本书以两轮小型移动机器人的制作与编程项目为主线，通过循序渐进地构建机器人的控制器和传感器电路，并对机器人实现编程和控制，将C51单片机的外围接口特性、内部结构原理、综合应用设计和C语言程序设计等知识和技能传授给学生，彻底打破了传统的先理论后实验的教学方法和教学体系结构，解决了单片机原理与应用，以及C语言程序设计等核心专业基础课程抽象、枯燥与教学效果差的老大难问题。

第1讲机器人大脑：从BS2微控制器到C51单片机（1）单片机和微控制器（1）学习单片机的意义（2）C51系列单片机（2）机器人与C51单片机（4）任务1 获得软件（4）任务2 安装软件（5）安装Keil ?Vision2（5）任务3 硬件连接（5）串口的连接（6）USBASP下载器的连接（6）电源的连接（6）给教学板和单片机进行通电检查（6）任务4 第一个程序（7）创建与编辑你的第一个程序（7）例程：HelloRoBot.c（9）程序调试（11）下载可执行文件到单片机（12）用串口调试软件查看单片机输出信息（13）HelloRoBot.c是如何工作的（14）printf函数（14）HelloRoBotYourTurn.c是如何工作的（16）任务5 做完实验关断电源（19）第2讲C51接口与伺服电机控制（20）C51单片机的输入/输出接口（20）任务1 单灯闪烁控制（21）LED电路元件（21）LED电路搭建（21）例程：HighLowLed.c（22）HighLowLed.c是如何工作的（22）任务2 机器人伺服电机控制信号（26）例程：BothServoClockwise.c（28）任务3 计数并控制循环次数（29）例程：ControlServoRunTimes.c（31）例程：BothServosThreeSeconds.c（32）任务4 用计算机来控制机器人的运动（33）例程：ControlServoWithComputer.c（34）ControlServoWithComputer.c是如何工作的（35）第3讲C语言函数与机器人巡航控制（37）任务1 基本巡航动作（37）例程：RobotForwardThreeSeconds.c（38）RobotForwardThreeSeconds.c是如何工作的（38）向后走，原地转弯和绕轴旋转（39）例程：ForwardLeftRightBackward.c（40）任务2 匀加速/减速运动（43）编写匀加速运动程序（43）例程：StartAndStopWithRamping.c（44）任务3 用函数调用简化运动程序（46）例程：MovementsWithFunctions.c（49）例程：MovementsWithOneFuntion.c（51）任务4 高级主题——用数组建立复杂运动（52）字符型数据（53）数组（54）例程：NavigationWithSwitch.c（56）NavigationWithSwitch.c是如何工作的（58）例程：NavigationWithValues.c（59）第4讲C51接口与触觉导航（62）触觉导航与单片机输入接口（62）任务1 安装并测试机器人“胡须”（63）安装“胡须”（63）测试“胡须”（64）例程：TestWhiskers.c（64）位操作符（65）if语句（66）？操作符（66）任务2 通过“胡须”导航（69）编程使机器人基于“胡须”导航（69）关系与逻辑运算符（70）例程：RoamingWithWhiskers.c（71）“胡须”导航机器人怎样行走（74）任务3 机器人进入死区后的人工智能决策（75）编程逃离墙角死区（75）例程：EscapingCorners.c（76）EscapingCorners.c是如何工作的（79）第5讲C51接口与红外线导航（81）使用红外线发射和接收器件探测道路（81）红外前灯（81）任务1 搭建并测试IR发射和探测器对（82）元件清单（82）搭建红外线前灯（82）这里为何要使用三极管9013（84）测试红外发射探测器（84）例程：TestLeftIrPair.c（85）排错（86）函数延时的不精确性（87）任务2 探测和避开障碍物（87）改变“胡须”程序，使其适用于IR检测和躲避（88）例程：RoamingWithIr.c（89）任务3 高性能的IR导航（92）在每个脉冲之间采样以避免碰撞（93）例程：FastIrRoaming.c（93）FastIrRoaming.c是如何工作的（95）任务4 俯视的探测器（97）推荐材料（97）用绝缘带模拟桌子的边沿（97）边沿探测编程（98）例程：AvoidTableEdge.c（99）AvoidTableEdge.c是如何工作的（101）第6讲C51定时器与机器人的距离检测（104）用同样的IR LED/探测电路检测距离（104）推荐工具和原料（104）任务1 定时/计数器的运用（104）定时/计数器的控制（105）工作模式（106）定时/计数器初值的计算（106）例程：TimeApplication.c（106）TimeApplication.c是如何工作的（107）中断（108）中断优先级（109）任务2 测试扫描频率（110）红外线探测器频率探测（110）用频率扫描进行编程做距离探测（110）例程：TestLeftFrequencySweep.c（111）TestLeftFrequencySweep.c是如何工作的（112）例程：DisplayBothDistances.c（114）任务3 尾随小车（114）对尾随车编程（116）例程：FollowingRobot.c（117）FollowingRobot.c是如何工作的（120）任务4 跟踪条纹带（121）搭建和测试路线（121）需要的材料（121）测试条纹带（122）绝缘带路径排错（123）编程跟踪条纹带（124）例程：StripeFollowingRobot.c（124）第7讲C51的UART与机器人串口通信（126）串口控制寄存器SCON（127）什么是波特率（127）波特率的计算（127）RS232电平与TTL电平转换（128）任务1 编写串口通信程序（129）例程：uart.h（129）uart.h是如何工作的（132）存储器结构（132）串口工作流程（133）例程：HelloRoBot.c——printf("Hello,this is a message from your Robot\n")（134）例程：ControlServoWithComputer.c——scanf("%d",＆PulseDuration)（134）第8讲 C51显示接口编程与机器人应用（136）LED数码管的介绍（136）任务1 数码管显示（136）任务目的（138）任务要求（138）元件清单（138）电路设计（138）阴极数码管显示的源程序（140）电路实物（141）LCD显示器的介绍（142）任务2 认识LCD显示器（142）LCD显示器与C51单片机的连接（142）LCD控制器接口说明（143）任务3 编写LCD模块驱动程序（145）元件清单（146）线路连接（146）例程：LCDdisplay.c（146）LCDdisplay.c是如何工作的（150）指针（151）任务4 用LCD显示机器人运动状态（152）C语言的编译预处理（152）例程：MoveWithLCDDisplay.c（156）MoveWithLCDDisplay.c是如何工作的（158）第9讲多传感器智能机器人（160）任务1 多传感器信息与C语言结构体的使用和编程（160）结构体（160）例程：IRRoamingWithWithStructLCDDisplay.c（164）IRRoamingWithWithStructLCDDisplay.c是如何工作的（165）任务2 智能机器人的行为控制策略和编程（169）例程：NavigationWithSensors.c（171）NavigationWithSensors.c是如何工作的（173）第10讲机器人循线竞赛（175）竞赛任务（175）任务1 QTI传感器及其通信接口（176）任务2 安装QTI传感器到机器人前端（177）任务3 编写QTI传感器的测试程序（178）Test4QTI.c是如何工作的（180）任务4 设计算法实现机器人无接触传感器游中国（182）RobotTourChina.c是如何工作的（186）执行调试（187）任务5 修改算法实现机器人游中国（188）任务6 用数组实现机器人游中国比赛（193）任务7 改进运动执行程序提升执行的可靠性（199）函数（203）附录A C语言概要归纳（208）C语言概述（208）数据类型、运算符与表达式（208）分支结构程序（210）循环控制（212）数组（214）函数（215）预处理命令（215）指针（217）结构体（218）位运算（219）附录B 微控制器原理归纳（221）引言（221）一些概念（221）中央处理器（CPU）（222）RAM和ROM（223）地址总线、数据总线和控制总线（223）微处理器和微控制器（224）附录C 无焊锡面包板（225）附录D LCD模块