【正文】 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》整體教學(xué)設(shè)計（2015～ 2016學(xué)年第2學(xué)期） 課程名稱： 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) 所屬系部： 信息與智能工程系 制定人： 郭志勇 鞏雪潔 合作人： 李自成 張留忠 制定時間： 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、課程基本信息課程名稱：單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程代碼：085011學(xué)分：學(xué)時：90授課時間：第2學(xué)期授課對象：高職學(xué)生課程類型：計算機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)職業(yè)能力必修課先修課程:計算機(jī)電路、C語言程序設(shè)計后續(xù)課程:嵌入式系統(tǒng)、智能機(jī)器人一、課程定位本課程主要是以智能控制、智能電子產(chǎn)品、智能機(jī)器人工程項目為主線，采用企業(yè)真實工作任務(wù)，通過“項目驅(qū)動”教學(xué)模式，對國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的MCS51系列單片機(jī)的AT89S52單片機(jī)工作原理、應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，使學(xué)生獲得有關(guān)單片機(jī)硬件、軟件的基本概念、基本知識和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計編程入門知識以及用C語言進(jìn)行程序設(shè)計、運行、調(diào)試等基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。1. 崗位分析：本課程主要培養(yǎng)具有智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計、分析、調(diào)試和制作能力的技術(shù)技能型人才，可以從事智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)等相關(guān)工作，如圖1所示。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（專業(yè)技術(shù)課程）計算機(jī)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)專業(yè)智能電子產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和服務(wù)智能電子產(chǎn)品開發(fā)和智能控制崗位群專業(yè)課程圖1 課程與崗位2. 課程分析：本課程是計算機(jī)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的職業(yè)能力必修課程，是計算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)核心課程。在計算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)課程體系中，基于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的課程結(jié)構(gòu)如圖2所示。計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)計算機(jī)電路C語言程序設(shè)計單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（核心課程）嵌入式系統(tǒng)、智能移動終端、智能機(jī)器人等專業(yè)課程圖2 基于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的課程結(jié)構(gòu)位于最底層的是本課程的先修課程，也是專業(yè)基礎(chǔ)課程；本課程是專業(yè)核心課程；位于最上層的是本課程的后續(xù)課程，既專業(yè)課程?；趩纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)的課程結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了無縫對接，同時也是我們學(xué)校其它相關(guān)專業(yè)的骨干課程，如嵌入式技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、機(jī)電一體化、電氣自動化、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)都開設(shè)本課程。二、課程目標(biāo)設(shè)計總體目標(biāo)：學(xué)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練使用Proteus仿真軟件、C語言編程，能完成簡單的智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計開發(fā)；能根據(jù)智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計要求進(jìn)行元器件焊接組裝、軟硬件調(diào)試；培養(yǎng)學(xué)生具有一定的創(chuàng)新思維能力，科學(xué)的工作方法和良好的職業(yè)道德意識，為提高學(xué)生職業(yè)技能奠定良好基礎(chǔ)。能力目標(biāo)：（1）會運用keil集成開發(fā)環(huán)境，能用C語言編寫控制程序、下載調(diào)試、查閱幫助的技能；（2）會運用Proteus仿真軟件，在計算機(jī)上完成從單片機(jī)電路設(shè)計、調(diào)試與仿真運行的技能；（3）會智能電子產(chǎn)品、智能控制的開發(fā)流程和設(shè)計方法；（4）能編制出智能電子產(chǎn)品、智能控制的總體設(shè)計方案；（5）能根據(jù)智能電子產(chǎn)品、智能控制設(shè)計要求，完成元器件采購、焊接組裝、軟硬件調(diào)試； （6）具備智能電子產(chǎn)品、智能控制的運行維護(hù)、技術(shù)改造、生產(chǎn)管理崗位的能力。 知識目標(biāo)： （1）知道MCS51單片機(jī)的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能；（2）會C51的C語言程序基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和基本語句；（3）會C語言程序分析、應(yīng)用程序設(shè)計和中斷服務(wù)程序編寫；（4）知道MCS51單片機(jī)中斷的概念及中斷系統(tǒng)；（5）會靈活應(yīng)用MCS51單片機(jī)的定時器/計數(shù)器；（6）能應(yīng)用MCS51單片機(jī)的I/O接口，完成顯示、鍵盤、D/A轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、串行通信的設(shè)計。素質(zhì)目標(biāo)：（1）能制定出切實可行的工作計劃，提出解決實際問題的方法；（2）具有對新知識、新技術(shù)的學(xué)習(xí)能力，通過不同途徑獲取信息的能力，以及對工作結(jié)果進(jìn)行評估的能力；（3）具有決策能力，能記錄、收集、處理、保存各類專業(yè)技術(shù)的信息資料。（4）具有良好的思想品德、敬業(yè)與團(tuán)隊精神及協(xié)調(diào)人際關(guān)系的能力；（5）具有一定的語言和文字表達(dá)能力；（6）具有科學(xué)的創(chuàng)新精神、決策能力和執(zhí)行能力；（7）具有從事專業(yè)工作安全生產(chǎn)、環(huán)保、職業(yè)道德等意識。職業(yè)技能證書要求：本課程對應(yīng)的職業(yè)技能證書要求如表1所示。表1 職業(yè)技能證書表序號職業(yè)資格名稱頒證單位等級1家用電子產(chǎn)品維修工人力資源和社會保障部中級2計算機(jī)裝調(diào)員人力資源和社會保障部中級3嵌入式單片機(jī)設(shè)計工程師中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會中級 課程內(nèi)容設(shè)計：本課程主要是以智能電子產(chǎn)品和智能控制工程項目為主線，采用企業(yè)真實工作任務(wù)，通過Proteus仿真軟件設(shè)計和C語言編程，實現(xiàn)在計算機(jī)上完成從單片機(jī)電路設(shè)計、軟件設(shè)計、調(diào)試與仿真一氣呵成，同時在每個項目中融入了元器件焊接組裝、軟硬件調(diào)試，真正實現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計與制作。本課程內(nèi)容與職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)密切接軌，從職業(yè)崗位技能出發(fā)，課程內(nèi)容分為技能基礎(chǔ)、技能提高和技能綜合應(yīng)用（即單片機(jī)項目開發(fā)實訓(xùn)）三部分部分，其中技能綜合應(yīng)用是停課一周進(jìn)行，如圖3所示。LED控制模擬量輸入輸出設(shè)計鍵盤控制電機(jī)方向轉(zhuǎn)速LED循環(huán)點亮控制數(shù)碼管顯示控制鍵盤的設(shè)計與實現(xiàn)定時器/計數(shù)器應(yīng)用串行通信設(shè)計按鍵設(shè)置液晶電子鐘8路溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)點陣顯示設(shè)計與實現(xiàn)單片機(jī)項目開發(fā)技能基礎(chǔ)訓(xùn)練技能提高訓(xùn)練技能綜合訓(xùn)練技術(shù)逐漸綜合難度逐漸增加圖3 課程內(nèi)容組織設(shè)計總課時在90學(xué)時左右，用11個智能電子產(chǎn)品和智能控制項目作為載體組織教學(xué)內(nèi)容，將相關(guān)知識、能力要求貫穿于每個項目實踐中。技能基礎(chǔ)模塊安排64學(xué)時左右，主要注重職業(yè)崗位的基本技能訓(xùn)練，使學(xué)生能完成簡單的智能電子產(chǎn)品設(shè)計制作和調(diào)試；技能提高模塊可以根據(jù)實際需要選擇項目，安排26學(xué)時左右，主要注重職業(yè)崗位的開發(fā)技能訓(xùn)練以及學(xué)生的課程設(shè)計，使學(xué)生具有智能電子產(chǎn)品和智能控制開發(fā)制作和調(diào)試的能力。本課程內(nèi)容安排如表2所示。表2 課程內(nèi)容安排表序號模塊（或子模塊）名稱學(xué)時1技能基礎(chǔ)模塊（64學(xué)時）發(fā)光二極管LED控制82LED循環(huán)點亮控制103數(shù)碼管顯示控制104鍵盤的設(shè)計與實現(xiàn)105定時器/計數(shù)器綜合應(yīng)用86模擬量輸入輸出設(shè)計與實現(xiàn)87單片機(jī)串行通信設(shè)計與實現(xiàn)108技能提高模塊（任選）鍵盤控制電機(jī)方向和轉(zhuǎn)速89按鍵設(shè)置液晶電子鐘8108路溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)811點陣顯示設(shè)計與實現(xiàn)10合 計90 能力訓(xùn)練項目設(shè)計學(xué)習(xí)情境參考學(xué)時情境名稱情境描述學(xué)習(xí)情境1技能基礎(chǔ)部分（1）知道單片機(jī)的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能；（2）知道C語言程序基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和基本語句；（3）會C語言程序分析、應(yīng)用程序設(shè)計和中斷服務(wù)程序編寫；（4）知道中斷的概念及MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)；（5）會靈活使用定時器/計數(shù)器；（6）會應(yīng)用I/O接口、顯示、鍵盤接口、D/A、A/D轉(zhuǎn)換接口、串行接口；（7）能完成智能電子產(chǎn)品元器件焊接組裝、軟硬件調(diào)試。64學(xué)時學(xué)習(xí)情境2技能提高部分（1）會智能電子產(chǎn)品和智能控制電路設(shè)計以及實現(xiàn)的方法；（2）會用C語言編寫智能電子產(chǎn)品和智能控制程序以及實現(xiàn)的方法；（3）會編制智能電子產(chǎn)品和智能控制的系統(tǒng)總體設(shè)計方案；（4）能根據(jù)產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方案和要求進(jìn)行元器件采購、焊接組裝、軟硬件調(diào)試；（5）具備單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)維護(hù)、技術(shù)改造、運行管理崗位的能力。26學(xué)時學(xué)習(xí)情境3單片機(jī)項目開發(fā)實訓(xùn)部分.通過單片機(jī)項目開發(fā)實訓(xùn)完成，學(xué)生能識別電子元器件，會電路板元器件焊接以及電路板調(diào)試，能完成單片機(jī)項目開發(fā)程序設(shè)計，能完成單片機(jī)項目開發(fā)軟硬件運行與調(diào)試。停課一周26學(xué)時五、項目情境設(shè)計學(xué)習(xí)情境1 參考學(xué)時：64學(xué)時學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）知道單片機(jī)的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能；（2）知道C語言程序基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和基本語句；（3）會C語言程序分析、應(yīng)用程序設(shè)計和中斷服務(wù)程序編寫；（4）知道中斷的概念及MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)；（5）會靈活使用定時器/計數(shù)器；（6）會應(yīng)用I/O接口、顯示、鍵盤接口、D/A、A/D轉(zhuǎn)換接口、串行接口；（7）能完成智能電子產(chǎn)品元器件焊接組裝、軟硬件調(diào)試。學(xué)習(xí)情境教學(xué)方法和建議子情境1任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式。項目的實施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。能完成單片機(jī)最小系統(tǒng)和輸出電路設(shè)計，能應(yīng)用C語言程序完成單片機(jī)輸入輸出控制，實現(xiàn)對LED控制的設(shè)計、運行及調(diào)試。發(fā)光二極管LED控制子情境2任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式。項目的實施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。能完成單片機(jī)的輸入輸出電路設(shè)計，能應(yīng)用C語言程序完成單片機(jī)輸入輸出控制，實現(xiàn)對LED循環(huán)點亮控制的設(shè)計、運行及調(diào)試。LED循環(huán)點亮控制子情境3任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式。項目的實施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。能熟練掌握單片機(jī)與數(shù)碼管的接口技術(shù)，能完成單片機(jī)的數(shù)碼管動態(tài)及靜態(tài)顯示電路設(shè)計，能完成數(shù)碼管動態(tài)和靜態(tài)顯示的C語言程序的設(shè)計、運行及調(diào)試。數(shù)碼管顯示控制子情境4任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式。項目的實施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。能獨立完成單片機(jī)鍵盤電路的設(shè)計，能使用C語言實現(xiàn)對鍵盤的掃描和按鍵識別控制程序的設(shè)計、運行及調(diào)試。鍵盤的設(shè)計與實現(xiàn)子情境5任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式。項目的實施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。能完成單片機(jī)的定時器/計數(shù)器相關(guān)電路的設(shè)計，能應(yīng)用C語言程序完成單片機(jī)定時器初始化及相關(guān)編程控制，實現(xiàn)對定時器應(yīng)用于相關(guān)電路的設(shè)計、運行及調(diào)試。定時/計數(shù)器綜合應(yīng)用子情境6任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式。項目的實施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。能完成單片機(jī)與ADC0808/ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、DA