信息技术基础实训教程

本书致力于系统培养大学生信息技术基础实践能力，详细介绍了实验室管理及用电安全、实验软硬件开发环境、基于单片机的程序设计及焊接实践、基于树莓派的应用系统实践、智能家居的设计与应用实践及通用计算机系统实践。在内容选择上，本书既保留传统基础性实验，同时又增加了新兴热门知识；在实际操作训练中，严格按照工程要求和流程进行操作，手把手教学，使学生掌握基本技能和工艺制造流程。

书中包含大量有趣的与工程和生活相关的实践内容，主要实训如下：

树莓派系统环境搭建

数码管显示及应用

单片机按键检测及蜂鸣器应用

爱心灯套件的焊接及调试

基于树莓派的综合实验

智能家居系统实物设计及虚拟设计

计算机硬件系统的拆卸与组装

计算机操作系统的安装

通过实训项目的设计，让学生自己制定实验计划和实验方法，并逐步完善实验方法和实验步骤，实现预定目标，进而提高学生工程设计能力和训练水平。

张立立，东北大学实验师，承担硬件类实验课程“信号与系统”“无线电收发信机实验”2门；软件类实验课程“计算机辅助基础”“程序实践”2门；开放实验课程“单片机软硬件基础开放实验”“电子系统综合设计开放实验”2门，以及实践类课程“电工电子实训”、课程设计和生产实习任务。发表教改论文20余篇，出版实验教材2部。

第 1 章 实验室管理及用电安全 1 

1 1 实训的基本要求 1 

1 2 实训的安全操作规程 2 

1 3 实训的用电安全 2 

1 3 1 触电急救措施 3 

1 3 2 触电急救方法 3 

1 4 实验室医疗救护常识 4 

第 2 章 实验软硬件开发环境 5 

2 1 Keil C51 软件开发环境 5 

2 1 1 Keil μvision5 C51 软件的安装 5 

2 1 2 CH340 的安装 8 

2 1 3 Keil 工程建立 8 

2 1 4 程序下载 15 

2 2 树莓派系统环境搭建 17 

2 2 1 树莓派的操作系统 17 

2 2 2 树莓派搭建 18 

第 3 章 基于单片机的程序设计及焊接实践 20 

3 1 LED 灯实验 20 

3 1 1 实验目的 20 

3 1 2 实验内容与任务 21 

3 1 3 实验原理 21 

3 1 4 实验步骤 24 

3 1 5 实验扩展 25 

3 2 数码管显示及应用 25 

3 2 1 实验目的 25 

3 2 2 实验内容与任务 26 

3 2 3 实验原理 26 

3 2 4 实验步骤 29 

3 2 5 实验扩展 31 

3 3 单片机按键检测及蜂鸣器应用 31 

3 3 1 实验目的 31 

3 3 2 实验内容与任务 31 

3 3 3 实验原理 31 

3 3 4 实验步骤 33 

3 3 5 实验扩展 35 

3 4 A/D 和 D/A 工作原理 35 

3 4 1 实验目的 35 

3 4 2 实验内容与任务 35 

3 4 3 实验原理 35 

3 4 4 实验步骤 37 

3 5 爱心灯套件的焊接及调试 37 

3 5 1 实验目的 37 

3 5 2 实验内容与任务 37 

3 5 3 实验原理 37 

3 5 4 实验步骤 39 

3 5 5 实验扩展 41 

第 4 章 基于树莓派的应用系统实践 43 

4 1 基于树莓派的基础实验 43 

4 1 1 实验目的 43 

4 1 2 实验内容与任务 44 

4 1 3 实验器件 44 

4 1 4 实验原理 44 

4 1 5 实验步骤 47 

4 1 6 实验扩展 48 

4 2 基于树莓派的综合设计实验 49 

4 2 1 实验目的 49 

4 2 2 实验内容与任务 49 

4 2 3 实验器件 49 

4 2 4 实验原理及方案 49 

4 2 5 实验步骤 51 

4 2 6 实验思考题及实验结果 57 

4 3 基于树莓派的综合创新实验 57 

4 3 1 实验目的 58 

4 3 2 实验内容与任务 58 

4 3 3 实验器件 58 

4 3 4 实验原理及方案 58 

4 3 5 实验步骤 60 

4 3 6 实验思考题及实验结果 68 

第 5 章 智能家居的设计与应用实践 69 

5 1 智能家居系统实物设计 70 

5 1 1 实验准备 70 

5 1 2 无线局域网的搭建 70 

5 1 3 实验设备调试 71 

5 1 4 实验内容设计 75 

5 2 智能家居系统虚拟设计 75 

5 2 1 智能家居系统虚拟体验 76 

5 2 2 智能家居系统虚拟设计 80 

5 3 实验扩展 94 

5 3 1 智能电视盒子的应用 94 

5 3 2 可穿戴设备与人体健康分析 94 

5 4 创新思维训练 95 

5 4 1 智能医疗系统设计 95 

5 4 2 智能车系统设计 95 

5 4 3 智能城市环境系统设计 96 

第 6 章 通用计算机系统实践 97 

6 1 计算机硬件系统的拆卸与组装 97 

6 1 1 计算机硬件拆卸 98 

6 1 2 安装计算机机箱内配件 100 

6 2 计算机操作系统的安装 108 

6 2 1 BIOS 设置 108 

6 2 2 操作系统的安装 117 

附录 

附录 1 单片机系统实验报告 131 

附录 2 树莓派的应用系统实验报告 133 

附录 3 智能家居系统实验报告 135 

附录 4 通用计算机系统实训实验报告 137

1.本书图文并茂，系统讲述了大学生信息技术基础实践能力培养实训的内容。

2.在内容选择上，既保留传统基础性实验，同时又增加了新兴热门知识。

3.从基础案例出发，手把手教学，通过层次化实训内容，逐步引导学生进行系统设计，使其能够快速掌握相关知识。

4.在实际操作训练中，严格按照工程要求和流程进行操作，使学生掌握基本技能和工艺制造流程。

5.线上线下，虚实结合。书中案例以实物操作为主，锻炼学生的动手能力；智能家居虚拟系统设计，能够让学生完成实物实训中无法实现的家居环境设计，拓展了实验的深度和宽度。