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《单片机应用技术》课程标准1、课程概述1.1课程性质本课程是机电一体化专业的专业核心课程，通过本课程的学习，使学生能够掌握以MCS-51系列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、中断系统、系统扩展等方面知识；了解单片机组成和工作原理，具备一定的汇编语言程序设计能力。以及观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。1.2课程定位本课程是机电一体化专业的专业核心课程，是一门理论与实践紧密结合，实践性很强的学科基础课程，通过把课堂教案、实验教案、单片机综合实验设计和毕业设计、电子竞赛有机地结合一体，提高单片机技术理论与应用实践应用能力。1.2.1本课程在专业人才培养过程中的地位及作用：本课程以模块化教案为基点，学习情境按照难易程度依次递进的思路设计的。通过该系列工程的学习，反复训练，学生不但能够掌握51系列单片机的汇编语言的编写能力，设计小型产品的设计能力，还能够全面培养其职业规范、职业道德和纪律等综合素质，通过学习的过程掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。1.2.2与其他课程的关系(1)与前导课程的联系：学生在学习本课程前，具备基本模拟电路、数字电路的分析与设计基础，对计算机应用系统应具有一定的了解，通过本课程的学习，要求熟练掌握典型单片机系统的设计方法，能利用C51单片机组成实际系统，具备硬件和软件编程能力。（2）与后续课程的联系：使学生通过本课程的学习，使学生掌握51系列单片机的汇编语言的编写能力和设计小型产品的设计能力，为后续独立分析和设计单片机测控系统的打下基础。2、课程目标:通过本学习领域的学习，培养学生以下目标：2.1知识目标：（1）熟悉常用的单元电路及其功能。（2）掌握keilC51软件和proteus软件的相关知识，熟知常用命令的功能。（3）掌握设计流程。（4）掌握典型应用程序的编制方法。2.2技能目标：（1）培养学生识读单片机相关的硬件电路图以及汇编语言。（2）能设计单片机简单音调发生器器、交通灯控制系统、存储器扩展等电路。（3）能设计端口扩展等外围电路。（4）能设计需求进行单片机选型。（5）能进行开发板选型。（6）能利用开发板设计电子产品。（7）能根据需求设计程序流程图。（8）能识读单片机相关的程序代码。（9）能运用keilC51和Proteus集成开发环境，编写、编译、调试源程序并能设计绘制硬件电路图。（10）能运用仿真器对单片机系统进行仿真设计。（11）能进行经典算法的编程，并学会优化算法的相关技巧。2.3情感与态度目标：（1）培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风（2）培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度（3）培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度（4）培养学生良好的职业道德，职业纪律（5）培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识（6）培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力（7）培养学生善于沟通交流和团队协助的能力（8）培养学生培养学生敢于创新、敢于发现的能力（9）培养学生工程管理应用的能力3、课程内容与要求、参考学时、教案方法建议本课程包含6个学习工程，每个工程包含的主要教案知识点，分配课时，以及学生应具备的能力如下：编号能力训练工程名称相关支撑知识实现的能力目标训练方式手段及步骤1信号灯控制系统的设计1、认识keil和proteus软件2、P1口亮灯的硬件电路原理；3、P1口八灯变幻闪烁所需的指令；4、利用传送指令、调用指令、返回指令、跳转指令等编写实际的单片机程序；1、理解P1口亮灯工作原理；2、认识单片机的调用指令、返回指令、跳转指令、循环指令，会用传送指令、调用指令、返回指令、跳转指令及循环指令编程实4MAT教案设计多媒体演示师生互动、提问引导动手实验、巡回指导、结果说明与分析5、软件仿真调试及程序固化。现亮灯的变幻闪烁；3、掌握软件仿真调试及程序固化的方法。4、掌握keil和proteus的联调2音调发生器系统的设计1、认识单片机的开发系统2、认识子程序及调用1、掌握硬件电路检测的方法2、掌握软件的调试方法3、掌握软件的联调4MAT教案设计多媒体演示师生互动、提问引导动手实验、巡回指导、结果说明与分析3抢答器的设计1、了解抢答器的实现方法2、掌握51系列单片机的指令系统3、理解伪指令的功能与意义4、掌握寻址方式的特点与寻址范围1、掌握KeilC51数据传送，算术运算，逻辑运算，控制转移，位操作指令的功能2、能够正确选择指令3、判断指令的正确与否，并且能纠错。4MAT教案设计工程实施方法比较多媒体演示师生互动、提问引导动手实验、巡回指导、结果说明与分析4交通灯控制系统的设计1、认识交通灯控制系统的特点2、51系列单片机程序的结构3、程序流程图的画法4、程序设计的一般步骤1、掌握顺序结构，循环结构，分支结构以及子程序的特点和编写方法。2、学会编写延时程序3、理解子程序的调用过程4、理解子程序调用过程中的参数传递，保护现场和恢复现场4MAT教案设计工程的认识与讨论多媒体演示师生互动、提问引导动手实验、巡回指导、结果说明与分析5秒表的设计1、单片机定时/计数器的结构2、定时/计数的原理3、方式寄存器和控制寄存器的设置4、认识51系列单片机的中断系统1、熟悉定时/计数器控制寄存器TCON、工作方式寄存器TMOD的结构、控制作用和设置方法。2、理解定时/计数器4种工作方式4MAT教案设计工程认识工程实施方法比较多媒体演示师生互动、提问引导动手实验、巡回指4、课程实施建议4.1实训条件理实一体化实训室，视频录像、投影设备、相关仪器仪表等。4.2师资条件⑴具有模拟电子电路、数字电子电路基本知识⑵具有单片机技术应用、外部接口扩展等专业知识⑶熟练使用汇编语言进行程序设计⑷具有以单片机为核心的小型电子产品的设计⑸具备设计基于工程为导向教案方法的应用能力3、学会定时/计数器初值的计算方法。4、掌握定时/计数器应用程序的编制方法。5、能够利用单片机实现N进制计数器的功能导、结果说明与分析6温度控制计的设计1、数字温度传感器介绍2、单片机程序存储器的扩展3、并行I/0口的扩展4、认识8155和8255的引脚功能4、利用Proteus仿真调试1、识别常用的扩展程序存储器，数据存储器，8155,8255模块2、掌握程序存储器的扩展方法3、掌握数据存储器的扩展方法4掌握并行I/O口的扩展5、掌握8155和8255的控制字和工作方式6、掌握8155和8255的编程方法8、学会利用仿真软件Proteus进行数字温度计的硬件及软件仿真调试9、会综合分析调试中出现的问题并能进行解决直到系统正常工作4MAT教案设计工程功能说明多媒体演示师生互动、提问引导动手实验、巡回指导、结果说明与分析⑹具备一定的单片机应用电路开发经验5、课程标准5.1合格标准1）旷课不超过##节2）平时成绩不低于20分3）总分大于或等于60分4）没有不诚信行为5.2成绩构成学习工程工程1：信号灯控制系统的设计工程2：音调发生器设计工程3：抢答器的设计工程4：交通灯控制系统的设计工程5：秒表的设计工程6：数字温度计的设计分数比值12%12%15%19%19%23%合计100%5.3考核内容：学习态度、知识与技能、综合素质表现5.4考核方案：考核内容、标准与方式工程1：信号灯控制系统的设计的考核方式与考核标准表学习工程考核点及占工程分值比考核方式评价标准成绩比例优良及格信号灯控制系统的设计1．根据引导文通过资讯制订总体设计方案（15%）教师评价+互评能搜索资料，了解单片机最小系统的设计，LED发光二极管参数，能提供选择器件依据程序无错误，电路图设计精美，有创新能搜索资料，了解单片机最小系统的设计，LED发光二极管参数，能提供选择器件依据电路图设计正确在教师指导下能搜索资料，了解单片机最小系统的设计，LED发光二极管参数，能提供选择器件依据12%2．详细设计方案（20%）教师评价+互评最小系统原理图程序书写规范，无错误最小系统原理图最小系统原理图基本正确但参数不详，软件流程无明显错误，并根据流程编制了程序3．操作实施（30%）教师评价+自评会正确使用KEILC软件上机调试，会正确使用下载软件，很好完成了引导文要求的工程功能会正确使用KEILC软件上机调试，会正确使用下载软件，基本完成了引导文要求的工程功能会正确使用KEILC软件上机调试，会正确使用下载软件4．工程总结报告（10%）教师评价格式符合标准、内容完整、有详细过程记录和分析，并能提出一些新的建议格式符合标准、内容完整、有详细过程记录和分析格式符合标准、内容较完整5．工程公共考核点（25%）见工程公共考核评价标准工程2：音调发生器的设计的考核方式与考核标准表学习工程考核点及占工程分值比考核方式评价标准成绩比例优良及格音调发生器的设计1．根据引导文通过资讯制定总体设计方案（15%）教师评价+互评工程方案可实施，细节详细无缺陷，并有一定创新点工程方案可实施，细节详细无明显缺陷工程方案基本可实施，但细节不详或有一定缺陷12%2．详细设计方案（20%）教师评价+互评软件流程标准，并根据流程编制了完整程序，程序算法有新意，占用资源少软件流程无错误，并根据流程编制了完整程序软件流程无明显错误，并根据流程编制了完美程序3．操作实教师能熟练应用KeilC能熟练应用KeilC能基本应用Keil施（30%）评价+自评环境进行软件仿真调试，完成工程要求功能，能合理增加调试语句进行调试环境进行软件仿真调试，成功完成工程要求功能C环境进行软件仿真调试，基本完成工程要求功能4．工程总结（10%）教师评价格式符合标准、内容完整、有详细过程记录和分析，并能提出一些新的建议格式符合标准，内容完整、有一定过程记录和分析格式符合标准、内容较完整5．工程公共考核点（25%）见工程公共考核表工程3：抢答器的设计考核方式与考核标准表学习工程考核点及占工程分值比考核方式评价标准成绩比例优良及格抢答器的设计1．根据引导文通过资讯制定总体设计方案（15%）教师评价+互评工程方案可实施，细节详细无缺陷，并有一定创新点工程方案可实施，细节详细无明显缺陷工程方案基本可实施，但细节不详或有一定缺陷15%2．详细设计方案（20%）教师评价+互评原理图合理、规范，能满足工程功能所需硬件要求，软件流程无错误，并根据流程用C语言编制了完整程序，程序结构合理，算法有新意原理图合理，能满足工程功能所需硬件要求，软件流程无错误，并根据流程用C语言编制了完整程序，程序结构合理原理图基本合理，能满足工程功能所需硬件要求，软件流程无明显，并根据流程用C语言编制了完整程序3．操作实施（30%）教师评价电路绘制熟练，能熟练应用KeilC对中电路图正确，能熟练应用KeilC进电路图绘制不太美观，能基本应+自评断、定时器进行软件仿真调试，准确完成定时，精度满足工程要求行软件仿真调试，能准确实现定时，完成工程要求用KeilC环境进行软件仿真调试，基本完成计时、显示功能4．工程总结（10%）教师评价格式符合标准、内容完整、有详细过程记录和分析，并能提出一些新的建议格式符合标准，内容完整、有一定过程记录和分析格式符合标准、内容较完整5．工程公共考核点（25%）见工程公共考核表工程4：交通灯控制系统的设计考核方式与考核标准表学习工程考核点及占工程分值比考核方式评价标准成绩比例优良及格交通灯控制系统设计1．根据引导文通过资讯制订总体设计方案（15%）教师评价+互评工程中方案可实施，细节详细无缺陷，并有一定创新点工程中方案可实施，无明显缺陷，工程中方案基本可实施，有一定缺陷，19%2．详细设计方案（20%）教师评价+互评原理图及参数正确，软件流程标准，并根据流程编制了完整程序，程序书写规范，有新意原理图及参数正确，软件流程标准，并根据流程编制了完整程序原理图基本正确但参数不详，软件流程无明显错误，并根据流程编制了程序3．操作实施（30%）教师评价+自评电路绘制合理美观，能熟练使用KEIL-C环境进行上机调试成功，电路绘制合理，能正确检测和调试硬件，并能熟练应用KEIL-C环境进电路绘制基本合理，能正确检测和调试硬件，能基本程序