做中學(xué)，在學(xué)中做，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。本書圍繞AVR單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理，內(nèi)容上分模塊展開，全書分為緒論、基本I/O口操作、人機(jī)交互接口、中斷定時計數(shù)器、信號轉(zhuǎn)換、串行通信、實用項目設(shè)計等共計7個模塊。以行動為導(dǎo)向，每個模塊根據(jù)內(nèi)容設(shè)計若干完整、獨立、實用的項目，共計11個，為拓展知識結(jié)構(gòu)，設(shè)計了拓展項目7個，涵蓋了單片機(jī)基礎(chǔ)知識、AVR單片機(jī)的軟硬件平臺使用、C語言語法、I/O口、鍵盤、顯示、中斷、定時器、PWM、模擬比較器、DAC、ADC、異步串行通信、SPI、I2C、內(nèi)置EEPROM等，幾乎涵蓋了AVR單片機(jī)絕大部分資源，最后設(shè)計兩個綜合應(yīng)用項目。每個項目以行動導(dǎo)入學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計了學(xué)習(xí)任務(wù)表，以便于讀者梳理和歸納。部分項目配有程序流程圖，方便讀者理解程序設(shè)計思路。教材最后設(shè)計了若干附錄，可作為實用參考資料。
2. 以教學(xué)做為指引，以模塊為紐帶，以項目為載體進(jìn)行重構(gòu)序化內(nèi)容，各自既相互獨立，又互為支撐，且層層遞進(jìn)。
教材內(nèi)容編排設(shè)計思路以模塊為紐帶，以項目為中心，以任務(wù)為驅(qū)動，以教學(xué)做一體化為指引，內(nèi)容力求實用，序化力求科學(xué)合理。在分模塊的基礎(chǔ)上，各教學(xué)項目既相互獨立，又互為支撐，且層層遞進(jìn)。各項目從教學(xué)任務(wù)切入，通過分析任務(wù)要求、實現(xiàn)思路、實現(xiàn)方法，最后實現(xiàn)項目，以行動導(dǎo)入學(xué)習(xí)問題、學(xué)習(xí)內(nèi)容，從知識鏈接、項目拓展、知識拓展、項目總結(jié)、項目訓(xùn)練等依次展開、逐級分解、逐次遞進(jìn)。部分項目設(shè)計有若干實用例題，均通過調(diào)試驗證。教材編寫中力求體便于行動導(dǎo)向教學(xué)實施，教學(xué)做有機(jī)融合。
3. 內(nèi)容力求理論夠用、側(cè)重實踐
內(nèi)容力求理論夠用、側(cè)重實踐、培養(yǎng)技能，除必要的理論基礎(chǔ)外，更側(cè)重實踐練習(xí)，著重培養(yǎng)單片機(jī)設(shè)計、調(diào)試、綜合開發(fā)能力，并以知識拓展形式進(jìn)行理論或技術(shù)延伸，如差分轉(zhuǎn)換、段式LCD、RFID識別等。各項目內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)如下：
【工作任務(wù)】：從功能要求、實現(xiàn)思路、具體實施、調(diào)試分析，介紹完整項目開發(fā)實施，項目可在Proteus仿真，并提出學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)等。
【知識鏈接】：該項目涉及的相關(guān)知識學(xué)習(xí)、單元練習(xí)。
【項目拓展】：該項目相關(guān)知識所能完成更高層次的應(yīng)用。
【知識拓展】：該項目相關(guān)知識拓展，屬于選修部分內(nèi)容。
【項目總結(jié)】：該項目的總結(jié)。
【項目訓(xùn)練】：舉一反三，訓(xùn)練鞏固所學(xué)知識。
4. 項目設(shè)計具有知識性、趣味性，有較好的知識承載作用，便于教學(xué)實施，又具有實用性。
各項目的設(shè)計經(jīng)過仔細(xì)斟酌，難易適度，具有代表性，能起到很好的知識承載作用。既考慮了教學(xué)的實踐性，又不失趣味性，還極具實用性。典型項目如液位指示儀、電信號顯示面板、定時插座、自動避障小車、波形發(fā)生器、數(shù)字電壓表、猜數(shù)字游戲等11個單元教學(xué)項目，簡易電子琴、數(shù)字頻率計、PFC8563時鐘萬年歷等7個拓展項目，紅外遙控電子音量控制電路、數(shù)字密碼鎖等2個綜合應(yīng)用項目。其中如定時插座、遙控電子音量控制等項目，筆者已做出實物樣機(jī)，具有很強(qiáng)的實用性。
5. 以Proteus虛擬教學(xué)為重要手段，虛實結(jié)合，突出技能培養(yǎng)。
為有助于一體化教學(xué)實施，本書倡導(dǎo)虛實結(jié)合，借助計算機(jī)虛擬仿真手段，以Protues軟件構(gòu)建AVR單片機(jī)虛擬仿真平臺，在計算機(jī)中運(yùn)行單片機(jī)仿真程序，能直觀的看到單片機(jī)執(zhí)行程序的結(jié)果。注重技能培養(yǎng)，為提高復(fù)雜程序調(diào)試效率，介紹通過map映像文件查看C語言變量、數(shù)組等在SRAM的地址單元內(nèi)容等方法。同時，還介紹了AVR單片機(jī)硬件開發(fā)平臺搭建，以及如何使用AVRISP mkII等工具下載程序。
6. 立足教學(xué)，面向應(yīng)用
教材主要以介紹AVR之ATmega單片機(jī)為主，大部分內(nèi)容均以ATmega16型號單片機(jī)為基礎(chǔ)，默認(rèn)使用ICCAVR編譯器。考慮實際工作崗位中的應(yīng)用，部分項目使用了其他型號單片機(jī)來實現(xiàn)，對ATtiny系列單片機(jī)也有介紹，以使讀者具有單片機(jī)選型能力，教材最后附有AVR單片機(jī)選型表。介紹了ICCAVR編譯器與Atmel Studio編譯器的不同之處，以使讀者有能力在這兩種編譯器之間進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換。
為方便教師教學(xué)，本書配套有電子教案、PPT課件、所有項目C語言源代碼、Proteus仿真文件、項目運(yùn)行測試演示視頻、部分項目的原理圖和PCB制板文件，如有需要請與出版社聯(lián)系。
本書為高職高專教材，也可以作為應(yīng)用型本科、職業(yè)學(xué)校教材或參考用書，也用作培訓(xùn)教材，還可作為工程技術(shù)人員的參考用書。
本書編寫參考了國內(nèi)外有關(guān)單片機(jī)及其他相關(guān)書籍和資料，在此向有關(guān)作者表示感謝，本校電子創(chuàng)新實驗室學(xué)生對本書部分程序調(diào)試亦有貢獻(xiàn)，在此表示感謝。限于時間倉促和作者之水平，本書錯誤之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編 者