长沙民政职业技术学院

单片机技术

图片
课程概述

单片机技术是应用电子技术、电气自动化、机电一体化技术等电类相关专业的核心专业课程。

单片机技术已经深入到生活和工业领域的方方面面。智能玩具、全自动洗衣机、汽车的核心控制单元是单片机,智能仪表、医疗器械、机器人、飞行器、导弹的核心控制模块也离不开单片机,有自动化和智能化的地方就有单片机技术的应用。

本课程以四个有趣又有用的项目为载体,以72个微课视频为核心,通过在线微课视频学习、在线基本讨论练习以及项目制作调试,学习单片机电路设计和程序设计知识,训练单片机系统的调试能力。要学好单片机技术,仅仅学习理论知识是不够的,必须进行技能训练。需要配备计算机、必要的元器件,自制或购买单片机开发实验板。边做边学,完成四个项目训练任务,掌握单片机系统的分析、设计、制作和调试能力。

通过广告灯的分析与制作,了解单片机存储器、控制器、输入输出引脚、最小系统等基本结构,掌握单片机所需要的变量、运算符、语句、函数、程序结构等C语言基础知识,了解单片机端口与数据之间的关系、程序和电路的工作过程。掌握单片机程序项目的编辑、编译、下载、调试方法。

通过数字时钟控制器的分析与设计,学习单片机的中断、定时器、IO口等内部核心模块结构和程序设计方法,掌握数码管、按键、控制接口等外围电路及其控制程序设计与调试方法。

通过智能寻迹小车的设计和制作,掌握外部芯片驱动、运动控制、光电检测、遥控、液晶显示、EEPROM数据存储以及单片机综合控制系统的分析、设计、调试方法。

通过网络温度测量控制系统的设计,学习单片机的模数转换、传感器、控制器、通信等方面的应用方法。


证书要求

通过对本课程的学习,要求学生掌握单片机系统的分析、设计、制作和调试能力。具体要求如下:

(1)了解单片机存储器、控制器、输入输出引脚、最小系统等基本结构;

(2)掌握单片机所需要的变量、运算符、语句、函数、程序结构等C语言基础知识;

(3)了解单片机端口与数据之间的关系、程序和电路的工作过程;

(4)掌握单片机程序项目的编辑、编译、下载、调试方法;

(5)掌握单片机的中断、定时器、IO口等内部核心模块结构和程序设计方法;

(6)掌握数码管、按键、控制接口等外围电路及其控制程序设计与调试方法;

(7)掌握外部芯片驱动、运动控制、光电检测、遥控、液晶显示、EEPROM数据存储以及单片机综合控制系统的分析、设计、调试方法;

(8)掌握单片机的模数转换、传感器、控制器、通信等方面的应用方法。

 

课程的最终成绩由平时表现和期末考试得分累加而成,总分超过60分,即可获得合格证书,总分超过85分,可以获得优秀证书。具体比重如下:

课堂讨论:10%

单元作业:20%

单元测验:30%

期末考试:40%

证书的形式包括有免费证书(电子版)和认证证书(包含可查询验证的电子版和纸质版2个版本),你可以在课程结束后根据需要进行申请,认证证书的收费标准为100元/份。


预备知识

电工技术基础,模拟电子技术基础,数字电子技术基础

授课大纲

  课程介绍(1学时)

0-1单片机技术说课

  项目1:广告灯的分析与制作(14学时)

1-1单片机结构

1-2单片机引脚

1-3单片机编辑软件

1-4Keil仿真过程及C程序常见错误

1-5单片机开发板制作

1-6表贴元件焊接与技能

1-7单片机项目仿真

1-8单片机C程序结构及标识符

1-9单片机C程序变量及存储类型

1-10运算符及表达式

1-11判断语句if和switch

1-12循环语句while和for

1-13数组及其工程应用

1-14广告灯项目分析调试

  项目2:数字时钟控制器的分析与设计(14学时)

2-1数码管静态显示

2-2数码管静态显示训练

2-3数码管动态显示

2-4时钟数据产生

2-5按键程序设计

2-6控制程序分析与设计

2-7时钟控制灯泡训练

2-8单片机中断概念及中断处理允许与中断优先控制

2-9中断初始化与中断处理函数及按钮中断处理

2-10定时器初始化及工作方式

2-11定时器中断方式的时间数据产生函数设计

2-12定时器中断方式的动态显示函数设计

2-13时钟控制系统调试

2-14实时时钟系统分析与调试

  项目3:智能寻迹小车的设计与制作(8学时)

3-1智能小车任务及寻迹电路分析

3-2寻迹电路安装调试

3-3寻迹模块调试

3-4驱动模块调试

3-5液晶显示模块

3-6EEPROM模块应用分析

3-7遥控模块和避障模块分析

3-8智能寻迹小车制作与调试

  项目4:网络温度测量控制系统的设计(3学时)

4-1温度测量与AD转换

4-2串行通信与多机通信

4-3温度测控网络分析


参考资料

教学日历

项目

知识点

视频长

单元测验

1

课程介绍

0-1单片机技术说课

15'52"

第4周周三前完成

项目1:广告灯的分析与制作

1-1-1单片机介绍

13’43"

1-1-2单片机存储器

16'29"

1-2-1单片机引脚及基本电路

14'54"

1-2-2单片机端口与电路

22'19"

1-2-3STC单片机介绍

13'07"

1-3-1keil软件安装

4'50"

1-3-2keil工具及设置

6'16"

2

1-4-1keil仿真过程

25'19"

1-4-2C程序常见语法错误

14'34"

1-5-1单片机开发板制作

22'28"

1-6-1焊接技能训练

6'54"

1-6-2表贴元件焊接技能训练

7'53"

1-7-1单片机项目仿真

23'01"

3

1-8-1单片机C程序结构

13'43"

1-8-2单片机C程序标识符

11'01"

1-9-1单片机C程序变量

15'38"

1-9-2单片机C程序变量的存储类型

12'45"

1-10-1算术运算符

16'10"

1-10-2关系运算符

14'22"

1-10-3位运算符

13'26"

1-11-1判断语句if

20'41"

1-11-2判断语句switch

12'34"

4

1-12-1循环语句while

19'34"

1-12-2循环语句for

15'54"

1-13-1一维数组

13'33"

1-13-2数组工程应用-显示代码

17'15"

1-14-1广告灯分析调试

22'25"

项目2:数字时钟控制器的分析与设计

2-1-1数码管静态显示

21'02"

第8周周三前完成

2-1-2数码管静态显示按键号

20'11"

5

2-2-1数码管静态显示训练

8'03"

2-3-1数码管动态显示

21'13"

2-3-2数码管动态显示训练

11'16"

2-4-1时间数据产生与显示

23'10"

2-4-2时间数据产生与显示训练

6'09"

2-5-1按键程序设计

25'13"

2-5-2按键显示程序设计训练

9'06"

6

2-6-1控制程序设计

21'23"

2-7-1时钟控制灯泡训练

59"

2-8-1单片机中断概念

19'27"

2-8-2中断允许与中断优先控制

28'15"

2-9-1中断初始化与中断处理函数

15'59"

2-9-2按键中断处理方式

10'51"

7

2-10-1定时器介绍

21'47"

2-10-2定时器工作方式

8'39"

2-11-1定时器初始化

8'39"

2-11-2定时器中断产生时间数据

20'47"

2-12-1定时器中断方式的动态显示函数设计

10'04"

2-13-1时钟控制器设计与调试

32'43"

8

2-14-1实时时钟

29'59"

2-14-2实时时钟系统调试训练

10'19"

项目3:智能寻迹小车的设计与制作

3-1-1智能小车任务

11'08"

第10周周二前完成

3-1-2寻迹电路分析

18'41"

3-2-1寻迹电路安装调试

9'54"

3-2-2寻迹小车演示

2'19"

3-3-1寻迹模块调试

6'43"

3-3-2寻迹模块调试标准

1'28"

9

3-4-1小车驱动模块调试

34'50"

3-5-1字符液晶显示模块调试

6'16"

3-5-2图文液晶显示模块调试

21'37"

3-6-1EEPROM应用

13'29"

3-7-1遥控模块调试

9'58"

3-7-2避障模块调试

9'19"

10

3-8-1智能小车设计与调试

9'38"

3-8-2智能小车设计与调试学生作品视频1

48"

3-8-2智能小车设计与调试学生作品视频2

32"

3-8-2智能小车设计与调试学生作品视频3

45"

3-8-2智能小车设计与调试学生作品视频4

1'51"

项目4:网络温度测量控制系统的设计

4-1-1数模转换与温度测量

32'43"

第10周周五前完成

4-2-1串行通信介绍

22'40"

4-3-1温度测控网络分析

8'18"

结业考试第11周周五前完成