《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

1、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

2、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：Keil C51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

3、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

4、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KEIL C51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

5、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：Keil C51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

6、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KEIL C51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KEIL C51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

7、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

8、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：Keil C

9、51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KEIL C51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KEIL C51软件对源程序

10、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

11、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KEIL C51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09的加1计数显示（静态）设计任务2. 从059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

12、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：Keil C51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09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059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

13、进行计数控制的原理讲解相关知识点演示每小组会用KEIL C51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KEIL C51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KEIL C51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

14、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/

15、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：Keil C51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。

16、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KEIL C51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：

17、 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

18、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：Keil C51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

19、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

20、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keil C51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88矩阵式LED的工作原理和字符的显示方法；2.掌握 1616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88矩阵式LED，编写程序，使88矩阵式LED循环点亮09这十个数字，

21、时间间隔为1s。任务2. 用AT89S51作为控制核心，在1616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88矩阵式LED的字符的显示方法1616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：Keil C51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

22、）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keil C51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kei

23、l C51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

24、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，

25、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：Keil C51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

26、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