前言FOREWORD
2013年，随着创新创业教育逐步深入及国家、省市、学校层面政策上的支持，创新创业教育开始渗透到人才培养中的各个方面，学科竞赛也如雨后春笋一般出现。从原来已经初具规模的专业性比赛，到教育部门组织的各类综合性比赛，可供选择参加的比赛越来越多，越来越丰富，其发展也进入一个快车道。针对高等教育发展及学生自身发展的多样化需求，学科竞赛在人才培养过程中所起的作用也逐渐凸显，从而促使学科竞赛的参与度全面提升，学科竞赛与实践教学紧密结合，为人才培养质量提供有力支撑。从2013年暑期开始，为了更好地组织学科竞赛活动，吸引更多的低年级学生更早更好地参与学科竞赛，我们在暑期设置了约5周的第三小学期，有步骤、有次序地组织大学一、二年级学生，在具备基本编程和电子电路知识的基础上，从入手级别开始，全面系统化地进行学科竞赛培训与辅导，着重锻炼学生的动手实践能力，逐步开设面向电子设计、智能车、物联网等竞赛的实训课程。
电子电路设计和单片机应用是电子信息类专业大学生参加学科竞赛必须具备的基本能力。本书立足于理论联系实际，强调实践性和创新性，以学科竞赛为主线，整个过程以动手锻炼和实际操作为主，主要分为电子设计实践、单片机控制设计实践、传感器与物联网设计实践3部分，主要围绕常用软件Keil和Proteus的使用、单片机的基本原理与应用、传感器与物联网所需的各种传感器和通信模块的原理和使用，并以51单片机为核心进行了多方面的应用拓展。
电子设计实践： 以夯实经典电子电路设计为课程目标，旨在锻炼学生设计、使用和制作常用电子电路的能力。通过设计基于LM7805的9V转5V的稳压电路，采用咪头和晶体管设计音频放大电路制作光控灯，基于LM358设计放大电路、运算放大电路、亮度可调的LED灯和温度报警系统等，旨在进一步提高学生对三大电路基础知识的实践操作能力。
单片机控制设计实践： 单片机是电子信息类专业学生实践设计的控制核心，要求学生在学习51单片机的基础上融会贯通其他类型。在该部分，学生学习单片机的基础知识后，逐步动手实践流水灯、键盘检测及应用、数码管、定时器/计数器、PWM、占空比、频率控制、直流电动机、舵机及通信协议与液晶显示的使用等。课程设计面向大一、大二和大三学生，基础好的学生可以在大一选修完成。
传感器与物联网设计实践： 介绍对常用的传感器光电对管、超声波、温度传感器、湿度传感器等一些传感器的基本原理和使用，以及常用通信模块的使用和设计，并介绍常见的传感与物联系统。学生从这部分开始进行综合设计，意在拓展学生的发挥空间。
通过学习本书的内容，学生能够具备简单的电子电路设计和传感器应用能力，并且可以完成基于51单片机的一系列综合系统设计。本实训课程旨在开拓学生思维，加深理论知识的学习和应用，培养学生的探索精神，充分发掘学生的实践创新技能，提高学生解决实际问题的综合能力。



本书的特色如下。
(1) 实用性强。本书以实用性为原则，参考多届学生的培训历程，整合后又多次经参与培训的学生提出修改意见，总结出电子设计和单片机应用的经典案例。
(2) 内容简明。本书主要适用于无电子设计基础的读者，内容上从电路到编程，再到传感器执行器，基本涵盖了电子设计的基础技术，且从实例出发，目的是让读者会用，也可作为继续深入研究的基础前置。
(3) 实例丰富。本书涵盖了电子电路基础、单片机、传感器和执行器的多种实例，从所用元器件的功能入手，通过实例介绍其工作方式。
编者从事多年电子电路设计基础学生的培训，多次带领学生参加省级、国家级电子电路设计类比赛、电子电路设计创新类比赛，同时获得省部级以上奖励300项。本书收录了编者长期从事学生电子电路培训和参加电子信息类学科竞赛的主要实例，向读者完全开放源代码，为读者呈现真实的技术资料。
编者2020年5月



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