重庆科创职业学院《单片机技术与应用》课程标准.doc

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1、单片机技术与应用课程标准课程名称：单片机技术与应用课程代码：课程类型： 专业课学分： 4计划学时：64实践课时比例： 25%主要授课方式： 理论+实践考核方式：考试 适用专业：电气自动化技术专业学生先修课程： 电工技术及应用、电子技术及应用等课程1. 概述1.1课程的性质 该课程是电类专业的专业必修课，是培养学生单片机基础应用能力和程序设计能力的核心课程，为专业培养适应于电子产品设计、电子产品检测维修、销售及技术服务第一线需要，具有较强电子技术应用能力，熟悉基于单片机电路的应用技术设计，又具有自动化设备安装、调试、维护能力和良好的职业素质的高素质技能型专门人才的培养目标服务。本课程培养学生的M

2、CS-51单片机的应用、电子电路分析、测试、制作与调试能力，仪器仪表的使用能力及创新意识，为后续智能电子产品设计与测试、设备的维护等打下坚实的基础。1.2课程设计理念全面贯彻党的教育方针，遵循高等职业教育规律，突出高等职业教育特色。准确把握本门课程在人才培养方案中的作用和地位，教学内容、方法、手段的选择必须以培养社会需求的单片机应用人才的目标和要求为依据。在“项目引导，任务驱动”的人才培养模式的理念和方法指导下，选择适合项目，以认识项目开始，学习必须够用的理论知识，在教师引导下，完成项目设计。以实际项目开发流程中的典型工作任务设计学习情境，建立真实工作任务与专业知识、专业技能的联系，增加学生的

3、直观体验，激发学生的学习兴趣。要坚持学生为主体，教师为主导的教学理念。发挥学生主体作用，让学生主动探索，通过自己的努力来解决问题。教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者。突出学生学习的主体地位，充分发挥学生的积极性和学习潜能，形成适合自己的个性化学习方法，提高学习效率和学习水平。1.3课程开发思路本课程以就业为导向，按照项目导向，任务驱动的教学模式，重点培养和训练学生开发和应用的核心能力。1. 教学方法上，以项目为引导，以据项目方案，学习所需理论知识，理论知识学习要结合案例、上机实验、仿真等。掌握必须的理论知识后，进行项目设计与开发，该阶段要以教师为指导，学生为主体。2. 教学内容上，

4、理论知识学习要遵循“必须够用”原则。项目或案例要选择应用性和实用性强，单一性和综合性相结合。3. 课程组织形式上，逐步形成理论教学与实践教学相互结合、相互融合的组织形式。2.课程目标本课程的培养目标是培养适应于适应于电子产品设计、产品检测维修、销售及技术服务第一线需要，具有较强电子技术应用能力，熟悉基于单片机电路的应用技术设计，又具有自动化设备安装、调试、维护能力和良好的职业素质的高素质技能型专门人才。通过对电子产品设计助理工程师和电子产品测试员的工作任务、工作过程进行分析，确立了本课程的能力目标、知识目标和素质目标。21知识目标K1. 掌握单片机基本结构和原理； K2. 掌握单片机存储系统、

5、输入输出接口电路；K3. 掌握单片机仿真器和编程器使用方法；K4. 掌握MCS-51汇编语言基本指令，汇编语言程序设计方法； K5. 掌握常用电子元器件和芯片的检测方法； K6. 掌握典型A/D、D/A转换器的使用方法K7. 掌握加、减、乘、除及延时等子程序调用方法；K8. 掌握MCS-51单片机的I/O接口、中断、定时器等模块工作原理；22素质目标Q1.具有良好的职业道德、规范操作意识；Q2.具备良好的团队合作精神；Q3.具备良好的组织协调能力；Q4.具有求真务实的工作作风；Q5.具有开拓创新的学习精神；Q6.具有良好的语言文字表达能力。23能力目标A1.能熟练操作万用表、信号发生器、示波器

6、、电子电压表、稳压电源等常用电子仪表；A2.能熟练查阅常用电子元器件和芯片的规格、型号、使用方法等技术资料；A3.能熟练的使用汇编语言进行电子产品软件程序设计；A4.能用PROTEUS仿真软件对电子电路进行仿真；A5.能熟练的利用单片机仿真器调试硬件电路；A6.能分析典型的模拟、数字电路（信号的提取、电源、信号移相等等）；A7.能制定电子产品开发计划和步骤，提出解决电路设计问题的思路；A8.查阅单片机外围电子元件的英文资料；A9.能撰写产品制作文件、产品说明书。3.课程内容和要求根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。学习情景工作任务知识要求

7、技能要求学时安排1. 理论学习1.1熟悉单片机最小系统构成1.了解MCS-51单片机的内部结构、主要功能部件和CPU微处理器的组成、任务分配。1.会看单片机最小系统板电路图41.2画出单片机最小系统板电路图1.掌握89C51芯片的外部引脚功能常见的几种复位电路和计算机器周期的方法。1.会使用单片机仿真软件Protues画图42. 单灯闪烁2.1 点亮一盏LED灯1.熟悉单片机电路引脚的功能。2.能用汇编语言编写I/O口的简单控制程序1.能让单片机工作起来6102.2 熄灭点亮的LED灯1.掌握MCS-51汇编数据传送类指令的应用方法2.掌握发光二极管限流电阻计算方法1.能设计LED发光二极管的

8、电路图2.掌握单片机仿真器和编程器的使用方法22.3 一盏LED灯的闪烁1.掌握单片机时序电路的工作原理2.熟悉单片机应用系统的开发流程1.能进行简单单片机应用系统的开发2.熟练应用单片机仿真器和编程器23.跑马灯的设计与制作3.1单向跑马灯1.掌握MCS-51汇编指令的应用方法1.能用汇编语言编写I/O口的控制程序2.能用编程器下载调试成功的程序243.2双向跑马灯1.明确单片机设计中软硬件关系2.掌握控制程序中的相关知识点和语句1.能使用单片机仿真器设计调试运行程序2.能用万用表检查电子元件2学习情景工作任务知识要求技能要求学 时安 排4.单片机模拟彩灯设计与制作4.1利用P2口，用单片机

9、内部的定时器，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。1.掌握中断的基本概念和中断响应过程，中断的工作流程；2.单片机的中断系统及相关特殊功能寄存器的功能。1.能够进行中断初始化程序的编写，并对中断执行过程进行分析；2.单片机中断程序的编写。4104.2用计数器中断对按键按下的次数计数，作为跑马灯闪烁次数1.熟悉单片机定时计数器的结构、工作方式及应用；2.单片机的定时器系统及相关特殊功能寄存器的功能。1能够进行定时计数器的初始化程序编写并使用定时/计数器进行程序设计。44.3用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。1.明确各中断源响应的异同2.掌握MCS-51单片机中断的优

10、先级1.能够根据要求及实际情况设定中断优先级，编写程序并应用25.十字路口交通灯设计5.1数码管的静态显示1. 掌握七段数码管的工作原理。1.能设计2位静态显示数码管电路265.2数码管的动态显示1. 掌握数码管控制电路驱动译码的编程方法。2.掌握动态显示扫描方法1.能设计共阳或共阴极数码管的动态显示电路；2.能编写完整的动态显示程序并使用软件模拟。25.3交通灯的设计1. 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。2.熟悉单片机内部定时器计数器的使用方法1.能设计2位显示数码管的交通灯电路图；2.能编写控制程序，使用单片机仿真器设计调试运行程序。26. LED点阵式电子广告牌控

11、制6.1利用8*8 LED点阵独立显示汉字1.掌握8*8点阵屏的工作流程。2.掌握8*8点阵屏控制电路驱动的编程方法。1.能设计8*8点阵屏电路图；2.能用简单方法测试硬件电路。266.2显示滚动汉字1.掌握静态显示和动态显示在点阵中的应用。1.能画出点阵屏程序流程图；2.能编写控制程序，使用单片机仿真器设计调试运行程序。47.数字电压表7.1简易数字电压表制作1. A/D转换和D/A转换的概念；2.ADC0809的功能及应用；3.DAC0832的功能及应用。1.掌握简单A/D和D/A转换器的应用。448.远程数据采集器8.1单工数据传送1.掌握串行通信的概念；2.掌握单工、双工和全双工串行传

12、送数据的工作方法。1.能用单片机与单片机串行传送数据。268.2全双工数据传送1.掌握单片机串行通信的基本构成2.掌握简单方法测试软件硬件电路1.能设计串行通信电路图2.能用RS232/max232进行数据传送49.多功能电子钟整机安装调试9.1多功能电子钟整机安装调试1.掌握整机电路软件硬件联合调试的步骤。2.掌握异常的故障维修方法1.能画出整机安装电路图2.能画出整机安装装配图3.能写作品使用说明书4.能写作品技术指标说明书5. 具有团队协作精神88机动合计644.课程实施和建议4.1课程的重点、难点及解决办法课程的重点：单片机组成原理； 单片机接口技术及应用。课程的难点： 本课程需要对单

13、片机内部组成原理有所理解，软硬件紧密结合起来学习。 本课程实践性较强，由于学生缺乏实践经验，对于单片机作为控制器的控制系统开发设计过程较难理解。解决的方法：课堂精讲，结合基本理论分析重点和难点问题。以实际应用案例的展开为主线带动教学，深入分析典型的单片机控制系统，让学生树立“大工程观”理念。通过讨论课、大作业、课程设计等多种教学形式，让学生加强对实际的单片机应用系统开发过程的理解。采用实物演示、系统模拟、动画等多种教学手段，使学生们尽可能多的得到与单片机相关应用的感性认识，同时使一些较抽象的内容，如CPU时序、指令寻址-译码-执行过程、程序跳转时寄存器和堆栈的变化等，变得形象化、直观化，同时结

14、合随堂实验和仿真实验，提高学生的动手能力、增强学生的工程意识。通过参加大学生电子设计大赛、综合实验、课程设计等形式来培养学生的工程与创新意识，激发学生的学习兴趣，提高学生对单片机应用系统的分析和设计的能力。 4.2教学方法和教学手段421教学方法：1.运用现代教育技术，确保课堂教学效果 根据本课程的特点，采用多媒体课件教学，把难以理解的知识，通过多媒体技术，直观易懂地表现出来。提高学生的学习兴趣和学习热情。 在教学方法上突出启发式、讨论式、师生互动式等形式，使课堂气氛生动活泼，针对不同的内容采用不同的教学方法，激发学生的学习兴趣，促进学生积极思考。 根据本校学生特点，在课堂上注重处理好难点与重

15、点、概念与应用、经典与现代的关系，做到精讲多练、边讲边练、讲练结合。 以“必需、够用”为度，经常选择具有实用性、趣味性、直观性、挑战性的教学实例，这样有利于激发学生的创新思维，更有利于学生的专业课学习。2.注重实训教学环节，提高学生的知识应用能力 将过去进行单片机知识单纯验证性实验的模式，改为由教师提供若干实训项目，并指导学生独立完成的实训模式，提高学生的学习热情。 为培养和提高学生软硬件设计能力，首先进行电子技术综合应用能力的培养，然后按照不同层次和目标实现电子作品的调试和制作。这样既提高了学生自己动手和逻辑思维的能力，又加强了程序设计的能力。根据技术发展，不断调整教学内容及教学重点。3.积

16、极开展教学研究 教师之间经常交流和互相学习，积极开展教学研究并撰写教研论文，把教学研究成果应用到教学中。422教学手段1多媒体教学手段教师积极编制多媒体电子教案，利用多媒体课件信息容量大、图文并茂、能动画效果展示的有点，提供更丰富生动的教学资料。学生普遍反映使用多媒体上课内容丰富、充满乐趣。2网络教学手段（1）实验室配备专业的网络教学软件，可以通过计算机网络进行教学演示、操作指导、收发作业等，提高了教与学的效率。（2）开设教学网站，提供丰富的教学资料，包括电子教案、教学录像、习题讲解、设计案例等，及时维护更新，保证网络畅通。通过网络还能提供有趣的制作资料供学生下载，使学生在课余时间可以根据兴趣

17、自主学习，丰富了教学手段。3.软件模拟教学采用目前流行的两款单片机模拟仿真软件Keil及Proteus，结合单片机课程的特殊性,利用软件辅助单片机教学，理论教学与模拟仿真相辅相成,使教学效果明显改善。4.3教学评价教学评价分为课形性考核（35%）+实务考试（35%）+理论知识考试（30%）。4.3.1 形程性考核（35%）形程性考核包括平时考核（课堂表现（15%）+考勤（15%）和子项目成绩考核（70%）。每次考核成绩按以下比例打分，具体分值如表1和2所示。表1 平时考核项目评分标准考勤旷课一次扣3分，无故迟到或早退扣1分，直到全部扣完课堂表现1上课认真或能主动回答及参与讨论，得2分2能主动回

18、答或能参与讨论，得1分3不参与讨论、不主动回答且回答有错，得0分4上课不认真且吵闹者，每次扣2分表2平时训练子项目成绩考核学习情景工作任务建议考核方式评价标准项目成绩比例优良及格1. 理论学习1.1熟悉单片机最小系统构成操作1.按要求快速熟练操作KEIL和PROTUES软件；2.操作认真、标准且规范。1.按要求操作KEIL和PROTUES软件；2.操作认真且标准。1.按要求基本能操作KEIL和PROTUES软件；2.操作态度较好。2%1.2画出单片机最小系统板电路图操作1.按要求快速熟练操作KEIL和PROTUES软件；2.操作认真、标准且规范。1.按要求操作KEIL和PROTUES软件；2.

19、操作认真且标准。1.按要求基本能操作KEIL和PROTUES软件；2.操作态度较好。3%2. 单灯闪烁2.1 点亮一盏LED灯操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。5%2.2 熄灭点亮的LED灯操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。4%2.3 一盏LED灯的闪烁操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电

20、路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。6%3.跑马灯的设计与制作3.1单向跑马灯操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。4%3.2双向跑马灯操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。6%4.单片机模拟彩灯设计与制作

21、4.1利用P2口，用单片机内部的定时器，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。3%4.2用计数器中断对按键按下的次数计数，作为跑马灯闪烁次数操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。5%4.3用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。操作1.按要求快速熟

22、练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。7%5.十字路口交通灯设计5.1数码管的静态显示操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。3%5.2数码管的动态显示操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成

23、程序。5%5.3交通灯的设计操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。7%6. LED点阵式电子广告牌控制6.1利用8*8 LED点阵独立显示汉字操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。4%6.2显示滚动汉字操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROT

24、UES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。7%7.数字电压表7.1简易数字电压表制作操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。4%8.远程数据采集器8.1单工数据传送操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。4%8.2全双工数据传送操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路

25、图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。6%9.多功能电子钟整机安装调试9.1多功能电子钟整机安装调试操作1.按要求快速熟练在PROTUES中绘画电路图；2.电路图布局全理，编写程序规范。1.按要能在PROTUES中绘画电路图；2.编写程序规范。1.基本能绘画电路图；2.基本完成程序。15%2.9.2. 理论知识考试（30%）采取网络考核方式，该课程在理论知识考试考核的方法上，使用统一题库，所有考试的题目均从题库中自动抽取。考试全部在计算机的相应操作系统和应用程序中完成，由系统自动进行评卷，考试时间

26、为90分钟。每一份试卷由选择和判断两种题型组成，共50道小题，每小题2分。2.9.3 综合实务考试（35%）本课程实务考试采用抽签决定操作考试题目。考试内容是相关的电子作品设计要求如：简易计算器设计与制作、多功能室内温度测量仪的设计与制作、简易的直流电压测量仪的设计与制作、简易的电阻测量仪的设计与制作。每个学生随机抽取1道试题，在规定时间内完成电路设计、硬件制作、编写程序和调试等任务，完成后教师按评分标准给分。本课程的实务考试考核标准如表3所示。表3 实务考试考核标准考核项目编号考核点及分值比建议考核方式评价标准项目成绩比例优良及格1按题目要求设计电路图独立完成能针对功能要求分析规划单片机接口

27、资源，对设计单片机外围硬件电路原理图能对设计单片机系统电路和外围硬件电路原理图基本能完成电路的设计302电子元件布局和焊接工艺独立完成电子元件整体布局合理美观、焊接工艺焊点光亮无毛刺电子元件布局一般、焊接工艺焊点光亮无毛刺基本能完成电子元件布局、焊接工艺焊点不均匀有毛刺303按功能要求编写单片机程序在软件上硬件电路上调试独立完成单片机三个功能要求能画出程序流程图，完成三个项目的程序编写用仿真器在电路中仿真调试成功完成两个项目的程序编写用仿真器在电路中仿真调试成功完成一个项目的程序编写用仿真器在电路中仿真调试成功40合 计1004.4课程资源的开发与利用（1）依据本课程标准编写校本教材：充分体现

28、任务引领，项目导向工作过程的设计思想；充分考虑现代教学资源的利用；充分结合当地企业实际；（2）依据本课程标准及教学实践编写Proteus仿真教程；（3）依据本课程标准编写项目指导书；（4）自编网络电子教材与教案、PPT课件；4.5师资和实训条件要求任课教师必须具有丰富的单片机应用系统知识（包括理论知识和实践知识）、课程开发能力、基于学生能力培养的教学能力、为社会提供科技服务的能力等，以利于教学和课程的改革。另外，本门课程的实训条件要求有教学做一体化的综合实训室，融教学与实训为一体，以及与课程相应的软件作支持。校外要求有与学校长期合作的企业做实训基地，满足学生顶岗实习的需要。4.6教学参考资料461参考书目：1高职高专十一五规划教材作为教学的参考教材： 张永枫.王静霞 主编 清华大学出版社 单片机应用实训教程2单片机基础(修订版) 出版社: 北京航空航天大学出版社作者: 李广弟 朱月秀 王秀山3单片机原理与应用技术 清华大学出版社 李珍 编462推荐行业等网站： 121世纪新锐网http：/2实用电子制作网http：/3电子制作爱好者站http：/4电子制作实验室 http：/www.xie- 5电子制作网 http：/编写：田丰校对：刘静审核：邓文亮机电工程学院2013年01月20日