《单片机技术及应用》课程标准Word文档下载推荐.docx
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单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。
通过本课程的学习,使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用,培养学生实践能力、创新能力和新产品设计开发能力,为将来从事电子电器新产品设计开发,电子产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础,为学生将来在电子类专业领域进一步发展打下良好基础。
2.课程基本理念
本课程的设计突破了学科体系模式,打破了原来各学科体系的框架,将各学科的内容按“项目”进行整合。
本课程的“项目”以职业实践活动为主线,因而,它是跨学科的,且理论与实践一体化。
强调学生个人适应劳动力市场变化的需要。
因而,本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求,着眼于人的全面发展,以培养全面素质为基础,以提高综合职业能力为核心。
本课程包含了单片机应用技术的八个项目,每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成,每个任务均将相关知识和实践(含实验)过程有机结合,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念;
本课程内容的选择上降低理论重心,突出实际应用,注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。
3.课程设计思路
本课程标准注重培养分析问题、解决问题的能力,强化学生动手实践能力,遵循学生认知规律,紧密结合应用电子专业的发展需要,为将来从事应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。
将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景,以项目为单位组织教学,并以典型设备为载体,通过具体案例,按单片机项目实施的顺序逐步展开,让学员在掌握技能的同时,引出相关专业理论知识,使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。
4.课程目标
本课程先修要求:
学生已学习《电子线路》、《C语言设计》或相关专业基础理论课程,有一定的电路识图、分析能力后进行本专业能力学校。
通过本课程学习学生应达到:
(一)应使学生熟悉单片机的原理与结构,通过试验实训的训练和一些简易单片机项目制作,掌握单片机原理、接口技术,掌握单片机应用系统开发、设计的基本技能。
(二)了解单片机技术在应用电子以及自动控制工程中的应用,具备一定的分析问题、解决问题的能力和动手实践能力。
(三)掌握高级技术人员的基本实践技能,能从整个系统的角度去考虑解决问题,提高职业基本素质,为以后进一步发展打下基础。
三、课程内容与要求
项目一认识单片机及其工具软件
教学目标:
掌握单片机基本知识,能熟练使用工具软件。
活动安排:
在单片机实训室完成,每6节课一个任务,以教师讲解演示、学生实践为主。
考核评价:
具体的评价手段可以采用观查、现场操作、实训报告、随堂考试等方式进行。
任务一认识单片机
知识要点:
1.了解AT89C51系列单片机基本知识。
2.了解单片机中的进制。
3.熟悉单片机最小系统。
技能要点:
1.了解单片机的结构。
2.熟悉单片机最小系统。
3.实现不同进制之间的转换。
任务二认识工具软件
1.熟练使用Keil软件。
2.熟练使用Proteus软件进行虚拟仿真。
1.用Keil调试程序。
2.用Proteus软件绘制原理图并仿真。
项目二单片机点亮LED
了解单片机I/O口的机构及功能,熟练单片机I/O口的输出功能及编程实现,掌握LED及电路知识。
任务一点亮一个LED灯
1.I/O口的结构及功能。
2.I/O口输出功能的实现。
3.LED及接口电路。
1.熟练I/O口输出功能编程。
2.熟悉LED驱动电路。
任务二LED彩灯效果的实现
1.掌握LED驱动电路。
2.掌握简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、会使用基本循环语句,
1.编写程序实现LED彩灯程序,能独立进行软件调试。
2.更改程序,实现不同彩灯效果。
项目三LED数码计数牌
熟练单片机I/O口的输入功能及编程实现,数码管接口及编程,掌握按键接口及编程。
任务一数码管显示
1.了解共阳、共阴数码管显示基本知识,了解上拉电阻概念。
2.掌握数码管显示编程及调试。
1.掌握数码管接口电路。
2.编写数码管显示程序,能独立进行软件调试。
任务二按键接口
1.掌握I/O口输入功能编程实现。
2.掌握按键接口及其编程。
1.掌握按键接口电路。
2.熟练按键接口编程。
任务三数码计数牌
1.数码管接口及编程。
2.按键接口及编程。
1.熟练数码管显示编程。
项目四防盗报警器
掌握中断的概念,熟悉MCS-51单片机中断系统,掌握外部中断可开发应用。
1.中断的概念,MCS-51单片机中断系统。
2.MCS-51单片机外部中断。
3.报警器工作原理。
1.开发MCS-51单片机外部中断。
2.熟练使用外部中断。
项目五数字时钟
掌握定时器/计数器基本知识,能熟练使用软件编写程序。
在单片机实训室完成,注重引导学生分析解决问题的能力。
任务一60秒定时器
1.掌握定时器/计数器的工作方式和控制寄存器。
2.掌握定时器方式1、方式2的设置。
1.绘制60秒定时器电路图
2.熟练编写出程序,实现60秒定时功能。
任务二数字时钟
1.掌握定时器/计数器的使用。
2.熟练定时器/计数器的程序编写方法,熟练掌握子程序的编写与调用。
1.学会使用定时器/计数器编写程序,利用定时器/计数器实现时钟效果。
2.熟练掌握子程序的编写与调用。
项目六单片机双机通信制作
掌握串行通信的概念,掌握单片机串口中断的编程实现。
1.掌握串行通信的概念。
2.掌握MCS-51单片机串行口的编程。
1.熟练单片机串行口编程。
2.根据系统合理使用串行口。
项目七数字电压表
掌握A/D与D/A转换基本知识,了解A/D与D/A转换芯片功能。
1.掌握模数转换原理,掌握芯片ADC0804基本知识
2.掌握A/D编程方法。
1.使用proteus画出模数转换ADC0804应用电路图。
2.通过编程实现拧动电位器,数码管的前三位显示0-255之间的数值,实现把模拟电压转换成数字信号。
项目八可定时定闹数字时钟
掌握IIC基本知识,掌握AT24C02芯片功能。
在单片机实训室完成,注重引导学生分析解决问题的能力,帮助学生提高单片机硬件认识。
1.了解IIC的基本内容,掌握AT24C系列基本知识,
2.利用24C08断电以后存储的数据不消失的特点,学会做一个断电保护装置。
1.使用proteus画出I2C总线AT24C02的读写操作电路图。
2.利用24C08芯片实现数据的读写操作。
四、课程教学建议
1.教学建议
1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学,以工作任务引领,提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。
2)本课程教学采用理论实践一体化的教学方法,在完成相关实验或训练项目的过程中学习有关的技术知识,重点在于实践的强化学习。
3)在教学过程中,立足于加强学生实际操作能力的培养,通过项目训练提高学生学习兴趣,激发学生的成就感,每个项目的实施可采用小组合作学习的方法,强化学生的团队协作精神。
4)在教学过程中,要尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学,帮助学生理解相关操作的工作过程。
5)在教学过程中要多多联系以前所学知识,如C语言编程、proteus制图、电子线路等。
要认真培养学生的整体设计思想,让学生能独立设计电路系统。
6)在教学过程中,要重视本专业领域的发展趋势,贴近生产现场,积极引导学生设计实用新型的电路系统。
为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
7)建议使用与本课标配套的我校编写的教材和实验板。
实验板提供成品和可供学生组装的散件。
2.评价建议
1)改革传统的学生评价方法,采用阶段(过程性)评价,目标评价,项目评价,随堂考试方式进行。
理论与实践一体化评价模式。
2)实施评价主体的多元化,采用教师评价、学生自我评价、社会评价相结合的评价方法。
3)具体的评价手段可以采用观查、现场操作、系统设计报告、闭卷或开卷测试等。
4)评价重点为学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力(及创新能力),对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。
3.教学内容与学时分配
本课程项目结构与学时分配见表1。
课程内容与学时分配表
序号
教学
内容
教学内容对应的目标
教学场所
参考学时
能力目标
知识目标
1
认识单片机及其工具软件
1.能画出单片机最小系统电路图,并进行焊接。
2.能让单片机工作起来
3.能用万用表检查电子元件
1.熟悉单片机电路引脚的功能。
2.掌握单片机时序电路的工作原理
3.掌握单片机复位电路的工作原理
单片机实训室
12
2
单片机点亮LED
1.能设计LED发光二极管的电路图,对限流电阻进行选择和计算。
2.能用C语言编写I/O口的控制程序
3.能使用单片机仿真器设计调试运行程序
4.能用编程器下载调试成功的程序
1.掌握单片机I/O接口的工作方法和原理
2.掌握发光二极管限流电阻计算方法
3.掌握单片机仿真器和编程器的使用方法
18
3
LED数码计数牌
1.能设计2位静态显示数码管的电路图
2.能设计4位数码管动态数码管显示的电路图
3.能实现按键编程
4.能编写数码管显示编程
1.掌握七段数码管的工作原理。
2.掌握数码管控制电路驱动译码的编程方法。
3.掌握单片机主程序、分支程序设计的设计方法及流程图的作用。
16
4
防盗报警器
1.能设计喇叭驱动电路
2.熟练外部中断使用
3.能用测试硬件电路
4.能用编写外部中断控制程序
1.掌握单片机外部中断的使用方法
2.掌握喇叭驱动电路
5
数字时钟
1.能设计4位数码管动态显示电路图
2.能熟练使用单片机内部定时器中断
3.能用定时器编写控制程序
1.掌握单片机内部定时器计数器的使用方法
2.掌握动态显示扫描方法
3.掌握查表程序编写方法
4.掌握定时中断使用方法
20
6
单片机双机通信制作
1.能设计单片机串行通信电路
2.能实现单片机串行通信编程
1.掌握单片机串行口中断
2.掌握单片机串行口编程实现
7
数字电压表
1.能设计A/D接口电路
2.能实现A/D编程
1.掌握A/D、D/A的概念
2.掌握A/D编程实现
10
8
可定时定闹数字时钟
1.能设计IIC电路
2.能实现IIC程序设计
1.熟悉IIC编程方法
2.掌握AT24C02编程
合计:
114学时
五、其它说明
本课是一门理论与实践相结合的课程,实践等内容所占比例较大,教学设备的配置应当每人配备一台电脑,教学中,充分利用虚拟仿真技术,建议采用Proteus仿真。
另外,还必须配备一定数量的实验箱。