《单片机控制系统安装与调试》课程标准

PAGEPAGE1《单片机控制系统安装与调试》课程标准一、课程性质《单片机控制系统安装与调试》是电气类专业的职业技能课程。通过本课程的学习，学生要了解单片机专业能力的重要系统设计的方法，熟悉汇编语言的应用，培养学生实践能力、创新能力，为将来从事电子产品的检测和维护、单片机产品调试员、单片机产品技术支持等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电气类专业领域进一步发展打下良好的基础。二、参考课时180学时。三、课程目标（一）总目标通过本课程学习，学生初步掌握单片机系统设计相关的基础知识和基本技能，了解这些知识与技能在生产实践中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。（二）知识目标掌握单片机基本结构和原理，掌握MCS-51系列单片机指令系统，学习汇编语言程序设计方法，掌握单片机存储系统、输入输出接口电路，掌握单片机的定时器计数器、外部中断和串行口。会对所学知识进行整合，能够根据设计要求独立编写程序，并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试；掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。（三）技能目标使学生熟悉单片机的原理与结构，通过实验实训和一些简易单片机项目制作，掌握单片机控制的基本原理，掌握单片机简单应用系统开发、设计的基本技能。通过了解单片机技术在应用电子以及自动控制工程中的应用，具备一定的分析问题、解决问题的能力和动手实践能力。四、设计思路本课程的项目是构建应用型的单片机系统，每个项目都有可视化的结果，将理论与实践融为一体。因此，本课程体现了职业教育“以就业为导向，以能力为本位”的培养目标，体现了以职业实践活动为主线的教学过程。本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，强调“呈现项目结果”，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习，在每个项目实施前，先提出学习目标，再进行任务分析，学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习，并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。最后根据多元化的评分标准进行自我评价。让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。五、内容纲要工作项目及工作任务知识要点技能目标项目一单片机最小系统工作任务一初识单片机1.理解单片机的基本概念；2.掌握AT89S51的封装形式与引脚。1.认识单片机外形、封装；2.单片机各引脚功能。工作任务二认识单片机开发常用工具1.会仿真器的使用；2.了解编程器作用及使用方法；3.认识ISP下载线。1.会keil软件及仿真器的简单使用；2.会正确选择实训装置模块并进行相关连接，学会ISP下载程序。工作任务三建立单片机的最小系统电源电路、复位电路、振荡电路构成的最小系统。1.单片机最小系统设计；2.最小系统的硬件电路焊接与调试。项目二八位LED流水灯系统设计工作任务一点亮一盏LED灯1.掌握MCS-51单片机的指令、分类；2.掌握本项目典型指令。1.认识LED灯；2.LED灯与单片机I/O口的连接，会画电路图。工作任务二流水灯1.了解二进制、十六进制及相互转换；2.掌握基本程序结构，读懂基本程序；3.掌握本项目典型指令。1.掌握汇编语言程序设计方法；2.能够画出流水灯程序的流程图；3.掌握单片机控制延时及延时子程序的编写方法。项目三外部中断项目设计工作任务一认识MCS-51单片机中断系统1.了解中断的基本概念及中断的处理过程；2.掌握MCS-51单片机中断源及中断控制寄存器。掌握对基本模块程序的编写。工作任务二中断控制的花样流水灯1.掌握本项目典型指令；2.理解如何用中断控制流水灯效果。1.能够画出花样流水灯程序的流程图；2.能修改程序实现不同的流水灯效果。工作任务三模拟报警器设计1.了解扬声器发生原理；2.LED报警器硬件电路设计。1.能够画出报警器程序的流程图；2.会编写并调试报警器程序。项目四定时器/计数器项目设计（60秒定时器）工作任务一认识定时器/计数器系统1.了解定时器/计数器的工作原理；2.掌握MCS-51单片机的定时器/计数器的工作方式和控制寄存器1.掌握对基本模块程序的编写，如：定时器初始化程序。2.定时初值的确定方法。工作任务二定时器延时实现流水灯1.掌握本项目典型指令；2.掌握如何用定时器编写延时子程序的方法。1.学会用定时器查询方法实现控制的程序设计方法。2.利用定时器实现任意时间的延时并完成流水灯控制程序。工作任务三60秒定时器1.了解LED数码管，包括数码管的种类、显示原理、段码；2.掌握LED数码管与单片机接口分配与硬件搭建1.认识LED数码管并会检测其好坏；2.掌握两位数码管静态显示数字或字母的程序设计。3.学会两位数码管动态显示数字或字母的程序设计。项目五舞台灯项目设计工作任务一简单舞台灯1.掌握本项目典型指令；2.掌握单片机P0、P1轮流控制舞台灯的方法。1.熟练掌握延时子程序的编写方法；2.灵活运用前面所学编写简单舞台灯程序。工作任务二按键控制变换舞台灯设计1.掌握独立按键控制的电路结构和原理、键盘作用；2.如何实现键盘检测、消抖等内容；1.熟练掌握各子程序的使用方法；2.会编写按键控制变换舞台灯程序。项目六智能交通灯控制工作任务一十字路口交通灯1.认识十字路口交通灯的工作方式；2.能理解交通灯控制要求及时序图。1.能够画出交通灯程序的流程图；2.掌握交通灯与单片机接口分配与硬件搭建。工作任务二智能交通灯控制1.掌握加入按键的智能交通灯控制方法；2.紧急通行按钮设计。学会修改程序，设计出适应各种场合需求的交通灯程序。项目七电机控制工作任务一直流电机控制1.了解脉宽调制（PWM）的原理；2.学习用PWM输出模拟量驱动直流电机；3.掌握直流电机调速基本原理。1.掌握单片机PWM波形产生的程序设计方法；2.能正确修改程序改变PWM的占空比以满足直流电机不同的速度控制要求。工作任务二步进电机控制1.了解步进电机控制的基本原理，三种工作方式。2.掌握控制步进电机转动的编程方法；3.了解单片机控制外部设备常用电路。1.会正确连接单片机控制步进电机的硬件电路；2.会编写步进电机启动、停止、正转、反转控制程序。项目八电子琴制作工作任务电子琴制作1.了解单片机系统发声原理；2.进一步熟悉定时器编程方法1.会正确连接电子琴硬件电路；2.编写并调试各音阶程序。六、实施建议（一）教材编写建议教学中，应认真研究教学内容，认真选材，切实做到教学内容必需、够用、实用。自编教材建议按照本课程标准编写教材，以强化技能训练，培养学生实际解决问题能力为主。1.教材应充分体现任务引领、实践导向的课程设计思想，力求“做中学、学中做”。2.教材应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和实践操作规程，结合工厂企业实践组织教材内容。要通过对项目的技能操作，引入必须的理论知识，通过实践实操，体现理论在实践过程中的应用。3.教材应图文并茂，提高学生学习兴趣，加深学生对单片机认识。教材表达条理清晰，内容精炼、准确、科学，便于学生自学。4.教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新技能、新设备及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。5.教材中的活动设计要针对高职学生的特点，内容要具体，并具有可操作性。（二）教学建议1.在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领，提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。2.本课程教学采用理论实践一体化教学方法，在完成相关实验或训练项目过程中学习有关的技术知识，重点在于实践强化学习。3.在教学过程中，立足于加强学生实际操作能力的培养，通过项目训练提高学生学习兴趣，激发学生的成就感，每个项目的实施可采用小组合作学习的方法，强化学生的团队协作精神。4.在教学过程中，要尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解相关操作的工作过程。5.在教学过程中要多多联系以前所学知识，如电工电子技术、protel99制图等。要认真培养学生的整体设计思想，让学生能独立设计电路系统。6.在教学过程中，要重视本专业领域的发展趋势，贴近生产现场，积极引导学生设计实用新型的电路系统。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。7.建议使用与本课标配套的我校编写的教材和实训装置。（三）评价建议1.改革传统学生评价方法，采用阶段（过程性）评价，目标评价，项目评价，随堂考试方式进行。理论与实践一体化评价模式。2.实施评价主体的多元化，采用教师评价、学生自我评价、社会评价相结合的评价方法。3.具体评价手段可以采用观查、现场操作、系统设计报告等。4.评价重点为学生动