随着5G技术、物联网技术、智能穿戴、人工智能等技术的快速发展,软硬兼施IT人才需求越来越大,基于物联网、智能穿戴、智能传感器相关的嵌入式编程技术,是未来人才必须具备的能力。本课程旨在让同学们尽快掌握单片机的软硬件开发流程,了解基于各种传感器的可穿戴设备的工作原理,掌握传感器数据的采集与处理的编程方法,以及处理后数据的显示和网上传输等能力。
本课程具有一下的特色和亮点:
1.实现任务驱动式的项目化教学
本课程是以可穿戴产品典型开发过程为主线,以任务驱动的项目化教学模式为实施方式。针对智能互联应用技术专业岗位所需的知识和技能,选用适合穿戴设备开发的STM8L051F3低功耗单片机作为载体,C语言作为编程语言, 针对欠缺电子电路知识的学生,电路板设计选用目前较流行,便于实施的电路板开发平台国产立创EDA。 并将智能端app开发、蓝牙通信等相关知识点和技能点纳入项目中。项目选择由简单到复杂,由单一到综合,逐步提高学生的专业技能。项目之间是并列关系,通过完成项目使学生的认知水平、操作技能和工作能力得到提高。每个项目分成多个任务,通过完成每个任务,最终实现项目目标。
2.项目设计注重实用性和实际性
根据智能互联应用技术专业岗位所需的知识点和技能点的可操作性,结合智能互联企业实际项目和全国职业院校技能大赛智能互联比赛题目,进行细化、整合和设计,删除烦琐的部分,增加满足专业岗位要求的内容,使项目更具有普适性。同时提高了学生的学习兴趣,提高学生的实践能力和岗位就业竞争能力。
3.项目组织遵循产品开发规律,强化任务实践过程
本课程内容结构遵循可穿戴设备嵌人式产品典型开发过程,以任务驱动的方式将理论融人教学,突出“教、学、做、评”一体的教学模式.通过构建任务描述、相关知识、任务实施、任务拓展等环节,针对不同环节采用恰当的教学方法,使学生在一开始就能明确学习目标,激发其学习主动性和积极性,将项目各阶段的工作任务转化为学习任务,让学生在完成该项目的同时获得相应技能所需的知识,“做中学,学中做,边学边做”,形成理论实践一体化、项目教学和工作过程一体化、课堂与生产一体化、实践教学与培养岗位能力一体化。
4.教学资料完整可行,操作性强
本课程构建了完整的课程内容和操作体系,所提供的电路图、芯片资料、源程序、测试和
调试方法都完整可行,都能在实际环境中运行通过。为了便于开展课程教学,配备完善的PPT课件和视频教程。并详细描述了具体设计步骤和开发全过程,学生参照教程和视频可以在开发环境中制作完成相应的项目,也方便自学。
通过本课程的学习让同学们深入掌握单片机的软硬件开发流程,了解并掌握基于各种传感器的可穿戴设备的工作原理,他们的应用和开发技巧。掌握人体健康检测相关的便携式可穿戴传感器数据的采集与处理的编程方法,以及数据处理后如何显示、如何通过蓝牙传输到智能的端等技术技巧。
项目名称 | 考核内容及分值 | 考核方式 |
项目一 任务一、设计制作流水灯 (10分) | 1. 正确打开工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. LED灯按要求亮熄(%25分) | 实操考核 |
项目一 任务二、设计制作按键控制LED灯(10分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 按键正确控制LED灯(%25分) | 实操考核 |
项目一 任物三、光照度检测控制器(10分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 根据光照度正确控制LED灯(%25分) | 实操考核 |
项目二 任务一、设计制作字符显示器(10 分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正确显示字符数据(%25分) | 实操考核 |
项目二 任务二、设计制作智能电子钟(10分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正确显示时间和日期(%25分) | 实操考核 |
项目三 任务一、设计开发环境温湿度检测器(10分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正确显示温湿度数据(%25分) | 实操考核 |
项目三 任务二、设计开发紫外线检测显示器(10分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正常显示紫外线数据(%25分) | 实操考核 |
项目四 任务一、开发人体体温检测器(10分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正常显示体温数据数据(%25分) | 实操考核 |
项目四 任务二、开发基于蓝牙人体体温检测器(10) 分) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 蓝牙正常读到体温数据(%25分) | 实操考核 |
项目五 任务一、设计开发人体心率检测器(5) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正常拿到心率数据(%25分) | 实操考核 |
项目五 任务二、设计开发运动计步器(5) | 1. 正确建立工程(%25分) 2. 使用STM8L库函数完成程序编写调试无误(%25分) 3. 完成下载调试(%25分) 4. 正常拿到计步数据(%25分) | 实操考核 |
总评 | 100 |
1、具备C语言或Java编程基础
2、具备嵌入式应用基础的知识和理论
【1】 赵航涛、张超. 智能可穿戴设备嵌入式开发 ,中国铁道部出版社,2020
【2】 杨晔.嵌入式应用基础实践教程 , 北京.清华大学出版社,2017
【3】 沈建华 张超 李晋.MSP432系列超级低功耗ARM Cortex-M4微控制器原理与实践 . 北京.航空航天大学出版社,2017
Q : 开发板如何选择?
A : 如果电路板设计和焊接的基础可以按教材的原理图的要求,自己设计焊接开发板。也可以在网上商城上购买STM8L051F3芯片的开发板。
Q : 如何学习嵌入式开发?
A : 先熟悉IAR开发环境,会建立和搭建项目。上课前认真看原理视频。并认真完成课前原理知识测试。课间按老师的要求完成代码编写!项目的下载调试!并认真完成拓展项目。学会举一反三。