单片机应用技术课程整体教学设计文档格式.docx
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085011
学分:
6、5
学时:
90
授课时间:
第2学期
授课对象:
高职学生
课程类型:
计算机控制技术等专业职业能力必修课
先修课程:
计算机电路、C语言程序设计
后续课程:
嵌入式系统、智能机器人
一、课程定位
本课程主要就是以智能控制、智能电子产品、智能机器人工程项目为主线,采用企业真实工作任务,通过“项目驱动”教学模式,对国内外广泛应用的MCS-51系列单片机的AT89S52单片机工作原理、应用系统的剖析,使学生获得有关单片机硬件、软件的基本概念、基本知识与单片机应用系统的设计编程入门知识以及用C语言进行程序设计、运行、调试等基本技能,培养学生分析问题与解决问题的能力。
1、岗位分析:
本课程主要培养具有智能电子产品与智能控制设计、分析、调试与制作能力的技术技能型人才,可以从事智能电子产品与智能控制设计开发、生产、销售与服务等相关工作,如图1所示。
单片机应用技术(专业技术课程)
计算机控制技术、物联网应用技术等相关专业
智能电子产品生产、销售与服务
智能电子产品开发与智能控制
岗位群
专业
课程
图1课程与岗位
2、课程分析:
本课程就是计算机控制技术、物联网应用技术等相关专业的职业能力必修课程,就是计算机控制技术专业核心课程。
在计算机控制技术专业课程体系中,基于单片机应用技术的课程结构如图2所示。
计算机应用基础
计算机电路
C语言程序设计
单片机应用技术(核心课程)
嵌入式系统、智能移动终端、智能机器人等专业课程
图2基于单片机应用技术的课程结构
位于最底层的就是本课程的先修课程,也就是专业基础课程;
本课程就是专业核心课程;
位于最上层的就是本课程的后续课程,既专业课程。
基于单片机应用技术的课程结构实现了无缝对接,同时也就是我们学校其它相关专业的骨干课程,如嵌入式技术、电子信息工程技术、机电一体化、电气自动化、数控技术等专业都开设本课程。
二、课程目标设计
总体目标:
学通过本课程的学习,学生能熟练使用Proteus仿真软件、C语言编程,能完成简单的智能电子产品与智能控制设计开发;
能根据智能电子产品与智能控制设计要求进行元器件焊接组装、软硬件调试;
培养学生具有一定的创新思维能力,科学的工作方法与良好的职业道德意识,为提高学生职业技能奠定良好基础。
能力目标:
(1)会运用keil集成开发环境,能用C语言编写控制程序、下载调试、查阅帮助的技能;
(2)会运用Proteus仿真软件,在计算机上完成从单片机电路设计、调试与仿真运行的技能;
(3)会智能电子产品、智能控制的开发流程与设计方法;
(4)能编制出智能电子产品、智能控制的总体设计方案;
(5)能根据智能电子产品、智能控制设计要求,完成元器件采购、焊接组装、软硬件调试;
(6)具备智能电子产品、智能控制的运行维护、技术改造、生产管理岗位的能力。
知识目标:
(1)知道MCS-51单片机的组成、内部结构与引脚功能;
(2)会C51的C语言程序基本结构、数据类型与基本语句;
(3)会C语言程序分析、应用程序设计与中断服务程序编写;
(4)知道MCS-51单片机中断的概念及中断系统;
(5)会灵活应用MCS-51单片机的定时器/计数器;
(6)能应用MCS-51单片机的I/O接口,完成显示、键盘、D/A转换、A/D转换、串行通信的设计。
素质目标:
(1)能制定出切实可行的工作计划,提出解决实际问题的方法;
(2)具有对新知识、新技术的学习能力,通过不同途径获取信息的能力,以及对工作结果进行评估的能力;
(3)具有决策能力,能记录、收集、处理、保存各类专业技术的信息资料。
(4)具有良好的思想品德、敬业与团队精神及协调人际关系的能力;
(5)具有一定的语言与文字表达能力;
(6)具有科学的创新精神、决策能力与执行能力;
(7)具有从事专业工作安全生产、环保、职业道德等意识。
职业技能证书要求:
本课程对应的职业技能证书要求如表1所示。
表1职业技能证书表
序号
职业资格名称
颁证单位
等级
1
家用电子产品维修工
人力资源与社会保障部
中级
2
计算机装调员
3
嵌入式单片机设计工程师
中国软件行业协会嵌入式系统分会
3、课程内容设计:
本课程主要就是以智能电子产品与智能控制工程项目为主线,采用企业真实工作任务,通过Proteus仿真软件设计与C语言编程,实现在计算机上完成从单片机电路设计、软件设计、调试与仿真一气呵成,同时在每个项目中融入了元器件焊接组装、软硬件调试,真正实现从概念到产品的完整设计与制作。
本课程内容与职业岗位标准密切接轨,从职业岗位技能出发,课程内容分为技能基础、技能提高与技能综合应用(即单片机项目开发实训)三部分部分,其中技能综合应用就是停课一周进行,如图3所示。
LED控制
模拟量输入输出设计
键盘控制电机方向转速
LED循环点亮控制
数码管显示控制
键盘的设计与实现
定时器/计数器应用
串行通信设计
按键设置液晶电子钟
8路温度采集监控系统
点阵显示设计与实现
单片机项目开发
技能基础训练
技能提高训练
技能综合训练
技术逐渐综合
难度逐渐增加
图3课程内容组织设计
总课时在90学时左右,用11个智能电子产品与智能控制项目作为载体组织教学内容,将相关知识、能力要求贯穿于每个项目实践中。
技能基础模块安排64学时左右,主要注重职业岗位的基本技能训练,使学生能完成简单的智能电子产品设计制作与调试;
技能提高模块可以根据实际需要选择项目,安排26学时左右,主要注重职业岗位的开发技能训练以及学生的课程设计,使学生具有智能电子产品与智能控制开发制作与调试的能力。
本课程内容安排如表2所示。
表2课程内容安排表
模块(或子模块)名称
学时
技能基础模块(64学时)
发光二极管LED控制
8
10
4
5
定时器/计数器综合应用
6
模拟量输入输出设计与实现
7
单片机串行通信设计与实现
技能提高模块(任选)
键盘控制电机方向与转速
9
11
合计
4、能力训练项目设计
学习情境
参考学时
情境名称
情境描述
学习情境1
技能基础部分
(1)知道单片机的组成、内部结构与引脚功能;
(2)知道C语言程序基本结构、数据类型与基本语句;
(4)知道中断的概念及MCS-51单片机的中断系统;
(5)会灵活使用定时器/计数器;
(6)会应用I/O接口、显示、键盘接口、D/A、A/D转换接口、串行接口;
(7)能完成智能电子产品元器件焊接组装、软硬件调试。
64学时
学习情境2
技能提高部分
(1)会智能电子产品与智能控制电路设计以及实现的方法;
(2)会用C语言编写智能电子产品与智能控制程序以及实现的方法;
(3)会编制智能电子产品与智能控制的系统总体设计方案;
(4)能根据产品系统设计方案与要求进行元器件采购、焊接组装、软硬件调试;
(5)具备单片机技术应用系统的系统维护、技术改造、运行管理岗位的能力。
26学时
学习情境3
单片机项目开发实训部分、
通过单片机项目开发实训完成,学生能识别电子元器件,会电路板元器件焊接以及电路板调试,能完成单片机项目开发程序设计,能完成单片机项目开发软硬件运行与调试。
停课一周
五、项目情境设计
学习情境1参考学时:
学习目标:
教学方法与建议
子情境1
任务载体
采用“教、学、做”一体化教学方法模式。
项目的实施可采用小组合作的学习方法。
能完成单片机最小系统与输出电路设计,能应用C语言程序完成单片机输入输出控制,实现对LED控制的设计、运行及调试。
子情境2
能完成单片机的输入输出电路设计,能应用C语言程序完成单片机输入输出控制,实现对LED循环点亮控制的设计、运行及调试。
子情境3
能熟练掌握单片机与数码管的接口技术,能完成单片机的数码管动态及静态显示电路设计,能完成数码管动态与静态显示的C语言程序的设计、运行及调试。
子情境4
能独立完成单片机键盘电路的设计,能使用C语言实现对键盘的扫描与按键识别控制程序的设计、运行及调试。
子情境5
能完成单片机的定时器/计数器相关电路的设计,能应用C语言程序完成单片机定时器初始化及相关编程控制,实现对定时器应用于相关电路的设计、运行及调试。
定时/计数器综合应用
子情境6
能完成单片机与ADC0808/ADC0809模/数转换芯片、DAC0832数/模转换芯片的电路与C语言程序设计,掌握ADC0808/ADC0809、DAC0832与单片机的连接及编程技能。
子情境7
通过串行通信基本知识与单片机串行通信基本原理的学习,能够掌握单片机点对点、点对多数据传输的设计方法及编程方法。
学习情境2参考学时:
能利用AT89S52单片机及独立键盘,通过C语言程序实现键盘控制步进电机与直流电机的速度与方向,完成单片机输入输出控制系统的设计、运行及调试。
任务
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 单片机 应用技术 课程 整体 教学 设计