再版前言

本書第1版自2007年12月出版以來，得到了許多高等院校和職業(yè)技術(shù)學(xué)院的關(guān)心與厚愛，有近百所學(xué)校選用了本教材，在本教材的使用過程中，老師們也提出了不少寶貴意見，為此向所有使用過此書的老師、同學(xué)和其他讀者表示衷心的感謝。在這不到兩年的時間里，高等工程教育改革又取得了很大的進展，對于本書的需求也越來越大。因此借這次再版的機會，將本教材納入“工作導(dǎo)向創(chuàng)新實踐教材”系列中，作為工程對象項目實踐的系列教材。同時對教材中發(fā)現(xiàn)的一些問題進行修改和補充，以此答謝讀者。

工作導(dǎo)向的概念，不只是一個簡單的概念游戲，而是包含了深刻的哲理。學(xué)習(xí)的目的，特別是對于未來想從事工程師職業(yè)的學(xué)生而言，不僅僅是學(xué)習(xí)某一個知識體系，比如單片機的知識體系或者C語言的知識體系，而是應(yīng)該更進一步獲得如何利用這些知識去解決生產(chǎn)實際問題的能力，也就是動手能力。傳統(tǒng)的單片機和C語言教材，基本上都是為了給學(xué)生建立知識體系的，教學(xué)的結(jié)果卻是不僅知識體系建立不起來，動手能力就更不用提了。工程是為了解決問題，這種解決問題能力只有從實踐中才能獲得。當(dāng)然，單純的實踐也無法獲得真正的能力，關(guān)鍵是如何從實踐的經(jīng)驗和體會中，歸納出共性的知識，建立起知識體系，然后再將這些知識重新應(yīng)用到新的實踐當(dāng)中去。這也是我們在未來實際工作中所必須采取的學(xué)習(xí)和工作方法。因此，如何在大學(xué)三年或者四年中，掌握這種自我學(xué)習(xí)和提高的方法，是工程教育改革的根本目的。而相應(yīng)教材的編寫，就應(yīng)該按照這種學(xué)習(xí)和工作的方法來進行。做到了這一點，才真正實踐了工作導(dǎo)向的哲學(xué)理念：實踐、歸納、推理和再實踐。

任何核心知識和技能的獲得，單單靠一兩本好的教材是無法實現(xiàn)的。單片機和C語言是目前工程教育中兩門最為基本，也是最為核心的課程。要學(xué)會利用單片機和C語言去解決實際問題，單憑這一本教材的實踐和學(xué)習(xí)是遠遠不夠的。特別是對于初次接觸單片機和C語言的同學(xué)或者個人而言，也許這本教材仍然會讓你感覺比較困難。這時建議你先學(xué)習(xí)和實踐本系列教材的《基礎(chǔ)機器人制作與編程》。通過基礎(chǔ)機器人的制作與編程，你可以先掌握編程的基本思路和方法，并了解單片機的輸入和輸出接口特性。然后再利用本教材重復(fù)同樣的學(xué)習(xí)過程。通過類比和分析，就可以歸納出單片機和計算機編程的核心知識和技能。同時，因為對于同樣的項目和課題，采用了不同的單片機和編程語言去實現(xiàn)，也讓你能夠從中掌握和理解分析問題和解決問題的根本方法。與本教材一起出版的還有《AVR單片機與小型機器人制作》，該教材完成的實踐項目與本教材幾乎相同，目的是讓同學(xué)們可以根據(jù)自己需要選擇硬件平臺。

只有學(xué)習(xí)完單片機和C語言，我們才有可能進一步學(xué)習(xí)ARM、VC和Linux等高級嵌入式課程。無論是本科還是高職學(xué)生，這個規(guī)律都很難打破。為此，我們在后續(xù)的工作導(dǎo)向創(chuàng)新實踐教材中，還將推出ARM和DSP等高端嵌入式教材，以便形成從基礎(chǔ)入門，到8位單片機AVR或者C51等基礎(chǔ)嵌入式系統(tǒng)，再到ARM和DSP等高端嵌入式系統(tǒng)的系列化教材，讓同學(xué)們可以從一個沒有任何編程基礎(chǔ)的學(xué)生循序漸進成長為可以進行復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的工程師，具體教材列表如表1所示。

因為是工作導(dǎo)向，所以每套教材都必須配套相應(yīng)的硬件設(shè)備方能達到最佳的教學(xué)效果。前三本教材都使用同一個鷗鵬機器人套件對象，不同的只是教學(xué)板單片機和編程語言平臺，這樣做的原因除了前面提到的便于讀者進行類比和分析以外，也是為了節(jié)約讀者的成本支出，雖然這個支出在目前的商業(yè)社會中顯得微不足道。對于一些拓展項目所需要用到的傳感器等擴展器材，讀者除了可以到鷗鵬科技的網(wǎng)站www.szopen.cn上去搜尋外，還可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力去其他站點搜尋。

這次再版的教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容都基本上保留了原版的風(fēng)格和特點，即：

① 寓教于樂，興趣為先，采用機器人作為整本教材的項目實踐內(nèi)容，非常容易引起學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情；

② 機器人對象采用伺服舵機作為控制與驅(qū)動電機，非常容易控制，便于老師和同學(xué)入門，并將重點放在時序和邏輯的控制，而不是電機的復(fù)雜控制原理；

③ 基礎(chǔ)傳感器等耗材采用非常便宜和易于獲得的觸覺和紅外傳感器，便于學(xué)校降低成本，普及項目教學(xué)；

④ 每章最后都有工程素質(zhì)和技能歸納，啟發(fā)學(xué)生進行知識的歸納和系統(tǒng)化。

本教材再版之后，無論是高職院校還是大學(xué)本科，都可以采用，具體的教學(xué)安排完全可以根據(jù)學(xué)校原有的教學(xué)計劃，只是上課的方式要進行調(diào)整，不必再單獨開設(shè)理論和實驗課程，最好的項目拓展課程可以根據(jù)每個學(xué)校的情況靈活設(shè)置，沒有必要統(tǒng)一。

本教材由秦志強編著，參加編寫的有彭建盛、譚立新。另外，還要特別感謝電子工業(yè)出版社的田領(lǐng)紅編輯，同時還要感謝深圳市鷗鵬科技有限公司的鐘梅，沒有她們的共同努力，本書不可能如此迅速地再版。限于時間與水平，書中難免有不妥之處，敬請批評指正。

編者

2009年07月26日