蔡正科9汽车单片机整体教学设计.docx

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蔡正科9汽车单片机整体教学设计

《汽车单片机应用技术》

课程整体教学设计

（2012～2012学年第一学期）

课程名称：

汽车单片机应用技术

所属系部：

机电工程汽车系

制定人：

蔡正科

合作人：

方应明

制定时间：

2012-8-30

许昌职业技术学院

课程整体教学设计

一、课程基本信息

课程名称：

汽车单片机应用技术

课程代码：

学分：

4

学时：

90

授课时间：

第5学期

授课对象：

汽电111

课程类型：

专业核心课

先修课程:

《数字电子技术》。

后续课程:

顶岗实训

二、课程目标设计

总体目标：

通过本课程的学习和训练，学生能够根据实际要求使用编程软件、编写单片机应用系统的控制程序并进行调试，能设计出相应的硬件电路图，具有初步的单片机应用能力和解决单片机应用系统实际问题的能力。

能力目标：

1、能阅读分析用汇编编写的单片机应用系统的控制程序，并用编程软件进行编译和调试。

2、能用汇编编写简单的单片机应用系统的控制程序，并用编程软件进行编译和调试。

3、能根据任务要求设计出相应的单片机应用系统的硬件电路图并用Protues进行绘制。

4、能挑选出相应的元器件制作成实物电路板。

5、能用KeilC51和Protues链调进行项目仿真。

6、能应用单片机知识和技能，分析、解决一定的实际工程问题。

知识目标：

1、理解和掌握单片机的工作原理和内部结构

2、掌握单片机汇编程序设计的基本方法。

3、理解单片机应用系统硬件结构的设计方法与软件编程原理和设计方法。

4、掌握KeilC51和Protues两个仿真软件的使用方法。

素质目标：

1、在控制系统的设计过程中，培养学生一定的形象思维能力，善于从不同的角度发现问题、积极探索解决问题的能力。

2、在系统程序编制和调试过程中，培养学生养成独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的分析和比较、总结和概括，学会举一反三，灵活应用，培养综合应用能力。

3、在项目训练过程中，善于借鉴他人经验，发挥团队协作精神，培养学生的团队意识、组织协调能力、创新思维能力，以及培养尊重他人、文明礼貌的素质。

4、在学习和训练过程中，培养学生承受挫折与迎接挑战的意识。

5、在构建单片机应用系统的过程中，培养学生经济成本、安全、环保、质量的意识。

三、课程内容设计：

序号

项目名称

学时

1

情景一点亮汽车上的单个信号灯

24

2

情景二汽车转向灯的单片机控制

18

3

情景三汽车信号灯的循环点亮控制

18

4

情景四汽车直流电动机正反转控制

12

5

汽车电脑的故障检测排除

12

6

情景六汽车电脑接脚的焊接操作　

6

合计

四、能力训练项目设计

编号

能力训练项目名称

子项目编号、名称

能力目标

知识目标

训练方式、手段及步骤

可展示的结果

1

点亮汽车上的单个信号灯

1－1单片机最小系统的组成

能搭建单片机最小系统应用电路

掌握AT89S51单片机最小系统的组成及相关电路的工作原理

多媒体演示

实际操作

自主学习

学生能说出单片机的型号，主要性能指标，实训成果演示

1－2单片机应用系统的设计

能设计出单片机应用系统的重要组成部分

掌握AT89S51单片机基本接口电路的组成及电路功能

多媒体演示

仿真

实际操作

自主学习

成果演示；

设计调试报告

1－3源程序编译软件keilC51的使用

能利用keilC51软件对单片机程序进行编译

掌握单片机汇编程序的基本结构及编译方法

多媒体演示

模仿

实际操作

自主学习

keilC51使用的成果演示

1-4

Proteus仿真软件的使用

会利用protues软件绘制电路原理图并实现仿真；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

单片机电路仿真调试的方法

多媒体演示

模仿

实际操作

自主学习

Protues原理图成果演示

2

汽车转向灯设计

3-1汽车转向灯的设计

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；会利用Protues绘制汽车转向灯电路原理图；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。

单片机I/O端口及端口的基本应用；

单片机汇编的基本结构及设计方法

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

电路板

3-2任意变化广告灯的设计

程序对单片机端口的控制方法

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

电路板

3

汽车直流电动机正反转控制

4-1单键控制LED的设计

正确连接单片机按键电路；会编写键盘输入程序

1.了解按键的特性及消抖方法。

2.了解对单片机输入信号的方法及处理；

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

4-2多路按键状态指示的设计

会用矩阵键盘实现单片机控制；

了解矩阵式键盘控制原理。

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

4-3汽车直流电动机正反转控制

会利用外部中断实现对单片机的控制。

掌握单片机外部中断设置及应用

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

4

汽车信号灯循环点亮控制

5-1从0到9的加1计数显示（静态）设计

1.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；

2.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；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。

了解7段LED数码管的结构及其工作原理；

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

5-2从0到59的加1计数显示（动态）设计

掌握单片机对数码管的静态、动态显示控制方式；

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

5-3任意进制计数器的设计

应用单片机进行计数控制的原理。

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

5-4汽车信号灯循环点亮控制

1、硬件电路设计

2、软件编程。

3、调试

Protues原理图

源程序

仿真结果

电路板

5

汽车电脑的故障检测排除

1.能够对汽车电脑硬件电路进行检测

2.能够对汽车电脑软件数据存储进行处理

3.能够用专用编程器完成汽车单片机EEPROM的编程

4.能够正确使用汽车检测仪器

1.了解汽车电脑控制系统组成和作用

2.掌握汽车电脑数据综合处理与检修知识.

3.掌握汽车检测仪器使用知识

4.掌握阅读电路图的知识

汽车电脑故障检测工单和维修报告

6

汽车电脑接脚的焊接

汽车电脑接脚的焊接能力

掌握汽车电脑接脚的焊接知识

完成接脚的焊接

五、课程进程表

第×次

周次

学时

单元

标题

项目

编号

能/知

目标

师生活动

其它（含考核内容、方法）

1

1

2

第一次课

0

1.培养学生学习兴趣

2.让学生了解专业和课程培养目标，学习和考核方法

教师通过放电教片讲解与学生沟通

学生谈体会

2

1

2

认识单片机应用

1

培养学生学习兴趣

掌握学习单片机的意义

分组讨论汇报

教师总结

3

1

2

汽车转向灯的单片机控制硬件设计

1

对实训台有了解

认识元件

分组发元件

教师讲解

学生识别

4

2

2

初步认识计算机

1

什么是单片机

数、信息、计算机

二进制数

分组讨论汇报

教师总结

5

2

2

初步认识计算机

1

数制与码制

教师讲解

6

2

2

Protus软件应用

1

学会应用Protus软件画电路图

教师讲解

学生练

7

3

2

什么是存储器

1

存储器的意义

分组讨论汇报

教师总结

8

3

2

什么是运算器

1

运算器的意义

分组讨论汇报

教师总结

9

3

2

编程软件应用

1

初步了解编程软件

教师讲学生练

10

4

2

51单片机结构

1

掌握51单片机结构

教师讲

11

4

2

51单片机结构

1

掌握单片机存储器结构

教师讲

12

4

2

Keic51开发软件

1

初步了解编程软件

教师讲

13

5

6

汽车转向灯的单片机控制硬件设计

1.掌握51单片机工作原理、结构

2.能够利用单片机知识设计应用系统

教师下发任务书并指导

学生按六步法要求制作控制系统

根据学生设计的原理图和元件连接图以及过程资按考核表打分

14

6

6

汽车转向灯的单片机控制软件编程

1-1

1.能用开发系统开发单片机控制系统

2.能编写简单程序

3.能烧录程序

教师下发任务书指导

学生按六步法要求编写调试程序

根据学生编写的程序以及过程资料按考核表打分

15

7

6

汽车转向灯的单片机控制软硬件调试

1-1

1.了解电子元件常识知识

2.掌握焊接常识知识

3.能利用单片机知识对单片机最小系统进行焊接、调试、检测

教师下发任务书指导、讲解电子元件常识知识焊接常识调试、检测方法

学生按六步法要求进行软硬件调试

根据学生制作的控制系统按考核表打分

16

8

6

学生汇报汽车转向灯的单片机控制制作内容

1-1

掌握写作、总结、汇报知识

学生汇报

学生自评

教师总结

按考核表综合打分

17

9

6

汽车电脑的故障检测

1-2

1.能够利用汽车电脑知识对汽车电脑硬件电路进行检测

2.能够利用汽车电脑软件数据存储知识对汽车电脑软件数据存储进行处理

3.能够利用编程烧录知识用专用编程器完成汽车单片机EEPROM的编程

4.能够正确使用汽车检测仪器

1.教师讲解和示范

2.教师下发任务单

3.学生按六步法进行组织教学

依据学生过程材料按考核表打分

18

10

6

汽车电脑接脚的焊接操作

1-3

维修工具的使用能力

1.讲解和示范

2.下发任务单

3.按六步法进行组织教学

依据焊接产品和过程按考核表打分

六、第一节课梗概

第一步：

融洽关系、介绍课程、明确目标

1.自我介绍（师生互动、拉近距离、方便沟通）：

告诉学生办公地点、手机号、QQ号、邮箱、精品课程网址及网址打开和使用的方法。

2.简述课程性质、课程目标定位、课程在专业能力培养中的地位及作用（为啥学）：

讲述：

先修课程、后续课程；本课程为机电一体化专业核心课程，在专业课的学习中具有承上启下的作用。

3.简述课程内容结构，告知课程进程表（学什么）：

该课程两个模块，以10个项目展开教学，教学进程由浅入深。

4.简述课程特点、教学模式、教学方法与手段，提出学习要求（怎样学）：

该课程实践性较强、重在应用；理实一体化教学模式；采用项目教学法、引导文法、小组讨论法、案例法、现场教学法；采用多媒体教学手段、信息技术手段理实一体化教学；学生“做中学”，学为主体、学做合一。

5.介绍课程考核方法（学习成果如何检验）。

第二步：

创设情境、导入项目、仿真演示、激发兴趣、教为主导、学为主体、学做合一

1.创设情境（基于工作过程）：

通过工程案例创设情境，进行咨询、计划、决策、实施、检查、评估的情境教学

2.仿真演示：

（1）电气控制技术在现代化生产中的应用（声像）；机器人集体舞表演（声像）。

总之，通过第一堂课使学生明确本课程的学习任务、学习方法，激发学生的学习热情。

七、考核方案

对学生实行以职业能力为中心的考核，激发学生自主学习的积极性，在解决实际问题的工作能力；获取新知识、新技能的学习能力；团队活动的合作能力；职业语言表达能力。

（一）对学生的考核

考核形式：

本课程考核成绩以实践操作考试为主，兼顾平时成绩和实训报告成绩。

成绩评定方式：

平时成绩（含实训报告等）占30%，实际操作考核占70%。

要求学生在进行完本实践课程后，通过中级维修电工技能考证，直接引入社会评价。

实训报告内容：

1）实训名称、日期、班别、学号、姓名、同组人姓名、实训台号。

2）实训目的及要求。

3）实训设备、电器元件型号规格。

4）原理图、主要实训过程及步骤。

5）源程序、流程图等

6）实训总结及心得体会。

实际操作评分标准表

序号

主要内容

考核要求

评分标准

配分

扣分

得分

1

正确编写程序

编写程序正确

编写程序不正确扣2分

15

2

录入程序

正确录入程序

程序录入不正确扣3分

15

3

调试程序

能正确调试程序

调试不正确扣2分

50

4

运行程序

实训结果与理论分析相一致

实训结果与理论分析不符扣3分

20

说明：

1、学生实训报告未交者不得参加该课程成绩考核，零分处理。

2、学生因故不能参加考核，必须事先写出书面申请，由班主任签字认可，经系（部）批准后，按“缺考”处理。

3、无故不参加考核，按“旷考”处理。

“旷考”的学生，该课程按零分计，不予参加补考。

4、“缺考”的学生，于下学期参加补考。

成绩合格，按正常考核核算成绩。

八、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

5.教材：

《单片机汇编应用技术与实践》-张永格-北京交通大学出版社