本书是湖南省职业教育“十二五”重点建设项目——电子信息工程技术省级示范性特色专业建设项目的建设成果之一。本书按照国家教育部“校企合作、 工学结合”的原则， 提出了以“两轮教育机器人”设计制作与程序开发为大型案例， 围绕项目的构思、 设计、 实施、 运行等设计制作过程， 分解独立的工作任务进行教学与实践， 将Ｃ５１单片机与常见的外围接口电路、 外围扩展电路、 内部结构原理及汇编语言、 Ｃ语言程序设计等知识融入案例设计中。通过“学中做、 做中学”的教学方式， 培养学生的职业意识和职业能力， 达到学生能够自主开发小项目的培养目标。

本书分为两个部分：基础篇与提高篇， 基础篇以6个设计案例详细地介绍了单片机的知识体系； 提高篇以轮式机器人为例， 全面系统介绍了单片机的应用， 打破了传统学科体系， 以7个真实的工作项目为载体， 对课程内容进行了重构， 设计了7个主题教学单元（模块）， 将岗位要求的知识、 技能和态度分解到７个难易不同的项目中， 使整个教学与学习过程充满挑战和乐趣， 大大提高了学生的学习效率。通过“一做、 二讲、三练、四评、五拓展”培养学生的职业能力，养成良好的职业态度，形成规范的职业习惯。

“一做”，指项目制作。学生在教师的指导下一步一步完成项目的制作， 培养技能， 形成感性认识， 并将安全生产、 现场“８Ｓ”（整理、 整顿、清扫、情节、素养、安全、环保、节能）管理融入项目制作的过程中， 养成良好的职业态度， 形成规范的职业习惯。

“二讲”，指相关知识介绍。教师针对本教学单元所涉及的相关理论知识进行讲解、 项目制作相关的其他方法等进行介绍， 使学生对制作的项目形成理性认识， 掌握相关知识点和相关方法。

“三练”，指强化训练。针对本教学单元要求掌握的技能、应具有的态度（敬业态度、团队协作、安全生产、“８Ｓ”管理等）， 进行强化训练，让学生熟练掌握相关技能，并养成良好的职业态度，形成规范的职业习惯。

“四评”， 指考核评价。针对上述三个环节， 对学生完成和掌握的情况进行考核评价。不仅要考核学生对相关知识、 技能的掌握情况， 而且要考核学生安全生产、 现场“８Ｓ”管理等职业习惯和规范， 还要考核学生的团队协作、 资料检索、 实训报告撰写和答辩能力。

“五拓展”， 指拓展提高。一是针对教学单元的重点内容布置相关的训练与练习， 二是针对项目的制作方法、 项目电路进行进一步的改进和优化， 三是针对本教学单元相关的新技术、 新方法、 新材料、 新产品等进行介绍。

本书由第四届湖南省普通高等学校教学名师、 工业和信息化职业教育教学指导委员会副主任委员、 湖南信息职业技术学院信息工程系主任谭立新教授任主编， 主编提出了本书编著的基本思想， 提供了“轮式教育机器人”的原始技术资料， 且编写了第9章和第10章； 湖南信息职业技术学院雷道仲讲师协助主编整理与开发了相关程序源代码， 并编写了第3章、 第7章和第11章至第14章； 湖南信息职业技术学院张卫兵讲师编写了第4章； 湖南信息职业技术学院何忠悦、 张平华、 徐红丽三位老师参与本书部分章节的编写与整理工作； 湖南工程职业技术学院的易礼智讲师编写了本书的第5章和第6章； 湖南科技职业技术学院易丽华讲师编写本书第1章， 湖南高速铁路职业技术学院刘志斌老师编写了本书的第2章。

本书可作为高等职业教育二年级及以上学生学习“单片机应用技术”课程的主导教材或辅助教材， 也可以作为电子信息类工程技术人员作为设计开发小型机器人与智能电子玩具的参考资料。本书提高篇的相关控制程序已申请计算机软件著作权， 各院校可在教学中使用， 但不得作为商业用途。在编写本书基础篇部分时， 参考了多部单片机原理及相关方面的著作， 在此谨向这些书的著作者表示感谢！并在参考文献中一一列出。

由于单片机技术发展迅速， 编著者水平所限， 书中错误和不当之处难免， 恳请读者不吝指正。