《单片机测控技术课程设计》课程教学大纲

《单片机测控技术课程设计》教学大纲课程名称：单片机测控技术课程设计课程编号：F098094732英文名称：CourseDesignofSingleChipMicrocomputerMeasurementandControlTechnology学时：2周 学分：2学分开课学期：第4学期适用专业：光电信息科学与工程课程类别：理论课课程性质：专业方向与拓展课先修课程：大学计算机、电路分析基础、单片机测控技术一、课程的性质及任务《单片机测控技术课程设计》课程是光电信息科学与工程专业学生的专业方向与拓展课，通过本课程的学习，使学生能够了解单片机技术在信号测量与外部设备控制中的地位与作用；了解单片机内部的结构组成；能够理解单片机最小系统中基本电路的组成、元件工作原理和最小系统的设计规则；能够掌握单片机方面的基本知识和在本课程领域内分析与处理一些最基本问题的初步能力；使学生理论联系实际，能够综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实践问题。依据河北工程大学光电信息科学与工程专业培养计划，本课程需要培养学生的能力是：了解国情，理解社会主义核心价值观，维护国家利益，具有推动民族复兴和社会进步的责任感。（毕业要求指标3.2）理解光电信息科学与工程实施中团队合作的必要性，能够组织、指挥和协调开展工作，并有效发挥作用。（毕业要求指标3.5）掌握单片机工作原理及接口等工程基础知识，能将其用于解决电子电路类相关的工程问题。（毕业要求指标1.2）掌握光电信息科学与工程领域所需的专业基础知识和基本原理，具备选择合适工程技术，分析具体问题的能力。（毕业要求指标2.2）二、课程目标与要求2.1课程目标掌握单片机软件的使用方法及注意事项，能够运用所学单片机知识选择程序结构、设计程序流程、形成完整的单片机控制程序。能够对所设计的单片机程序进行编译和调试，根据调试结果优化程序参数，使程序设计正确完整。掌握并综合运用所学知识，能够针对所提出的课设问题，选择对应电子元件，在单片机最小系统基础上设计、制作出电路原理图。掌握电路原理图的分析优化方法，能够对所设计的电路原理图进行参数和线路优化，使所设计的电路原理图满足设计题目需求。掌握电路原理图到电路连接仿真的方法，能够将电路原理图转化为电路元件连接，并完整的功能电路。掌握单片机可执行程序与仿真电路之间的支撑关系，是所设计的电路能够在程序控制下正确运行所要达到的设计功能。.4目标达成度的评价课程目标1、2主要通过理论教学环节进行培养，在课设报告要求中有所涉及。主要通过所设计程序的正确性进行考查。目标达成综合以上内容进行评价。课程目标3、4主要通过理论实例展示、具体原理图设计进行培养，在课设报告要求中有所涉及。主要通过对电路原理图的元件选择和元件关系等相关知识点进行考查。目标达成综合以上内容进行评价。课程目标5、6主要通过具体设计需求讲解进行培养，在课设报告要求中有所设计。主要通过设计方案的完成程度和设计的合理性进行考查。目标达成综合以上内容进行评价。三、教学方法及手段1.程序开发软件以课堂讲授和案例演示为主，面向基础知识的准确、扎实掌握，突出对原理的分析、对方法的总结以及理论体系的完整建立；2.电路图设计过程强调将单片机测控技术的理论特性与工程实现的实际情况紧密联系，面向知识的实际应用；3.课程设计过程中注重本课程与计算机基础、电路分析基础、单片机测控技术等先修课程的联系，以对信号测量和控制的需求作为本课程知识的应用背景，结合计算机组成及工作原理的相关理论解释本课程的有关概念和原理，基于电路分析的基础知识掌握单片机测控技术的分析、计算与设计。4.通过实际课设题目的整体完成，进行单片机测控知识的应用与训练。四、课程的基本内容与教学要求第1部分单片机的程序设计软件[目的与要求]：理解单片机程序设计软件的基本知识，了解程序设计软件的功能和界面组成，掌握单片机程序设计软件的使用方法，能够利用程序设计软件进行单片机的程序设计。能够对所设计的单片机程序进行编译和调试，根据调试结果优化程序参数，使程序设计正确完整。[主要内容]：1.1单片机程序设计软件的基础知识1.2单片机程序设计软件的界面组成及每部分功能（支撑课程目标1）1.3单片机程序设计软件的使用方法（支撑课程目标1）1.4单片机程序设计软件的实例演示1.5单片机程序设计软件的程序设计（支撑课程目标1）1.6单片机设计程序的编译（支撑课程目标2）1.7单片机设计程序的调试（支撑课程目标2）1.8单片机设计程序的参数优化（支撑课程目标2）1.8单片机设计程序的正确运行（支撑课程目标2）[重点]：1.程序设计软件的使用方法2.程序原理图的设计[难点]：1.程序结构的选取及设计2．单片机程序设计参数的优化与调整第3章单片机的电路原理图设计[目的与要求]：掌握并综合运用所学知识，能够针对所提出的课设问题，选择对应电子元件，在单片机最小系统基础上设计、制作出电路原理图。掌握电路原理图的分析优化方法，能够对所设计的电路原理图进行参数和线路优化，使所设计的电路原理图满足设计题目需求。[主要内容]：2.1单片机设计中电子元件的选择方法（支撑课程目标3）2.2单片机设计中电路图的整体布局方法（支撑课程目标3）2.3单片机设计中电路原理图的绘制方法（支撑课程目标3）2.4单片机设计中电路原理图的参数优化方法（支撑课程目标4）[重点]：1.电子元件的选择方法2．单片机设计中电路图的整体布局方法3．电路原理图的参数优化方法[难点]：1．单片机设计中电路原理图的绘制方法第3部分单片机电路元件的连接设计[目的与要求]：掌握电路原理图到电路连接仿真的方法，能够将电路原理图转化为电路元件连接，并完整的功能电路。掌握单片机可执行程序与仿真电路之间的支撑关系，是所设计的仿真电路能够在程序控制下正确运行所要达到的设计功能。[主要内容]：3.1单片机电路的元件性能3.2单片机电路设计中连接方法（支撑课程目标4）3.3单片机电路设计中电路的测试方法（支撑课程目标4）3.4单片机电路设计中电路的功能实现（支撑课程目标4）[重点]：1．电路元件连接方法2．电路连接常见问题分析方法[难点]：1．电路连接常见问题分析方法五、课程学时分配教学课次教学内容教学环节与计划时数教学环节计划时数1单片机软件的使用方法及注意事项，单片机程序结构、设计程序流程、形成完整的单片机控制程序。理论课22单片机程序的编译和调试，调试结果优化程序参数，程序设计的运行理论课43电子元件的选取，单片机最小系统基础上设计、制作电路原理图。设计第1天4电路原理图的分析优化方法，电路原理图的参数和线路优化设计第2、3天5电路原理图到电路连接仿真的方法，电路原理图到电路元件连接，及完整的功能电路设计设计第4、5天6单片机可执行程序与仿真电路之间的支撑关系，所设计电路能够在程序控制下的正确运行设计第6天7单片机软件的使用方法及注意事项，程序结构、设计程序流程、形成完整的单片机控制程序设计第7、8天8单片机程序进设计题目的整体运行，设计参数的优化，设计的正确完整运行。设计第9、10天合计2周七、课程考核与成绩评定7.1考核方式及考核内容本课程的总成绩为100分，由过程考核、演示答辩和设计报告3部分组成，过程考核占总成绩的20%，演示答辩占总成绩的50%，设计报告占总成绩的30%。考核内容比重合计过程考核课程设计过程中学习态度、方法手段的有效性、团队协作表现等20%20%演示答辩设计任务完成质量、成果及思路展示表述情况50%50%设计报告设计过程及成果的表达，技术用语规范性，报告条理，格式规范30%30%总计100%100%7.2成绩评定本课程的总成绩为100分，由过程考核、演示答辩和设计报告3部分组成，过程考核占总成绩的20%，演示答辩占总成绩的50%，设计报告占总成绩的30%。①过程考核满分100分，根据进度检查、课堂表现综合评定。②演示答辨满分100分，由2部分组成，其中任务完成情况占总成绩的50%，展示及回答问题。③设计报告满分100分，根据报告条理性，论述正确性，表达是否全面，技术用语是否规范，排版是否符合规定综合评定。八、课程评价与持续改进8.1课程评价课程达成评价根据光电信息科学与工程专业课程达成评价方法进行计算，评价结果用于持续改进。光电信息科学与工程系室负责人组织教师实施课程评价，制定持续改进措施，监督持续改进过程。课程负责人负责撰写课程考核总结报告，实施课程评价持续改进。8.2持续改进1）日常管理：根据学生设计情况，教师及时调整教学方法、进度，做出教学改进。2）设计过程：根据光电信息科学与工程专业学生所设计过程情况