单片机课程标准

华腾教育单片机应用技术课程标准单片机应用技术课程标准课程名称：单片机应用技术课程代码：课程性质：理论+实训学时学分：90学时，5学分（其中理论45学时；实训45学时；课外检测16学时）课程属性：专业必修课先修课程：电工技术、电子技术后续课程：电气控制系统安装与运行、系统集成与控制应用、机电设备系统装调适用范围：电气自动化技术、楼宇智能化工程技术、机电一体化技术等专业制 订 人：迟忠君一、课程定位单片机应用技术课程适用于高职高专一年级下学期或二年级学生学习使用，其前导课程为“电工基础”、“电子技术基础”、本课程与电工基础（电工电子技术）同步学习，它的后续课程是电气控制系统安装与运行、系统集成与控制应用、机电设统装调等。单片机应用技术课程的学习可培养学生工业控制的基本思想和单片机产品开发调试的应用能力，以及备系形成良好的职业能力占有举足轻重的作用。为后续课程提供相应技术支持。也为今后在职业岗位上从事机电设备的安装、运行、维护、检修工作奠定坚实的能力基础。二、课程性质单片机应用技术是一门职业能力基础课程，属于机电大类专业课程。课程采用项目化教学，知识内容随着教学任务的需要来组织单片机的教学内容。教学中采用理实一体化教学方式，课程内容的学习由简单到复杂、从单一到综合。在完成单片机典型应用的学习后，针对生产实际和学生学习单片机的实际情况设置拓展项目进行深化学习，提高学生的单片机应用综合能力。三、课程目标单片机应用技术针对单片机的典型控制电路由浅入深地进行讲解，使学生能对单片机的结构组成、输入/输出控制、典型控制电路的设计与安装调试等内容得到初步认知。针对不同的内容，给学生补充必要的核心知识，教学中突出重点和难点进行必要的知识拓展。本课程的目标是培养学生的知识掌握能力和对单片机应用技术所产生现象的感知、认知能力。锻炼学生的工作能力、社会能力、方法能力。1、知识要求 （1）熟悉单片机引脚的电气性能，能正确使用。（2）熟练使用仿真软件和编程器固化程序的操作。（3）掌握基本I/O口的使用（4）熟练并正确使用典型指令（5）能进行一般控制程序的编写2、能力要求 （1）培养学生搜集资料、阅读资料和利用资料的能力以及自学能力。（2）按照生产需要和工艺要求进行单片机控制系统的运行、维护与故障检修，使其具备一定的单片机控制系统的运行、维护与故障检修能力。（3）具有单片机设计小型控制电路的能力。（4）制订生产工作计划，编制相关工艺文件和生产记录文件，并对其进行高度合格后交付客户。（5）能够关注劳动保护与环境保护，提出优化方案。3、职业素质要求（1）培养学生谦虚、好学的态度。（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。（3）培养学生自学能力和良好的职业道德。（4）培养学生的沟通能力及团队协作精神。（5）培养学生分析问题、解决问题的能力。（6）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。三、课程内容及要求学习任务一 51系列单片机（AT89S51）基础知识1课程内容（1）任务准备（单片机基本认识）单片机概述51系列单片机（AT89S51）的结构组成单片机的存储器结构单片机的输入/输出（I/O）端口单片机编程语言（2）任务：单片机功能体验LED灯的“眨眼”节奏控制简单的单片机时间控制程序流程图“眨眼”的LED灯电路设计2教学要求关 键 词：单片机、存储器、I/O端口、指令系统、汇编语言、流程图。教学重点：单片机存储结构简介；单片机编程基本方法和技巧。教学难点：单片机存储结构、I/O口；编程思路和方法。考核方式：基础知识及技能检测+课堂体验学习任务二 单片机编译软件的使用及电路仿真1课程内容（1）任务准备（单片机常用编译软件及开发过程）WAVE（伟福）软件的使用Proteus软件的使用Keil C编译器的使用单片机系统开发过程（2）任务：汽车双闪灯控制程序的编译汽车双闪灯控制系统的设计2教学要求关 键 词：编译软件、WAVE软件、Proteus、KeilC、仿真。教学重点：WAVE(伟福)、Proteus、KeilC软件的使用。 教学难点：伟福软件的设置方式和仿真流程。考核方式：基础知识及技能测试+软件使用学习任务三 单片机循环彩灯制作1课程内容（1）任务准备单片机中常用的数制及编码常用指令及延时程序详解（2）任务1：循环彩灯的简易控制（3）任务2：可人工干预的彩灯控制系统设计2教学要求关 键 词：数制、编码、顺序结构、循环结构、分支结构、传送类指令、转移类指令、调试。教学重点：程序结构设计；单片机端口控制方法；彩灯的硬件电路设计；同一控制目的，不同的软件设计方法；彩灯控制系统软硬件联合调试。教学难点：彩灯控制系统硬件设计；彩灯控制系统软件设计、彩灯控制系统软硬件联合调试。考核方式：彩灯系统软硬件设计+项目调试学习任务四 简易计算器和秒表的设计与制作1课程内容（1）任务准备指令详解键盘输入原理（2）任务1：简易计算器的制作（3）任务2：键盘输入数码显示器的制作（4）任务3：秒表的制作2教学要求关 键 词：算术类指令、数码管、串行通信、并行通信、解码器。教学重点：算术运算类指令的应用；运算器系统的设计；单片机读取输入状态的方法；单片机串行与并行输出的设计方法；系统的安装与调试。教学难点：单片机的状态读取；单片机的串行与并行输出的设计方法；系统的安装与软硬件调试。考核方式：系统软硬件设计+项目调试学习任务五 单片机定时/计数器应用-交通灯控制系统设计1课程内容（1）任务准备单片机定时/计数器系统定时/计数器的工作方式交通信号灯发展史（2）任务1：交通信号灯驱动电路设计（3）任务2：交通信号灯倒计时显示电路设计（4）任务3：交通灯控制系统调试2教学要求关 键 词：定时/计数器、交通灯控制、驱动电路、定时、拆分显示、倒计时显示。教学重点：交通灯控制系统硬件设计；交通灯闪烁程序设计；拆分显示程序设计；倒计时显示电路设计；交通灯控制系统软硬件联合调试。教学难点：交通灯闪烁程序设计；倒计时显示电路设计；交通灯控制系统软硬件联合调试。考核方式：系统软硬件设计+项目调试学习任务六 单片机中断控制应用1课程内容任务准备单片机中断系统基本概念及结构组成中断源与中断请求标志中断控制中断响应任务1：可断控制的循环彩灯系统任务2：门铃（音乐）芯片电路的设计2教学要求关 键 词：中断、中断源、中断优先级、中断标志、中断响应、音符、频率、节拍、定时器初值。教学重点：中断系统；音乐与频率之间的关系；定时器初值的计算；门铃芯片电路的调试。教学难点：中断系统初始化；定时器初值的计算；门铃芯片电路的调试。考核方式：系统软硬件设计+项目调试学习任务七 单片机串行口应用单片机的双机通信1课程内容（1）任务准备51系列单片机串行通信串行通信的程序设计（2）任务：单片机双机通信2教学要求关 键 词：通信方式、波特率、D/A转换、双机通信。教学重点：串行通信的初始化；通信的发送程序设计；通信的接收程序设计；双机通信的系统调试。教学难点：通信的发送程序设计；通信的接收程序设计；双机通信的系统调试。考核方式：系统软硬件设计+项目调试拓展实训项目一 药丸自动装载系统设计1工作内容药丸自动装载系统设计（1）实训目标（2）实训任务：知识链接项目分析实训问题实训报告2工作要求实训器材：+5V电源、面包板、单片机、电容、电阻、发光二极管、74LS164、七段数码管、导线若干。实训工具：中号、小号电工螺丝刀各1把；芯片启拔器。仪器仪表：数字万用表1块；编程器；电脑。预习要点：系统说明书；相关链接知识；设计思路导图；软硬件参考电路。操作流程：先仔细阅读相关的技术资料，根据项目要求完成工作任务；填写实训报告及回答实训问题。注意事项：穿好工作服装；通电操作时注意自身安全；禁止在通电状态下使用数字万用表的电阻档。考核方式：设计思路+实际操作+职业素养拓展实训项目二 单片机应用技术毕业（课程）设计实例1工作内容单片机应用技术毕业（课程）设计实例（1）实训目标（2）实训任务（3）设计实施2工作要求根据实训要求，在教材本拓展项目的空白处，查阅相关文献资料填写“设计补充”，最后总结出高职院校毕业论文的基本格式及本论文的设计思路。考核方式：填写设计补完内容+总结+论文设计思路四、课程内容学时分配类 别课 程 内 容学 时 分 配目 标课外作业合计理论实训学习任务一51系列单片机（AT89S51）基础知识14h10h4h*2h任务准备单片机概述51系列单片机（AT89S51）的结构组成2h了解单片机的存储器结构单片机的输入/输出（I/O）端口2h理解单片机编程语言6h掌握任务单片机功能体验LED灯的“眨眼”节奏控制简单的单片机时间控制程序流程图1h实训模块：“眨眼”的LED灯电路设计3h实操阶段测试*2h课时累计14h10h4h*2h学习任务二单片机编译软件的使用及电路仿真6h2h4h*2h任务准备一、WAVE（伟福）软件的使用二、Proteus软件的使用2h理解三、keil C编译器的使用四、单片机系统开发过程1h1h 理实任务汽车双闪灯控制程序的编译一、硬件电路及软件程序设计1h理解二、程序编译与调试1h理实阶段测试*2h课时累计20h12h8h*4h学习任务三单片机循环彩灯制作16h8h8h*2h任务准备单片机中常用的数制及编码常用指令及延时程序详解2h掌握任务1循环彩灯的简易控制工作内容及要求任务分析0.5h理解知识链接：一、 顺序结构程序设计二、 分支结构程序设计三、 循环结构程序设计0.5h理解实训模块一：顺序结构程序设计的彩灯控制系统一、硬件电路的搭建二、单片机端口输出数据表三、循环彩灯顺序结构程序设计四、软件仿真调试1h3h理实实训模块二：循环结构程序设计的彩灯控制系统一、 彩灯循环结构程序的指令应用二、 循环结构程序设计三、 程序编译下载及软硬件联合调试1h3h理实任务2可人工干预的彩灯控制系统设计工作内容及要求任务分析0.5h理解知识链接：一、 如何把数据送给单片机的I/O端口二、 分支结构程序设计0.5h掌握实训模块一：读取开关状态并输出一、 设计并搭建输入开关控制的彩灯电路二、 读取开关状态并输出的程序设计三、 程序编译下载到单片机并调试1h1h理实实训模块二：手动控制的循环彩灯系统设计一、 输入开关状态的判断二、 分支结构程序的编写三、 系统软硬件联合调试1h1h理实模块测试*2h课时累计36h20h16h*6h学习任务四简易计算器和秒表的设计与制作14h7h7h*2h任务准备本任务指令详解键盘输入原理1h理解任务1简易计算器的制作工作内容及要求任务分析一、 算术指令的应用方法二、 系统控制问题的解决办法1h理解实训模块：简易计算器的制作一、 硬件电路设计与搭建二、 软件程序设计与系统调试1h3h理实任务2键盘输入数码显示器的制作工作内容及要求任务分析一、 七段数码管的控制二、 单片机数据通信方法1h掌握实训模块：键盘输入数码显示器系统设计一、 硬件电路的设计与搭建二、 主程序的编写三、 子程序的设计与调试四、 程序编译与系统调试1h2h理实任务3秒表的制作工作内容及要求任务分析一、 数码管解码器74LS48二、 十进制数调整指令1h理解实训模块：秒表系统电路设计一、 硬件电路的设计与搭建二、 软件程序设计三、 秒表系统软硬件联合调试1h2h理实模块测试*2h课时累计50h27h23h*8h学习任务五交通灯控制系统设计12h6h6h*2h任务准备单片机定时/计数器系统定时/计数器的工作方式交通信号灯发展史2h掌握任务1交通信号灯驱动电路设计工作内容及要求任务分析实训模块：交通信号灯驱动电路设计一、 交通信号灯驱动电路设计思路二、 交通信号灯驱动的连接三、 交通信号灯控制程序设计1h2h理解任务2交通信号灯倒计时显示电路设计工作内容及要求任务分析一、 利用除法指令进行数值拆分二、 数值拆分的其他方法1h掌握实训模块：交通灯倒计时显示电路软硬件设计一、 倒计时显示电路设计思路二、 倒计时数据显示电路原理三、 倒计时显示电路软件设计四、 程序调试与仿真1h1h理实任务3交通灯控制系统调试工作内容及要求任务分析实训模块：交通信控制系统线路连接与软硬件联合调试一、 交通灯控制系统线路连接二、 交通灯控制系统整体软件设计三、 交通灯控制系统软硬件联合调试1h3h理实模块测试*2h课时累计62h33h29h*10h学习任务六单片机中断控制应用10h5h5h*2h任务准备单片机中断系统基本概念及结构组成中断源与中断请求标志中断控制中断响应2h掌握任务1可中断控制的循环彩灯系统工作内容及要求任务分析实训模块：可中断控制的循环彩灯系统设计一、 可中断控制的循环彩灯电路设计二、 可中断控制的循环彩灯电路连接三、 可中断控制的循环彩灯系统程序设计四、 可中断控制的循环彩灯系统软硬件联合调试1h2h实操任务2门铃（音乐）芯片的制作工作内容及要求任务分析一、 音乐与频率之间的关系二、 音乐节拍1h理解实训模块：门铃（音乐）芯片电路的设计一、 门铃电路设计思路二、 门铃电路原理图三、 定时器初值的计算四、 门铃软件程序的设计五、 门铃系统软硬件联合调试1h3h理实模块测试*2h课时累计72h38h34h*12h学习任务七单片机的双机通信8h4h4h*2h知识准备51系列单片机串行通信串行通信的程序设计3h掌握任务单片机双机通信工作内容及要求任务分析一、 常用的串行D/A转换器MAX538及接口电路二、 常用的串行D/A转换器MAX187及接口电路三、 单片机串行通信常用标准接口1h了解实训模块：单片机双机通信一、 单片机双机通信硬件电路设计与搭建二、 通信程序设计三、 系统软件仿真及系统联合调试1h3h实操任务测试*2h课时累计80h42h38h*14h拓展项目一药丸自动装载系统设计6h2h4h理实实训任务实训目标知识链接1.光电传感器的相关知识2.电磁阀相关知识3.传送机相关知识1h1h项目分析1.系统说明2.项目指引4h实训问题完成实训问题1h拓展项目二单片机应用技术毕业（课程）设计实例4h1h3h理实实训任务实训内容实训要求1h设计实施完成论文设计补充部分3h单片机应用技术总课时90h45h45h*14h 注：标有 * 的为课外学时，不在课程学时范围内五、课程实施建议1教学环境教学场所建议配备多媒体教学设备；单片机实训装置；单片机应用学习机（电脑及多媒体教学仿真软件）；教学场所具备上网环境；课堂内提供教学资源光盘，便于学生进行资讯的收集。2教材选用1）推荐教材单片机应用技术北京邮电大学出版社 ISBN：978-7-5635-3624-5 主编：迟忠君 正式出版教材；高职高专国家“十二五”规划教材。2）参考教材单片机应用技术北京理工大学出版社 ISBN：51 主编：倪志莲 正式出版教材；高职高专教材。单片机应用技能项目化教程电子工业出版社 ISBN：50 主编：陈海松 正式出版教材；高职高专教材。3辅助教学（1）注重课程资源和现代化教学资源的利用，建立多媒体课程资源数据库，数字化教学资源辅助课程，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。（2）充分利用网络教学资源如网络课程、网络课件、教学录像、教学录音、教师教学博客、网上答疑、模拟考试、电子书籍、电子期刊、数字图书馆、教育网站、电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合