本课程是电子类专业的专业基础课程。通过本课程的学习,学生将掌握单片机应用技术,使学生对电子技术的模块化,智能化方向发展有初步认识,培养学生应用单片机技术对硬件、软件进行开发设计的能力。
本课程以51架构单片机为主线,以STC的IAP15W4K61S4单片机为研究对象,系统的讲解了单片机内部逻辑结构,存储器和单片机输入输出口、最小系统构成等硬件知识。课程中共设计了四个模块,13个设计任务,强化了C51程序设计的基本方法和流程以及程序流程图的绘制,从点亮一只发光二极管到“循迹小车”主体功能设计,由简到繁,层层递增,使学习者一步步走进单片机世界,掌握单片机应用系统的设计方法和规范,建立单片机系统设计的基本概念。另外通过学习Keil uVision和proteus软件 ,实现对单片机的软件仿真和在线硬件调试功能,可以更好掌握单片机软硬件知识,完成单片机系统硬件和程序设计,初步具备单片机应用系统的设计能力。
课程模块设置:
课程思政体系设置:
1.知识目标:
(1) 了解51单片机的基本组成和逻辑结构,掌握IAP15W4K61S4单片机的内部硬件结构;了解单片机发展的潮流和业界主流技术。
(2) 掌握“旋风”智能控制小车的硬件结构原理。
(3) 掌握运用C51进行程序设计的基本方法和流程,熟练掌握程序流程图的绘制。
(4) 掌握C51数据与运算、典型程序结构的设计、构造数据类型的应用、函数的定义、调用,模块化程序设计思路。
(5) 熟练掌握单片机中断系统的结构和特点,掌握C51外部中断及定时/计数中断程序的程序设计规范和设计方法。
(6) 初步掌握单片机应用系统的设计方法和规范,建立单片机系统设计的基本概念。
(7) 学习使用各类课程资源,学习阅读器件说明书。
2.能力目标
(1) 初步具备控制系统中单片机型号的选取能力。
(2) 熟练掌握Keil uVision4及以上版本软件与IAP15W4K61S4内嵌ICE工具应用。
(3) 掌握Proteus仿真软件与Keil uVision的联机调试方法。
(4) 熟练掌握单片机应用程序设计的基本步骤,掌握单片机应用程序调试的基本方法。
(5) 熟练掌握C51程序结构和设计思路,可完成简单项目模块软件程序设计和调试。
(6) 掌握小车按键起停、小车定时运行、小车速度控制项目的程序设计和调试。
(7) 初步具备单片机应用系统的设计能力,可完成单片机系统硬件和程序设计。
(8) 可从事简单的智能化电子产品、设备的设计、开发和调试能力。
3.素质目标
(1)具备信息查询、收集、分析和整理的能力;
(2)具备包容、沟通和协调人际关系的集体意识和团队合作能力;
(3)具备吃苦耐劳、纪律严明、甘于奉献的劳动精神;
(4)逐步养成精益求精的习惯,培养爱岗敬业的职业精神;
(5)具有良好的安全、环保、尊重法规与标准的意识
(6)培养学生自主学习的能力和创新精神。
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
学习指导
课程参考授课计划(线上线下混合式教学)
课程学习指南
模块一 花式流水灯
任务1:初识单片机
任务2:搭建单片机最小系统
任务3:点亮发光二极管
任务4:——花式流水灯
模块一单元测验
模块一单元作业
模块二 键控小车
任务1:小车状态显示(数码管静态显示)
任务2:小车状态显示(数码管动态显示)
任务4:键控小车综合设计
任务3:小车按键控制设计
模块二单元测
模块二作业
模块三 定时调速小车
任务1:小车启停控制
任务2:小车定时运行控制
任务3:小车调速控制
任务四:定时调速小车综合控制
模块三单元测验
模块四 循迹小车
设计任务一:"循迹小车"总体方案设计
设计任务二:"循迹小车"辅助功能设计
设计任务三:"循迹小车"主体功能设计
设计任务四:"循迹小车"总体方案实施与评价
模块四单元测验
参考资料——软件教程及联机调试方法
keil uvision5软件使用教程
proteus软件使用教程
keil uvision软件和protues软件联合调试使用教程
Proteus中的常用元件
智能小车与计算机联机调试的方法
学生作品展示
循迹小车2
双电梯智能控制系统
智能洗衣机模拟控制程序
小型太阳能仓储机器人设计
小型功率控制器设计
循迹小车1
智能数字钟
温度检测及显示
电扇风速调节控制器
前导课程:
计算机基础、电路基础,电子技术基础、C语言程序设计基础
预备知识及技能: