《嵌入式应用基础》整体教学设计

1、嵌入式应用基础嵌入式应用基础课程整体设计课程整体设计课程名称课程名称嵌入式应用基础课程性质课程性质专业基础课建议学时建议学时64适用专业适用专业移动互联及相关专业建议建议教学方式教学方式“教、学、做”一体化制定制定单位单位学校学校无锡科技职业学院制定日期制定日期2016.04.10审核审核部门部门移动互联技术专业资源库建设项目组一、课程设计思路一、课程设计思路本课程以移动互联应用技术专业学生的就业岗位群为导向，整个课程分为四个项目：“设计制作自动窗帘控制器” 、 “设计制作智能电子钟” 、 “设计制作环境监控系统” 、 “设计制作无线安防系统” 。每个项目分成多个任务，每个任务遵循任务描述、相

2、关知识、任务实施、任务拓展来展开，知识技能和综合应用，知识技能以介绍 C#语言基础知识、面向对象程序设计、WinForms 窗体以及数据访问等基本知识为主，培养学生较为系统的面向对象程序设计基本技能，综合应用以完整的项目“图书馆管理系统”为载体，在行业专家的指导下，对项目的需求分析、设计、编码、测试、实施、维护等工作过程进行任务与职业能力分析，按照高职学生的认知特点设计教学项目，培养学生具备软件开发和维护的基本职业能力。二、课程目标二、课程目标通过本课程的学习，使学生建立和掌握单片机编程思想，具有分析问题、解决问题的方法，通过分析、分解，最终能够使用单片机进行系统设计、系统实现解决实际问题，同

3、时拓展思维空间，训练思维能力，具备团结协作的良好品质。 知识目标1.掌握嵌入式系统的概念；了解嵌入式产品的一般构成与开发方法；理解嵌入式系统与单片机的关系。2.了解嵌入式系统开发的一般流程，掌握项目的需求分析、项目规划的方法。3.了解单片机的概念及一般组成；了解单片机的特点、选型原则。4.了解单片机的结构框图；掌握嵌入式应用技术的常用术语。5.掌握 MCU 集成开发环境的使用方法；掌握基于 MCU 的 C 语言编程的方法。6.了解 MCU 三总线（数据总线、地址总线、控制总线）的使用方法。 7.了解 MCU 外设三种寄存器（数据寄存器、状态寄存器、控制寄存器）的使用方法。8.掌握 I/O 口的

4、基本编程及使用方法；掌握 MCU 外部中断的使用方法；掌握 MCU 时序编程的方法。9.了解 MCU 定时器/计数器的工作原理；掌握定时接口模块的基本功能与编程基础；初步掌握定时接口模块的输入捕捉功能、输出比较功能、脉宽调制输出功能。10. 掌握 MCU 的串口编程；掌握 MCU 的 A/D 编程。11. 了解印制电路板设计的一般步骤。掌握用 PROTEL 软件画硬件原理图、PCB 图。能力目标1.具备简单嵌入式系统项目的需求分析、项目规划的能力。2.备查阅元器件性能表及产品说明书，正确使用元器件及相关仪器的基本能力。3.具备 MCU 简单外围电路设计、调试的能力。4.具备使用嵌入式应用集成开

5、发环境的使用方法和技巧。5.具备简单电路故障检测及排除的能力。6.具备继续学习与开发其它类型单片机的能力。7.具备传感器的识别、使用及程序设计能力。8.具备简单网络通信协议的开发能力。9.具备简单系统集成的能力。10. 具备完整项目整体设计、规划及实现技能。素质目标1.正直诚信，有责任感。2.与人沟通的能力。3.有主动学习、自我发展能力。4.有分工合作、团队协作能力。5.信息收集与处理能力。6.具备综合分析、解决实际问题的能力。7.开拓创新的能力。三、课程内容设计三、课程内容设计本课程内容分四个项目，每个项目又分成多个任务，按照学生的认知规律，每个任务由简单到复杂，由易到难循序渐进，逐渐提升教

6、学内容和能力要求。具体内容设计如下：（一）课程内容总体设计表表 1 课程内容及结构课程内容及结构序号项目名称任务名称参考学时项目目标0.5任务一 设计制作流水灯7.51项目一 设计制作自动窗帘控制器任务二 设计制作按键控制 LED 灯6任务三 设计制作自动窗帘控制器6拓展任务课外 12项目目标0.5任务一 设计制作门牌号显示器7.5任务二 设计制作键盘显示器6任务三 设计制作智能电子钟82项目二 设计制作智能电子钟拓展任务课外 12项目目标0.5任务一 设计制作雨滴检测显示系统7.5任务二 设计制作光照度检测显示系统8任务三 设计制作温湿度检测控制系统63项目三 设计制作环境监控系统拓展任务课

7、外 12项目目标0.5任务一 设计制作火灾检测报警系统5.5任务二 设计制作无线安防监控系统104*项目四 设计制作基于WIFI 的安防监控系统拓展任务课外 105附录 I附录 I IAR 的安装和使用26总学时课内 64+自选或课外 64128 学时注：*号为可选项目（二）课程内容详细设计序号序号项目名称项目名称工作任务工作任务知识要求知识要求技能要求技能要求课时课时任务一 设计制作流水灯（8）了解嵌入式系统概念；了解单片机基础知识；了解嵌入式系统开发的一般步骤；掌握电路原理图的绘制；了解单片机通用 I/O 口的使用；掌握单片机的 C 语言程序设计；能描述嵌入式系统的概念及其特点；了解单片机

8、的一般构成、基本功能及用途；了解并掌握嵌入式系统开发的一般流程；能掌握使用 Protel 软件进行电路原理图绘制的方法；能掌握单片机最小系统设计的方法；能理解单片机接口电路设计的方法；能使用集成开发环境进行单片机程序设计；8任务二设计制作按键控制LED 灯（6）掌握按键电路的设计；掌握单片机通用 I/O 口的使用；掌握单片机 I/O 口编程；能掌握单片机接口电路设计的方法；能进行嵌入式硬件电路的焊接、调试；能掌握编程使用寄存器完成单片机外设控制的方法；6项目一 设计制作窗帘自动控制器（16）任务三 设计制作自动窗帘控制器（8）了解继电器的工作原理；了解蜂鸣器的工作原理；了解 PCB 电路绘制的

9、方法；了解电机的一般工作原理；具有将简单输入读入单片机的能力；具有读单片机 C 语言程序的能力；具有使用 CC2530 控制电机的硬件设计能力；具有使用 CC2530 控制电机的软件设计能力；81课外拓展掌握电路焊接、调试的方法；根据本任务所学知识完成课外拓展题目；能进行嵌入式硬件电路的焊接、调试；能独立完成课外拓展实训题；122项目二 智能电子钟系统的设计任务一 设计制作门牌号显示器（8）了解数码管显示（LED）的基本编程原理；初步掌握 LED 编程方法；初步掌握 LED 扫描法基本工作原理、具有测试并识别数码管类型的能力；具有 LED 软件编程的能力；具有理解 LED 接口原理的能力；8接

10、口方法与编程要点；任务二 设计制作键盘显示器（8）掌握 CC2530 的矩阵键盘的基本原理；初步掌握键盘扫描的原理；初步掌握键值的计算方法；了解键盘的一般问题；具有通过软件编程解决重键问题的能力；具有键盘硬件接口电路设计的能力；具有键盘软件编程的能力；8（16）任务三 设计制作智能电子钟（6）了解定时器/计数器的工作原理；掌握 CC2530 的定时接口模块的基本功能与编程基础；初步掌握定时接口模块的输入捕捉功能、输出比较功能、脉宽调制输出功能；理解中断的概念、CC2530 的中断；具有利用定时器接口模块编写基本定时程序的能力；具有编写输入捕捉程序的能力；具有编写输出比较功能程序的能力；具有编写

11、 PWM 输出功能程序的能力；具备编写定时器中断程序的能力；6课外拓展掌握电路焊接、调试的方法；根据本任务所学知识完成课外拓展题目；能进行嵌入式硬件电路的焊接、调试；能独立完成课外拓展实训题；12任务一 设计制作雨滴检测显示系统（8）了解 LCD 原理；掌握 LCD 的应用特性；理解 LCD 接口电路；掌握 LCD12864 的原理；掌握雨滴传感器的应用特性；理解雨滴传感器的接口电路；理解雨滴传感器的控制程序；会设计 LCD 接口电路；会编写 LCD 控制程序；会设计雨滴传感器接口电路；会编写雨滴传感器控制程序；83项目三 设计制作环境监控系统（14）任务二 设计制作光照掌握光敏电阻传感器的应

12、用特性；理解光敏电阻传感器的接口电路；会设计光敏电阻传感器接口电路；8度检测显示系统（8）理解光敏电阻传感器的控制程序；理解 A/D 转换原理；掌握 8 位 A/D 转换程序；掌握 10 位 A/D 转换程序；掌握 ADC 主要参数指标；掌握 A/D 中断方式转换程序；会编写光敏电阻传感器控制程序；能讲述 A/D 转换原理；能设计 8 位 A/D 转换控制程序；会设计 10 位 A/D 转换程序；会设计 A/D 中断方式转换程序；任务三 设计制作温湿度检测控制系统（6）掌握典型集成传感器的应用特性；理解典型集成传感器的接口电路；理解典型集成传感器的控制程序；理解滤波算法原理；会设计 LCD 硬

13、件电路；会设计典型集成硬件电路；会编写典型集成传感器控制程序；会设计滤波算法程序；6课外拓展掌握电路焊接、调试的方法；根据本任务所学知识完成课外拓展题目；能进行嵌入式硬件电路的焊接、调试；能独立完成课外拓展实训题；12任务一 设计制作火灾检测报警系统（6）掌握火灾传感器控制程序；掌握 LCD 控制程序；理解 RS-232 接口电路原理；掌握 RS-232 硬件电路；掌握单片机与 PC 机通信的编程方法；了解上位机软件和单片机的通信方法；了解上位机软件编程方法；会编写火灾控制程序；能设计 RS-232 接口电路；会设计单片机与 PC 机通信程序；初步掌握上位机软件和单片机的通信原理；初步掌握上位

14、机软件编程方法；64*项目四 设计制作基于WIFI 的安防监控系统（16）任务二 设计制作无线监控系统（10）掌握 WIFI 模块的应用方法；掌握单片机的输出控制程序设计；掌握简单通信协议的编写；了解手机端软件开发流程；了解手机端软件和 WIFI 模块的通信原理；能设计 WIFI 模块和单片机硬件通信电路；能掌握简单通信协议编写的方法；能掌握 WIFI 模块和单片机通信软件程序设计；初步理解手机端软件开发的方法；初步理解手机端软件和 WIFI 模块的通信方法；10课外拓展掌握电路焊接、调试的方法；根据本任务所学知识完成课外拓展题目；能进行嵌入式硬件电路的焊接、调试；能独立完成课外拓展实训题；1

15、05机动/测试2四四、考核评价设计、考核评价设计本课程采用过程加完成项目的考核方式，着重考核学生的动手能力和解决实际问题的能力，具体分值比例如下：总成绩 = 学习过程评价（40%）+ 项目实训评价（30%）+终结性考核评价（30%）考核项目考核项目考核方法考核方法评价标准评价标准考核分值考核分值比例比例根据学习表现情况，由教师评定得分。不认真听课、不按时完成课堂或课外实践 1 次扣 0.5 分，扣完 5 分为止。5%根据上课考勤情况，由教师和课代表评定纪律得分。迟到、早退 1 次扣 1 分，旷课 1 次扣 2 分，扣完10 分为止，旷课 3 次及以上不得参加终结性考核。10%学习态度学习态度根

16、据课堂回答问题、课堂实践示范情况，有教师评定得分。提出问题、回答问题时语言表达准确、逻辑性强1次加0.5 分，加满5 分为止。5%20%课堂或课外实践完成质量高（正确率80%以上）1次加0.5 分，加满5 分为止。5%能够按时完成课外实践，且完成质量高（正确率80%以上）1 次加0.5 分，加满5 分为止。5%过过程程考考核核单元实践单元实践根据完成的时间、功能的完善、程序是否有创新，由课代表评价和教师评价相结合的方式评定成绩。能够在完成课堂或课外实践完成质量高（正确率80%以上）基础上有创新1 次加 1 分，加满10 分为止。10%20%综合实训考核综合实训考核由教师和学生组成评审团评定系统功能、编程规范及答辩等环节评定成绩。需求分析 0 至 3 分、系统分析 0 至10 分、系统设计 0 至 2 分、系统焊接 0 至 10 分、系统测试 0 至 5 分。30%期终考核期终考核由教师评定笔