《单片机应用技术》电气化机电一体化专业单元设计张芝雨.docx
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《单片机应用技术》电气化机电一体化专业单元设计张芝雨
《单片机原理及应用》课第1单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
LED单灯闪烁设计
所属系部：
机电工程系
制定人：
张芝雨
合作人：
宁玉伟马建民蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
单片机c语言应用技术与实践课程单元教学设计
单
元
标
题
LED单灯闪烁设计
单元教学学时
8
在整体设计中的位置
第1次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
会搭建单片机最小系统应用电路
了解单片机应用系统的开发过程
掌握AT89S51单片机最小系统的组成及相关电路的工作原理
掌握AT89S51单片机基本接口电路的组成及电路功能
能力训练任务
任务1.搭建单片机最小系统应用电路
任务2.用89S52的P1.0引脚驱动一个LED进行闪烁
本次课使用的知识点
单片机定义
单片机引脚功能
单片机的时钟电路
单片机的复位电路
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.开发实验板一块
3.ISP下载线一条：
用于对单片机进行编程下载。
4.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1
（单片机最小系统的组成）
搭建单片机最小系统应用电路
布置任务，讲解相关知识点。
要求学生设计复位电路、最小系统。
演示
实验
分组完成任务。
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2（单片机应用系统的设计）
掌握AT89S51单片机基本接口电路的组成及电路功能
讲解相关知识点，展示两三组学生设计的复位电路，说明优缺点，简单介绍单片机应用系统
以小组为单位进行讨论，设计方案
对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案
每小组根据分工分别设计硬件电路和程序，利用Proteus软件进行伪真、调试直至成功。
作业
课后
体会
《单片机应用技术》课第2单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
流水灯的设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
宁玉伟马建民蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
流水灯的设计
单
元
标
题
流水灯的设计
单元教学学时
4
在整体设计中的位置
第2次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
能根据设计任务要求编制程序流程图，理解程序对发光二极管的控制原理
会绘制流水广告灯电路原理图
会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
单片机I/O端口及端口的基本应用
单片机C语言的基本结构及设计方法
程序对单片机端口的控制方法
培养交流沟通能力
提升团队协作能力
能力训练任务
任务1.流水广告灯的设计
任务2.任意变化广告灯的设计
本次课使用的知识点
1．单片机I/O端口的应用
2．时钟电路和复位电路的设计方法
3．C语言实现LED灯右移的语句
4．延时程序的编写
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1流水广告灯的设计
单片机I/O端口及端口的基本应用
单片机C语言的基本结构及设计方法
程序对单片机端口的控制方法
布置任务，讲解相关知识点。
利用两个仿真软件进行仿真
3课时
演示
实验，分组完成任务
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2任意变化广告灯的设计
单片机C语言的基本结构及设计方法
能根据设计任务要求编制程序流程图，理解程序对发光二极管的控制原理
会绘制流水广告灯电路原理图
会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
讲解相关知识点
3课时
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
修改程序，使8只发光二极管按2HZ的频率闪烁
自己设定一个显示花样，修改程序实现所设定花样的显示
课后
体会
课程内容教授顺序由易到难，由浅入深；注重程序修改，调试过程中的小细节；学生在做中学，学习积极性大大提高
注：
每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。
《单片机应用技术》课第4单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
按键识别的设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
宁玉伟马建民蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9
许昌职业技术学院
按键识别的设计
单
元
标
题
按键识别的设计
单元教学学时
8
在整体设计中的位置
第4次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
机房
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
了解按键的特性及消抖方法
了解对单片机输入信号的方法及处理
了解矩阵式键盘控制原理
掌握单片机外部中断设置及应用
正确连接单片机按键电路
会编写键盘输入程序
会用矩阵键盘实现单片机控制
会利用外部中断实现对单片机的控制
能力训练任务
任务1.单键控制LED的设计
任务2.多路按键状态指示的设计
任务3.采用外中断控制的彩灯设计
本次课使用的知识点
1．中断的概念、中断的控制及应用
2．独立式键盘和矩阵式键盘的设计应用
3．按键消抖方法
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1单键控制LED的设计
了解按键的特性及消抖方法
了解对单片机输入信号的方法及处理
布置任务，讲解相关知识点。
利用两个仿真软件进行仿真
演示
实验，分组完成任务
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2多路按键状态指示的设计
了解矩阵式键盘控制原理
正确连接单片机按键电路
会编写键盘输入程序
讲解相关知识点
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
3采用外中断控制的彩灯设计
掌握单片机外部中断设置及应用
讲解相关知识点
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
课后
体会
注：
每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。
《单片机应用技术》课第5单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
简易数字电子时钟的设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
马建民宁玉伟蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
简易数字电子时钟的设计
单
元
标
题
简易数字电子时钟的设计
单元教学学时
8
在整体设计中的位置
第5次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
能根据设计任务要求编制不同进制计数器的程序流程图，理解程序对数字电子时钟的控制原理
会利用电路仿真软件绘制简易数字电子时钟的电路原理图
会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
了解7段LED数码管的结构及其工作原理
掌握单片机对数码管的静态、动态显示控制方式
应用单片机进行计数控制的原理
能力训练任务
任务1.从0—9的加1计数显示（静态）设计
任务2.从0—59的加1计数显示（动态）设计
任务3.任意进制计数器的设计
任务4.简易数字电子时钟的设计
本次课使用的知识点
1．数码管的结构及工作原理
2．数码管的静态显示原理
3．数码管的动态显示原理
4．单片机进行计数控制的原理
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1从0—9的加1计数显示（静态）设计
数码管的结构及工作原理
数码管的静态显示原理
单片机进行计数控制的原理
布置任务，讲解相关知识点。
利用两个仿真软件进行仿真
演示
实验，分组完成任务
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2从0—59的加1计数显示（动态）设计
数码管的结构及工作原理
数码管的动态显示原理
单片机进行计数控制的原理
讲解相关知识点
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
3任意进制计数器的设计
单片机进行计数控制的原理
讲解相关知识点
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
4简易数字电子时钟的设计
单片机进行计数控制的原理
讲解相关知识点
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
课后
体会
注：
每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。
《单片机应用技术》课第6单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
单片机串行通信设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
马建民宁玉伟蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
单片机串行通信设计
单
元
标
题
单片机串行通信设计
单元教学学时
4
在整体设计中的位置
第6次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
机房
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
能根据设计任务要求编制串行通信的程序，理解程序对计数器的控制原理
会利用电路仿真软件绘制数显频率计数器的电路原理
会用两个软件联调，实现电路仿真
了解定时/计数器的结构及其工作原理
掌握单片机的定时/计数器控制方式
掌握应用单片机进行频率测试控制的原理
能力训练任务
任务1.工作方式一下的串行通信设计
任务2.工作方式三下的串行通信设计
本次课使用的知识点
1．单片机串行通信的工作原理
2．C51中定时/计数器的中断控制原理
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1工作方式一下的串行通信设计
单片机串行通信的工作原理
布置任务，讲解相关知识点。
利用两个仿真软件进行仿真
演示
实验，分组完成任务
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2工作方式三下的串行通信设计
单片机串行通信的工作原理
C51中定时/计数器的中断控制原理
讲解相关知识点
演示
每小组会用KEILC51软件对源程序进行编译调试及与PROTEUS软件联调，实现电路仿真
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
课后
体会
注：
每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。
《单片机应用技术》课第8单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
简易函数信号发生器的设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
马建民宁玉伟蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
简易函数信号发生器的设计
单
元
标
题
简易波形发生器的设计
单元教学学时
在整体设计中的位置
第8次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
1.掌握单片机对D/A转换器的接口控制方法；
2.熟悉单片机用中断、等待、查询方法控制D/A转换器输出需要信号的程序设计方法。
1.D/A转换的基本知识；
2.DAC0832的工作原理、转换性能；
3.单片机与D/A转换器DAC0832的接口原理及控制。
能力训练任务
任务1.用AT89S51单片机芯片和D/A转换器DAC0832组成系统
通过程序设计，控制实现简易波形发生器，能根据需要，通过按键选择输出三角波、方波、锯齿波和正弦波四种波形。
本次课使用的知识点
D/A转换基本知识
DAC0832结构及原理
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.开发实验板一块
3.ISP下载线一条：
用于对单片机进行编程下载。
4.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1
（简易波形发生器的设计）
简易波形发生器的设计
布置任务，讲解相关知识点。
以小组为单位进行讨论，设计方案
对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案
每小组根据分工分别设计硬件电路和程序，利用Proteus软件进行伪真、调试直至成功。
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
课后
体会
注：
每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。
《单片机应用技术》课第9单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
点阵LED显示设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
马建民宁玉伟蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
单片机c语言应用技术与实践课程单元教学设计
单
元
标
题
点阵LED显示设计
单元教学学时
4
在整体设计中的位置
第9次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
1.能根据设计任务要求正确选用元器件，并绘制电路原理图；
2.能够编写驱动矩阵式LED的字符和汉字显示程序；
3.会用keilC51软件对源程序进行编译调试及与protues软件联调，实现电路仿真。
1.掌握8×8矩阵式LED的工作原理和字符的显示方法；
2.掌握16×16矩阵式LED的工作原理和字符的显示方法；学会电子元器件74LS164、74HC573的原理和使用方法。
能力训练任务
任务1.用AT89S51作为控制核心，外接8×8矩阵式LED，编写程序，使8×8矩阵式LED循环点亮0－9这十个数字，时间间隔为1s。
任务2.用AT89S51作为控制核心，在16×16点阵式LED上编写程序实现移动汉字的显示，
本次课使用的知识点
点矩阵的结构与种类
点矩阵的工作原理
8×8矩阵式LED的字符的显示方法
16×16矩阵式LED的工作原理和字符的显示方法；
电子元器件74LS164、74HC573的原理和使用方法。
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1
（单个字符显示设计
）
1.能根据设计任务要求正确选用元器件，并绘制电路原理图；
2.能够编写驱动矩阵式LED的字符和汉字显示程序；
3.会用keilC51软件对源程序进行编译调试及与protues软件联调，实现电路仿真。
布置任务，讲解相关知识点。
以小组为单位进行讨论，设计方案
对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案
每小组根据分工分别设计硬件电路和程序，利用Proteus软件进行伪真、调试直至成功。
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2（移动汉字显示设计
）
1.能根据设计任务要求正确选用元器件，并绘制电路原理图；
2.能够编写驱动矩阵式LED的字符和汉字显示程序；
3.会用keilC51软件对源程序进行编译调试及与protues软件联调，实现电路仿真。
布置任务，讲解相关知识点。
以小组为单位进行讨论，设计方案
对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案
每小组根据分工分别设计硬件电路和程序，利用Proteus软件进行伪真、调试直至成功。
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
课后
体会
注：
每个步骤占用的行数，可以按照实际需要，像“步骤1”那样增减。
《单片机应用技术》课第10单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
单片机对电动机的控制设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
马建民宁玉伟蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
单片机c语言应用技术与实践课程单元教学设计
单
元
标
题
单片机对电动机的控制设计
单元教学学时
4
在整体设计中的位置
第10次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
1.掌握单片机对直流电动机的控制原理及使用方法。
2.掌握单片机对步进电动机的控制原理及使用方法。
1.熟练使用单片机的定时器。
2.熟练运用字符串、数组、指针。
能力训练任务
任务1.完成单片机对直流电动机的控制。
任务2.完成单片机对步进电动机的控制。
本次课使用的知识点
1、直流电动机的运行原理
2、步进电动机的运行原理
教学
材料
1.计算机一台：
无特殊要求，可选用经济型电脑。
能上网最佳。
2.相关软件：
开发软件、仿真软件、ISP下载软件等，如：
源程序编辑软件：
记事本、UltraEdit等。
集成开发软件：
KeilC51等。
电路仿真软件：
Proteus等
单元教学进度
步骤
教学内容及能力/知识目标
教师活动
学生活动
时间（分钟）
1
完成单片机对直流电动机的控制设计
掌握单片机对直流电机控制的原理及使用方法
布置任务，讲解相关知识点。
以小组为单位进行讨论，设计方案
对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案
每小组根据分工分别设计硬件电路和程序，利用Proteus软件进行伪真、调试直至成功。
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
2完成单片机对步进电动机的控制设计
掌握单片机对步进电机控制的原理及使用方法法
布置任务，讲解相关知识点。
以小组为单位进行讨论，设计方案
对设计的方案进行评价，师生共同决策，选择最佳方案
每小组根据分工分别设计硬件电路和程序，利用Proteus软件进行伪真、调试直至成功。
布置下次课任务，要求学生查阅有关资料。
作业
课后
体会
《单片机应用技术》课第11单元
课程单元教学设计
（2016～2017学年第1学期）
单元名称：
智能小车设计
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
张芝雨
合作人：
马建民宁玉伟蔡正科张松枝
制定时间：
2016年9月
许昌职业技术学院
单片机c语言应用技术与实践课程单元教学设计
单
元
标
题
智能小车设计
单元教学学时
8
在整体设计中的位置
第11次
授课班级
机电
上课
时间
周月日第节至
周月日第节
上课
地点
实训3
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
1.培养学生系统的熟悉单片机C语言体系内容，熟悉程序设计方法和开发流程。
2.培养学生具有综合运用所学的理论知识去解决实际问题的能力。
3.培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册的能力。
1.掌握独立式键盘的编程方法。
2.掌握单片机定时器的编程方法。
3.熟练运用C语言程序中的数组、指针、字符串等知识。
能力训练任务
任务：
用AT89S51作为控制核心，设计智能小车
要求：
（1）使
升级会员 