前　　言近幾年，ＩＴ市場對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，又能夠對底層驅動控制電路聯(lián)合設計與調試的專業(yè)技能人才，缺口巨大。這類電子工程師要有實踐經(jīng)驗，既要懂Ｊａｖａ語言和安卓系統(tǒng)的開發(fā)，又要懂Ｃ語言和單片機的開發(fā)，其中單片機技術作為嵌入式項目開發(fā)的技術之一，應用性極強，作為底層驅動電路的控制系統(tǒng)，Ａｎｄｒｏｉｄ物聯(lián)網(wǎng)技術作為上位機端ＡＰＰ開發(fā)的主流技術，可以遠距離控制底層驅動電路，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“實用、適用” “簡單易懂” “快速上手” “舉一反三” 的指導思想。全書以理論與實踐相結合為主線，通過案例使讀者在動手實踐的過程中加深理論知識的學習，能夠在學習過程中盡量做到反復理解和操作，最后能夠獨立完成技術案例，培養(yǎng)讀者的技術創(chuàng)新能力。
全書共分為三部分內容：單片機與物聯(lián)網(wǎng)基礎知識篇、單片機與物聯(lián)網(wǎng)基礎案例實踐篇、單片機與物聯(lián)網(wǎng)綜合案例實踐篇。
１）單片機與物聯(lián)網(wǎng)基礎知識為兩個方面內容：底層單片機基礎知識和上位機Ａｎｄｒｏｉｄ基礎知識。
底層單片機基礎知識：考慮Ｃ語言易于閱讀和理解，主要介紹如何利用Ｃ語言對單片機軟件進行設計，包括單片機Ｃ語言仿真環(huán)境ＫｅｉｌＣ５１的學習以及ＩＳＰ在線下載功能。為了能夠讓初學者快速入門單片機的應用，整本書通過理論與實踐相結合，以“項目案例” 的方式引導初學者學習單片機的技術知識。單片機基礎知識部分主要為讀者介紹了單片機的技術發(fā)展趨勢以及定義及應用、單片機硬件系統(tǒng)及體系結構（包括引腳定義、存儲器、定時／計數(shù)器、中斷、串行通信）等。另外，介紹了單片機采用Ｃ語言編程（包括Ｃ語言的數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式、數(shù)組、指針、程序設計語句）等，通過單片機基礎知識的學習，使初學者具備單片機一定的理論基礎，為后面利用單片機進行案例設計打好基礎。
上位機Ａｎｄｒｏｉｄ基礎知識：主要介紹了如何利用Ｊａｖａ語言對Ａｎｄｒｏｉｄ手機進行ＡＰＰ開發(fā)，包括Ｊａｖａ語言軟件開發(fā)環(huán)境ＡｎｄｒｏｉｄＳＤＫ的學習，對于初學者在學習、了解底層單片機電子控制系統(tǒng)的基礎上，進一步學習如何利用安卓移動客戶端開發(fā)ＡＰＰ控制底層單片機電子系統(tǒng)工作。為了能夠讓初學者快速步入單片機與物聯(lián)網(wǎng)知識的大門，在原有單片機案例的基礎上，添加了ＡＰＰ控制硬件電路系統(tǒng)案例。上位機Ａｎｄｒｏｉｄ基礎知識部分主要為讀者介紹了物聯(lián)網(wǎng)ＩＯＴ的應用（ＷｉＦｉ開發(fā)、組網(wǎng)形態(tài)、ｓｏｃｋｅｔ數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡配置、串口ＡＴ指令等）、Ｊａｖａ語言編程（包括類、對象、方法、繼承、接口、文件編程、ＴＣＰ編程等） 以及Ａｎｄｒｏｉｄ編程基礎（包括ＡｎｄｒｏｉｄＵＩ布局、Ａｃｔｉｖｉｔｙ組件、ＢｒｏａｄｃａｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒ組件、Ｓｅｒｖｉｃｅ組件、ＣｏｎｔｅｎｔＰｒｏｖｉｄｅｒ組件等）。通過上位機Ａｎｄｒｏｉｄ基礎知識的學習，使初學者具備上位機ＡＰＰ開發(fā)的理論基礎，為后面利用ＡＰＰ控制底層單片機各類電子應用系統(tǒng)案例的設計打好基礎。
２）單片機與物聯(lián)網(wǎng)基礎案例實踐篇分為兩個方面的內容：單片機的基礎案例和基于ＡＰＰ的單片機控制系統(tǒng)的基礎案例。
單片機基礎案例：經(jīng)過第一部分單片機基礎理論知識的學習，相信讀者對單片機的知識已經(jīng)有了比較深入的了解，將為讀者介紹一些簡單、易懂、易操作的基礎案例，例如單個ＬＥＤ燈點亮、單片機獨立按鍵控制、外部中斷控制、定時控制、串行通信和繼電器控制等。在講解過程中，既介紹了案例的設計原理、同時又對案例的硬件電路進行了闡述，特別是在程序設計思想上，盡可能用簡潔的語言清晰闡述，讓初學單片機的讀者容易理解，以利于初學者舉一反三。
基于ＡＰＰ的單片機控制系統(tǒng)基礎案例：經(jīng)過第一部分基礎理論知識的學習（包括單片機的基礎知識和上位機Ａｎｄｒｏｉｄ基礎知識），再加上單片機的基礎案例設計，相信讀者對底層單片機設計會有比較深入的了解。為了實現(xiàn)單片機與物聯(lián)網(wǎng)技術相互融合，基于ＡＰＰ的單片機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的串行通信控制項目、ＡＰＰ控制燈亮、ＡＰＰ控制繼電器、ＡＰＰ控制步進電動機、ＡＰＰ控制蜂鳴器等。在講解的過程中，主要介紹了案例設計的工作原理、底層硬件電路的設計、ＡＰＰ軟件的開發(fā)、ＷｉＦｉ配置和底層硬件電路的軟件設計等。盡可能用簡潔的語言清晰闡述，讓初學者掌握ＡＰＰ的開發(fā)流程，并能夠對底層硬件電路設計完成系統(tǒng)的聯(lián)合調試，實現(xiàn)系統(tǒng)功能，提高讀者動手的技能，使讀者在操作的過程中掌握ＡＰＰ控制底層單片機控制系統(tǒng)的知識。
３）單片機與物聯(lián)網(wǎng)綜合案例實踐篇：讀者在完成第一階段單片機與物聯(lián)網(wǎng)理論知識的學習、第二階段單片機控制的簡單案例以及ＡＰＰ控制的底層單片機控制系統(tǒng)的學習后，希望設計更為復雜的電子系統(tǒng)，結合企業(yè)的需求，如節(jié)能、參數(shù)監(jiān)測、ＡＰＰ開發(fā)、機器人等設計要求，在系統(tǒng)綜合案例篇中給出了凸顯電子系統(tǒng)創(chuàng)新設計理念，綜合案例包括基于壓力傳感器的硬幣鑒偽識別系統(tǒng)的設計、智能太陽能追光系統(tǒng)的研制、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設計、基于ＡＰＰ技術的電子音樂盒的設計、基于單片機的全自動智能避障小車的設計等。讀者通過綜合案例篇的學習，具備產(chǎn)品獨立研發(fā)能力，可以完成基于單片機技術以及基于ＡＰＰ技術的各類電子控制系統(tǒng)的開發(fā)，推動物聯(lián)網(wǎng)與單片機技術的深度融合，促進電子產(chǎn)品智能化水平的提高。
本書可以作為中高職院校、應用型本科院校進行單片機與物聯(lián)網(wǎng)課程設計、畢業(yè)設計的指導教材；也可以作為初學單片機與物聯(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，通過本書的學習使讀者能夠真正掌握單片機與物聯(lián)網(wǎng)技術，將理論知識與實踐相結合，融會貫通、學以致用。
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。衷心盼望本書能夠對從事單片機與物聯(lián)網(wǎng)技術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錢江學院安康、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學科建設項目“物聯(lián)網(wǎng)工程學科” 浙江省實驗室工作研究項目、浙江省教育科學規(guī)劃課題、浙江省課堂教學改革研究項目大力支持，本書的編寫工作獲得杭州市重點學科建設項目“物聯(lián)網(wǎng)工程學科”、浙江省實驗室工作研究項目、浙江省教育科學規(guī)劃課題、浙江省課堂教學改革研究項目大力支持，同時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)學對接特需專業(yè)－機械設計制造及其自動化教研室全體教師的大力幫助。
由于作者水平有限，書中內容難免有錯誤與不妥之處，誠邀廣大讀者提出意見并不吝賜教。
編者２０１７年１１月