《嵌入式单片机技术及应用》课程标准.docx

嵌入式单片机技术及应用课程标准课程名称：嵌入式单片机技术及应用课程编码：60415007总学时数：96学时理论学时40学时实践学时56学时适用专业：物联网应用技术一、课程概述I.课程定位本课程是物联网应用技术专业的专业基础课程，主要针对物联网产品营销策划工程师、物联网技术支持工程师、物联网集成工程师等岗位开设，培养学生掌握单片机的基本结构、编程方法，掌握嵌入式操作平台的使用，了解嵌入式单片机技术在物联网中的应用，也为进一步学习物联网技术打下基础。本课程前导课程是C语言程序设计，后续课程为RFID与传感器技术、无线通信与Zigbee协议等。2.课程设计思路以提高学生的实际能力为目标，以构建嵌入式单片机系统的实际工作过程为载体，整合理论知识与实践知识。以学生为主体、教师为主导，以能力为本位，以解决实际工程问题为学习目标。技能、知识、职业素养全面提高。理论学时的34学时，实践学时为30学时，理论与实践教学比例约为1：1,学生能够通过实验操作的感性认识从而加深对理论知识的理解，并能对学生的过程学习做考核评价。二、课程目标1 .总体目标基于项目任务开发过程为载体，引入行动导向的项目教学，使学生通过“边做边学，学做结合”，掌握单片机嵌入式系统原理应用的基本技术、专业技能和相关理论与工作过程，培养勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质；掌握单片机与嵌入式系统的设计、安装、调试、排故等完整工作实践方法。培养针对典型产品的调试维护等职业能力，培养项目实施过程中的安全、环保、成本、产品质量、团队合作等意识和能力。2 .具体目标（1）职业技能目标具有熟练运用智能控制原则与方法对具体案例对象进行分析诊断的能力具有单片机应用系统开发的能力具有物联网网络测试能力具有一定的专业英语阅读、翻译和日常会话能力；(2)知识目标掌握单片机的原理和结构掌握单片机的内部资源掌握单片机接口技术掌握嵌入式操作系统的使用(3)素质目标具有正确的世界观、人生观、价值观；具有良好的思想政治素质、职业道德和遵纪守法精神；具有健康的体魄和良好的心理素质；具有较强的责任感、事业心和团队精神；具有一定的逻辑思维能力、分析判断能力和语言表达能力；具有较强的自学能力、创新能力和创业能力。具有较强的知识、技术的自我更新能力，在工作岗位上具有可持续发展的再学习能三、课程内容与要求本课程以具体项目为载体，采取案例教学的教学模式，以学生为主体，以技能训练的实施为导向组织教学及考核。表I课程总体设计序号任务/项目/单元任务/项目/单元描述参考学时1项目一：单片机最小系统的设计掌握单片机的最小系统、熟悉单片机的结构及存储器、了解单片机应用系统的开发方法10学时2项目二：抢答器的设计掌握单片机的编程语言、掌握C51的数据类型和数据存储类型、掌握中断的概念和单片机的中断系统、熟悉LED的静态显示方式和动态显示方式14学时3项目三：电子钟的设计了解定时器/计数器的控制寄存器，熟悉TO、Tl的工作方式、掌握定时器/计数器的应用16学时4项目四：密码键盘的设计了解串行通信的基本知识、了解单片机的串行口结构、掌握串行口的应用20学时5项目五：数字式电压表的设计了解A/D转换器的基本概念，了解A/D转换器的结构及功能、掌握A/D转换器与单片机的接口技术20学时6项目六：信号发生器的设计具有信号发生器的安装和电路性能指标的测试能力，本项目制作的信号发生器可产生正弦波、三角波，方波等低频信号，是一种简单、经济、适应的信号发生器，通过项目掌握集成运算放大器的典型应用电路、反馈的判断、负反馈对放大器性能的影响以及正弦波振荡电路的组成和工作原理等20学时表2学习单元设计任务名称学习目标学习模块（内容）教学设计（方法和场所）学时知识内容和要求技能内容和要求项目一：单片机最小系统的设计1 .了解单片机的基本组成、分类、发展2 .单片机的引脚功能、外围器件的连接3 .单片机的时序、存储器配置4 .单片机最小系统的检测1 .能根据单片机的引脚功能设计出最小系统的硬件电路图2 .会使用常用的仪表，能够识别和检测元器件3 .能焊接和拆卸元器件4 .能够掌握KEIL软件的基本使用1 .认识最简单的单片机系统2 .认识MCS51单片机的结构3 .认识单片机的存储器4 .单片机最小系统的设计讲授法、启发法、交互式教学法、案例教学法（实训室）10学时5 .能够检修最小系统的硬件故障6 .能够掌握编程器的使用项目二：抢答器的设计1 .掌握逻辑运算指令2 .掌握控制转移指令3 .掌握常用伪指令4 .掌握单片机的编程语言5 .掌握C51的数据类型和数据存储类型6 .掌握中断的概念和单片机的中断系统1 .能够使用单片机C语言编写控制程序2 .能够熟练使用Keil软件来仿真调试单片机程序3 .能够熟练使用Proteus仿真软件来仿真单片机系统4 .能够根据PoP3的功能特点，完成简单的单片机应用系统的设计与调试L初识单片机C语言2 .PO-P3口的应用3 .学习单片机仿真实验仪的使用4 .使用PROTEUS5.认识MCS51单片机的中断系统6 .LED显示器的设计7 .电子计数器的设计8 .设计行列式键盘9 .设计抢答器讲授法、启发法、交互式教学法、案例教学法、实训法（实训室）14学时项目三：电子钟的设计1 .了解单片机定时器/计数器的内部结构2 .掌握单片机定时器的各种工作方式及特点、应用场合1,能够使用单片机的定时/计数器实现定时计数等应用2.能够完成电子钟硬件电路与控制程序的1 .认识单片机的定时器/计数器2 .定时器/计数器的应用3 .电子钟的设Il-讲授法、启发法、交互式教学法、案例教学法（实训室）16学时3.掌握定时器中断服务程序的编写设计、制作与调试项目四：密码键盘的设计1.掌握串行通信中波特率、数据帧格式等概念2,掌握TTL电平与RS232电平之间的转换方法3 .掌握单片机串行通信程序的设计方法4 .掌握密码键盘的工作原理与设计方法1 .能够实现HL电平与RS232之间的电平转换2 .能够利用单片机串行口的功能特点设计串行通信程序3 .能够根据应用要求设计、调试密码键盘的硬件电路及控制程序1 .认识串行通信2 .认识51单片的串行口3 .串行口的应用4 .设计密码键盘讲授法、启发法、交互式教学法、案例教学法（实训室）20学时项目五：数字式电压表的设计1 .掌握A/D转换器相关的基本知识2 .掌握A/D转换器与单片机的接口技术1 .能够正确使用A/D转换器2 .能够设计单片机与A/D转换器的接口并编程控制A/D转换器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LA/D转化模块2.单片机控制模块3.显示模块讲授法、启发法、交互式教学法、案例教学法（实训室）20学时1.掌握集成运算放大器的典型应用电路、反馈的判断、负反馈对放大器性能的影响以及正弦波振荡电路的组成和工1 .具有信号发生器的安装和电路性能指标的测试能力2 .具有熟练电路元件器的检1.设备与器材准备讲授法、启项目六：信发法、交互作原理测方法的能力，2.信号发生器号发生器的式教学法、20学时2.掌握集成运进一步熟练手电路仿真设计案例教学法算放大器的主工焊接技术和3.制作信号发（实训室）要参数和工作电子仪器使用生器特点、负反馈的的能力分类和自激振3.会集成运算荡的条件放大器的性能3.掌握深度负检测方法反馈的估算方法四、实施建议（一）考核评价建议本课程的考核改变单一的终结性考核方法，采用过程考核和结果考核相结合的方法,结果考核部分考核学生对案例教学中各知识点综合应用的掌握情况。表3物联网应用概述考核方式考核项目考核方法比例过程考核态度纪律根据作业完成情况、课堂回答问题、课堂实践示范情况评定得分。10%单元实践根据学生的完成时间、功能的完善程序、实践报告的书写规范程度、是否有创新评定得分。根据完成的时间、项目任务完成质量、是否有创新，由小组长评价和教师抽评相结合的方式评定成绩。30%结果考核期末卷纸考试由教师根据考试标准评定得分。60%（二）教材编写及选用建议（1）教材编写教材是教学中非常重要的环节，合适的教材能保证教学内容顺利地设施。教材的编写和选用，一定要是高职高专专业规划教材。教材要以岗位能力分析为基础，以嵌入式单片机技术及应用要求和本课程标准为依据进行编写，教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。教材应图文并茂，提高学生学习兴趣，加深学生对物联网的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将企业需求及时地纳入教材，使教材更贴近专业的发展和实际的需要。教材中活动设计的内容要具体，并具有可操作性。（2）选用建议黄维翼主编单片机应用与项目实践（国家示范性高职院校建设项目成果。计算机专业系列）清华大学出版社毕万新主编。单片机原理与接口技术大连理工大学出版社；张军主编嵌入式单片机技术与应用（全国高职高专教育规划教材）高等教育出版社（三）实验实训设备配置建议本课程为理论实践一体化教学，需要一个专用物联网实训室以满足教学实训要求，课程教学基本在多媒体合班进行，实践教学在实训室进行，对电脑配置要求较高，具体要求如下：1 .硬件环境（1）计算机处理器：IntelCore2或InteICorei系列或同档配置以上，内存：22GB,独立显卡：显存2512MB。（2）有专门针对实验项目的实验箱或者实验台。2 .软件环境Windows732位（中文版）或WindoWSxpMicrosoftOffice2007（中文版）或office2003具体硬件所需要的具体的软件环境（四）课程资源开发与利用建议（1）教材黄维翼主编单片机应用与项目实践（国家示范性高职院校建设项目成果。计算机专业系列）清华大学出版社（2）参考教材毕万新主编。单片机原理与接口技术大连理工大学出版社；张军主编嵌入式单片机技术与应用（全国高职高专教育规划教材）高等教育出版社（五）其它该课程标准依据物联网技术专业调研报告和2014级物联网技术专业人才培养方案编制。