《单片机原理与应用课程实施方案》

单片机原理与应用课程实施方案一、学习情境设计单片机原理与应用课程学习情境划分及课时分配学习情境学习子情境课时分配1流水灯的设计与制作1流水灯相关知识点介绍6122流水灯程序设计及工程仿真23流水灯电路制作及系统调试42简易时钟的设计与制作1时钟相关知识点介绍2122时钟程序设计及工程仿真43时钟电路制作及系统调试63汉字点阵系统的设计与制作1汉字点阵相关知识点介绍1122汉字点阵程序设计及仿真53点阵电路板制作及系统调试64数字电压表的设计与制作1A/D相关知识点介绍2122数字电压表程序设计及仿真43数字电压表电路制作及调试65正弦波信号发生器的设计与制作1D/A相关知识点介绍2122正弦波信号发生器程序设计及仿真43正弦波信号发生器电路板制作及系统调试6合计60二、教学实施方案学习子情境1.1流水灯电路制作及系统调试子情境概述介绍流水灯工程所使用到的相关知识点，如单片机硬件结构、定时器、程序设计等教学目标1．掌握单片机内部结构的相关知识点2．掌握单片机指令系统3．掌握单片机程序设计4．掌握单片机定时器/计数器的原理教学时数6课时教学组织与实施步骤任务明确任务〔1〕单片机硬件结构〔2〕单片机指令系统〔3〕单片机程序设计〔4〕定时器/计数器 教学准备指导学生上网进行单片机的了解准备一个用单片机完成的8路流水灯的实物，增加学生对单片机的感性认识教学设计一、定时器\计数器的结构及工作原理二、定时器\计数器的控制1.定时器工作方式存放器TMOD2.定时器控制存放器TCOD三、定时器\计数器的工作方式四、定时器\计数器编程方法及举例1.确定工作方式，对TMOD存放器赋值。2.置定时器/计数器初值，并直接将初值写入定时器中。3.根据需要，开放定时器中断，对存放器IE置初值。4.启动定时器/计数器，使TR1或TR0置位。例1：利用T1在P1.0引脚上输出周期为100ms的方波，设单片机晶振fosc=12MHz。〔采用方式1〕例2：利用T0在P1.0引脚上输出周期为300us的方波，设单片机晶振fosc=6MHz。〔采用方式2〕教学检查通过做习题，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境1.2流水灯程序设计及工程仿真子情境概述通过计算机仿真流水灯教学目标1．掌握仿真软件PROTEUS的使用方法2．掌握单片机编译软件KEIL或WAVE的使用方法3．掌握单片机程序设计4．掌握如何通过仿真软件进行流水灯的工程仿真教学时数2课时教学组织与实施步骤任务明确任务通过仿真软件PROTEUS仿真流水灯教学准备安装仿真软件安装KEIL及WAVE教学设计1．根据设计要求，采用PROTEUS仿真软件绘制电路图，并采用KEIL51进行程序设计，结合两个软件进行电路仿真。2．根据电路图进行工程仿真3．程序设计教学检查通过仿真，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境1.3流水灯电路制作及系统调试子情境概述流水灯电路设计及系统调试教学目标1．单片机最小系统板的制作2．流水灯显示电路的制作3．程序烧录4．系统调试教学时数4课时教学组织与实施步骤任务明确任务实物制作，完成流水灯电路教学准备准备焊接工具准备单片机烧录工具教学设计1．发放材料。2．根据电路图制作单片机最小系统板3．根据电路图制作流水灯显示电路板4．单片机程序烧录5．系统调试教学检查通过实物制作，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境2.1时钟相关知识点介绍子情境概述介绍时钟电路所使用到的相关知识点教学目标1．单片机I/O口的使用方法；2．动态LED数码管显示电路设计方法；3．汇编程序根本规则与程序设计方法。教学时数2课时教学组织与实施步骤任务明确任务〔1〕单片机I/O口的使用方法〔2〕动态LED数码管显示电路设计方法〔3〕汇编程序根本规则〔4〕程序设计方法 教学准备让学生进行课程预习通过实物演示，让学生对单片机工程有一个感性认识教学设计1．七段显示器的原理显示器是单片机应用系统常用的设备，包括LED、LCD等。LED显示器由假设干个发光二极管组成。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔划就发光。控制相应的二极管导通，就能显示出对应字符，其控制简单，使用方便，所以在单片机应用系统中使用极为普遍。2．74LS245芯片介绍3．4×4键盘电路键盘是由假设干个按键组成的开关矩阵，它是单片机最简单的输入设备，操作员通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机对话。键盘按照识别方式可分为两种：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是指采用专门硬件实现闭合键识别的键盘。非编码键盘是指采用软件实现闭合键识别的键盘。教学检查通过做习题，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境2.2时钟程序设计及工程仿真子情境概述通过计算机仿真时钟电路教学目标1．掌握仿真软件PROTEUS的使用方法2．掌握单片机编译软件KEIL或WAVE的使用方法3．掌握单片机程序设计4．掌握如何通过仿真软件进行时钟电路的工程仿真教学时数4课时教学组织与实施步骤任务明确任务通过仿真软件PROTEUS仿真时钟电路教学准备1.安装仿真软件2.安装KEIL及WAVE教学设计1．根据设计要求，采用PROTEUS仿真软件绘制电路图，并采用KEIL51进行程序设计，结合两个软件进行电路仿真。2．根据电路图进行工程仿真3．程序设计教学检查通过仿真，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境2.3时钟电路制作及系统调试子情境概述时钟电路设计及系统调试教学目标1．显示电路的制作2．程序烧录3．系统调试教学时数6课时教学组织与实施步骤任务明确任务实物制作，完成流水灯电路教学准备1.准备焊接工具2.准备单片机烧录工具教学设计1．发放材料。2．根据电路图制作时钟的显示电路3．根据电路图制作时钟显示电路板4．单片机程序烧录5．系统调试教学检查通过实物制作，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境3.1汉字点阵相关知识点介绍子情境概述介绍汉字点阵工程所使用到的相关知识点教学目标1．掌握单片机内部结构的相关知识点2．掌握8×8汉字点阵显示电路设计方法3．掌握单片机程序设计教学时数1课时教学组织与实施步骤任务明确任务1．单片机I/O口的使用方法；2．8×8汉字点阵显示电路设计方法；3．汇编程序根本规则与程序设计方法。 教学准备1.让学生进行课程预习2.通过实物演示，让学生对单片机工程有一个感性认识教学设计8×8点阵共由64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置1电平，某一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则9脚接高电平13脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接高电平，而这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第13脚接低电平，而接高电平，那么第一列就会点亮。点阵工作方式分为列扫描和行扫描两种方式。

所谓列扫描即表示列线为控制线，行线为数据线；而行扫描表示行线为控制线，列线为控制线。

点阵动态扫描的工作步骤如下〔列扫描〕：

〔1〕控制第一列；

〔2〕通过行线输入第一列的数据；

〔3〕延时1毫秒；

〔4〕控制第二列；

〔5〕通过行线输入第二列的数据；

〔6〕延时1毫秒教学检查通过做习题，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境3.2汉字点阵程序设计及仿真子情境概述通过计算机仿真8×8汉字点阵教学目标1．掌握仿真软件PROTEUS的使用方法2．掌握单片机编译软件KEIL或WAVE的使用方法3．掌握单片机程序设计4．掌握如何通过仿真软件进行汉字点阵的工程仿真教学时数5课时教学组织与实施步骤任务明确任务通过仿真软件PROTEUS仿真汉字点阵教学准备1.安装仿真软件2.安装KEIL及WAVE教学设计1．根据设计要求，采用PROTEUS仿真软件绘制电路图，并采用KEIL51进行程序设计，结合两个软件进行电路仿真。2．根据电路图进行工程仿真3．程序设计教学检查通过仿真，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境3.3点阵电路板制作及系统调试子情境概述点阵电路设计及系统调试教学目标1．显示电路的制作2．程序烧录3．系统调试教学时数6课时教学组织与实施步骤任务明确任务实物制作，完成汉字点阵电路教学准备1.准备焊接工具2.准备单片机烧录工具教学设计1．发放材料。2．根据电路图制作汉字点阵电路板3．单片机程序烧录4．系统调试教学检查通过实物制作，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境4.1A/D相关知识点介绍子情境概述介绍A/D工程所使用到的相关知识点教学目标1．掌握单片机内部结构的相关知识点2．掌握A/D转换电路及显示电路设计方法3．掌握单片机程序设计教学时数2课时教学组织与实施步骤任务明确任务1．单片机I/O口的使用方法；2．A/D转换电路及显示电路设计方法；3．汇编程序根本规则与程序设计方法。 教学准备1.让学生进行课程预习2.通过实物演示，让学生对单片机工程有一个感性认识教学设计模／数转换器是一种用来将连续的模拟信号转换成适合于数字处理的二进制数的器件，是一个将模拟信号值编制成对应的二进制码的编码器。与此对应，数／模转换器则是一个解码器。常用的模／数转换器有：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐位比拟式A/D转换器及并行直接比拟式A/D转换器等几种。ADC0809及其接口电路其转换原理为：A/D转换器将一待转换的模拟输入电压UIN与一个预先社顶的电压Ui〔预设的电压由逐次逼近型A/D转换器中的D/A转换器的输出获得〕相比拟，根据预设的电压Ui是大于还是小于待转换的模拟输入电压UIN来决定是当前转换的数字量是“0〞还是“1〞，据此逐位进行比拟，以便使转换结果〔相应的数字量〕逐渐与模拟输入电压相对应的数字量接近。1.ADC0809内部结构2.ADC0809的引脚3.ADC0809与单片机的接口电路例：采用ADC0808设计一个数字电压表，被测电压范围为0V~5V。教学检查通过做习题，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境4.2数字电压表程序设计及仿真子情境概述通过计算机仿真数字电压表教学目标1．掌握仿真软件PROTEUS的使用方法2．掌握单片机编译软件KEIL或WAVE的使用方法3．掌握单片机程序设计4．掌握如何通过仿真软件进行数字电压表的工程仿真教学时数4课时教学组织与实施步骤任务明确任务通过仿真软件PROTEUS仿真数字电压表教学准备1.安装仿真软件2.安装KEIL及WAVE教学设计1．根据设计要求，采用PROTEUS仿真软件绘制电路图，并采用KEIL51进行程序设计，结合两个软件进行电路仿真。2．根据电路图进行工程仿真3．程序设计教学检查通过仿真，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境4.3数字电压表电路制作及调试子情境概述数字电压表电路设计及系统调试教学目标1．数字电压表电路的制作2．程序烧录3．系统调试教学时数6课时教学组织与实施步骤任务明确任务实物制作，完成数字电压表电路教学准备1.准备焊接工具2.准备单片机烧录工具教学设计1．发放材料。2．根据电路图制作数字电压表电路板3．单片机程序烧录4．系统调试教学检查通过实物制作，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境5.1D/A相关知识点介绍子情境概述介绍D/A工程所使用到的相关知识点教学目标1．掌握单片机内部结构的相关知识点2．掌握单片机指令系统3．掌握单片机程序设计4．掌握单片机D/A的原理教学时数2课时教学组织与实施步骤任务明确任务1．单片机I/O口的使用方法；2．D/A转换电路及显示电路设计方法；3．汇编程序根本规则与程序设计方法。 教学准备1.让学生进行课程预习2.通过实物演示，让学生对单片机工程有一个感性认识教学设计D/A转换器的性能指标二、单片机与D/A转换1.DAC0832及其接口电路〔1〕DAC0832的性能介绍〔2〕DAC0832的引脚〔3〕DAC0832的逻辑结构〔4〕DAC0832与8051的接口电路2.DAC0808及其接口电路3.TLC5615及其接口电路〔1〕TLC5615的特点〔2〕TLC5615引脚功能介绍〔3〕TLC5615输出电压计算公式〔4〕TLC5615使用说明〔5〕TLC5615的工作时序及输入数据教学检查通过做习题，检查学生的掌握情况教学评价1.学生进行自我评估〔1〕缺乏〔2〕收获2.教师评估〔1〕指出学生存在的问题和解决的方法〔2〕总结比拟3.学生互评〔1〕学生互相学习〔2〕提高学生综合能力4.综合评价〔1〕对学生的参与程度、所起的作用、合作能力、团队精神、取得的成绩等综合评定〔2〕对学生所做的每个步骤进行量化,得出一个总分学习子情境5.2正弦波信号发生器程序设计及仿真