单片机小系统的设计学习情境

15二、“单片机小系统的设计与制作”学习情境本课程所有学习情境都设计了学习情境表，学习情境表的内容包括：项目目标、项目任力、教师知识与能力要求、学生知识与能力准备、教学材料、使用工具，并按照实际的工作过程给出了参考实施步骤。具体内容详见表4-4～表4-11。表4-4学习情境P4-1学习情境P4-1：单片机最小系统的制作学时：14项目目标了解单片机内部结构、组成及工作原理，掌握单片机I/O口及应用、单片机最小系统硬件设计，以及单片机常用开发工具和软件使用项目任务完成单片机最小系统制作及编程实现单灯闪烁功能教师知识与能力要求熟悉单片机工作原理与应用技术，熟悉单片机软硬件系统设计，熟悉单片机软硬件系统调试方法、单片机系统故障分析与排除方法、常用仪器仪表使用方法及Keil—C软件和下载软件使用方法学生知识与能力准备具备元器件识别能力、简单电路分析能力、万用表的使用能力、具备良好的焊接能力、基础的基板安装与调试能力、电子电路分析与应用电基础知识教学材料单片机最小系统制作任务书、万能板、元器件人手一套、教学资料、引导文、动画与视频文件、检查单、评价表使用工具焊接工具人手一套、数字万用表、计算机、下载线、软件步骤教学过程教学方法建议学时1．资讯教师下发单片机最小系统制作任务书学生通过各种方法了解单片机最小系统组成及单片机内部结构及工作原理教师解答学生提出问题讲授法讨论法演示法自学法5续表步骤教学过程教学方法建议学时2．决策与计划学生学习项目开发流程及相关文档书写方法小组讨论制订总体设计和制作方案，包括整体设计方案、列写主要元件清单、实现方法等，通过教师检查和各组评议确定方案是否可行及提出改进办法，通过改正直到方案可行小组讨论，确定详细设计制作方案包括原理图、详细元件清单、程序流程图，列写开发制作工具、焊接工具、仪器仪表准备清单讨论法交互检查法教师讲评法43．实施学生完成最小系统板的制作、调试、编写程序、调试、、下载完成项目要求功能小组工作法74．检查与评估学生检查最小系统板设计制作是否符合要求，并对设计制作过程进行评估，通过分组演示和介绍，由教师和其他组打分交互检查法讨论法小组演示法216表4-5学习情境P4-2学习情境P4-2：单片机模拟彩灯设计与制作学时：12项目目标了解汇编指令系统分类、寻址方式，掌握常用汇编指令及应用，掌握汇编语言程序结构及简单汇编语言程序编写，掌握程序调试方法、SIP—6单片机实验板制作调试方法，理解SIP-6单片机实验板原理图项目任务完成单片机模拟彩灯项目设计与制作教师知识与能力要求能设计SIP单片机实验开发板制作任务书，熟悉单片机工作原理与应用技术、单片机软件硬件系统设计，熟悉单片机软硬件系统调试方法、单片机系统故障分析与排除方法、常用仪器仪表使用方法，伟福和下载软件使用方法等相关知识和技能学生知识与能力准备具备识读电路原理图的能力，能进行简单电子电路的分析与计算，认识常用电子元器件并掌握其好坏的检测方法，具备基本电子电路分析与应用电基础知识、计算机使用能力。教学材料SIP—6单片机实验开发板制作任务书、SIP—6单片机实验开发板元器件人手一套、引导文、教学资料、视频文件、检查单、评价表使用工具常用工具、万用表、计算机、下载线、软件步骤教学过程教学方法建议学时1．资讯教师下发单片机模拟彩灯项目设计与制作任务书、指导学生学习相关知识学生通过各种方法学习单片机常用指令系统知识，学习汇编语言程序设计与调试知识教师解答学生提出问题讲授法讨论法演示法自学法62．决策与计划小组讨论制订总体设计和制作方案，包括整体设计方案、列写主要元件清单、实现方法等，通过教师检查和各组评议确定方案是否可行及提出改进办法，通过改正直到方案可行小组讨论，确定详细设计制作方案，理解SIP-6单片机实验开发板原理图，编写程序流程图、列写开发制作工具、焊接工具、仪器仪表准备清单等讨论法交互检查法教师讲评法2步骤教学过程教学方法建议学时3．实施学生完成SIP-6单片机实验开发板的焊接及调试、编写程序、调试、下载完成项目要求功能小组工作法24．检查与评估学生检查SIP-6单片机实验开发板制作是否符合要求，并对单片机模拟彩灯项目设计制作过程进行评估，通过分组演示和介绍，由教师和其他组打分交互检查法讨论法小组演示法2表4-6学习情境P4-3学习情境P4-3：按键切换模式彩灯设计与制作学时：12项目目标掌握独立式按键工作原理及电路设计，掌握按键去抖动方法及软件编写、子程序设计原则及编写方法、常用较复杂汇编语言程序设计方法及软件流程图设计技术17项目任务完成按键切换彩灯模式项目设计与制作教师知识与能力要求能设计按键切换彩灯模式制作任务书，熟悉单片机工作原理与应用技术，单片机软件硬件系统设计，熟悉单片机软硬件系统调试方法，熟悉单片机系统故障分析与排除方法，熟悉伟福和下载软件使用方法学生知识与能力准备具备识读电路原理图的能力，能进行简单电子电路的分析与计算，认识常用电子元器件并掌握其好坏的检测方法，具备基本电子电路分析与应用电基础知识、计算机使用能力。教学材料按键切换彩灯模式任务书、引导文、教学资源、动画、视频文件、检查单、评价表使用工具计算机、下载线、软件、SIP—6单片机实验开发板步骤教学过程教学方法建议学时1．资讯教师下发单片机按键切换彩灯项目设计与制作任务书、指导学生学习相关知识学生通过各种方法学习独立式按键相关知识，学习子程序编写方法教师解答学生提出问题讲授法讨论法演示法自学法42．决策与计划小组讨论制订总体设计和制作方案，包括整体设计方案、实现方法等，通过教师检查和各组评议确定方案是否可行及提出改进办法，通过改正直到方案可行小组讨论，确定详细设计制作方案，按键原理图，编写程序流程图、列写开发制作工具、仪器仪表准备清单等讨论法交互检查法教师讲评法23．实施学生完成基于SIP-6单片机实验开发板原理图按键和LED灯为载体的程序编写和调试、下载、完成项目要求功能小组工作法44．检查与评估学生检查项目功能实现是否符合要求，并对单片机按键切换彩灯项目设计制作过程进行评估，通过分组演示和介绍，由教师和其他组同学打分交互检查法讨论法小组演示法2表4-7学习情境P4-4学习情境P4-4：电子打铃系统设计与制作学时：28项目目标掌握Keil—C51数据类型、常量、变量、表达式、存储类型知识，并能灵活运用，掌握Keil—C51常用控制语句if、switch、for、while等语法及应用，掌握Keil—C51函数、中断函数的编写与调用，了解单片机中断系统，掌握单片机中断系统应用，中断服务程序编写，掌握单片机外部中断、定时计数器的应用，掌握数码管动太扫描硬件连接及软件编写项目任务利用单片机外部中断、定时计数器实现秒表功能，精确到0.01s，最大计时99.99s，并有启动、暂停和清除功能，设计制作硬件电路、编写软件并调试。教师知识与能力要求能分析电子产品制作任务书，熟悉秒表的工作原理，具备C51编写程序经验，熟悉数码管动态扫描显示技术，熟悉单片机定时器、计数器工作原理与编程实现及单片机中断工作原理与编程实现18学生知识与能力准备具备识读电路原理图的能力，能进行简单电子电路的分析与计算，认识常用电子元器件并掌握其好坏的检测方法，具备基本电子电路制作与调试能力，具备单片机编程基本知识。教学材料产品制作任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、计算机与制图软件、检查单、评价表使用工具计算机、下载线、软件、SIP—6单片机实验开发板步骤教学过程教学方法建议学时1．资讯教师下发数字秒表项目设计与制作任务书、指导学生学习相关知识学生通过各种方法学习中断、定时器相关知识，学习C51语言及中断服务程序编写方法教师解答学生提出问题讲授法讨论法演示法自学法122．决策与计划小组讨论制订总体设计和制作方案，包括整体设计方案、实现方法等，通过教师检查和各组评议确定方案是否可行及提出改进办法，通过改正直到方案可行小组讨论，确定详细设计制作方案、数码管连接原理图，编写程序流程图、列写开发制作工具、仪器仪表准备清单等讨论法交互检查法教师讲评法63．实施学生完成基于SIP-6单片机实验开发板原理图按键和数码管为载体的程序编写和调试、下载、完成项目要求功能小组工作法84．检查与评估学生检查项目功能实现是否符合要求，并对数字秒表项目设计制作过程进行评估，通过分组演示和介绍，由教师和其他组同学打分交互检查法讨论法小组演示法2表4-8学习情境P4-5学习情境P4-5：智能温度控制系统学时：12项目目标了解通信及串行通信相关知识，掌握单片机串行口通信原理及硬件电路设计，掌握单、多机通信软件设计，了解通信协议的制订原则方法，并能制订简单通信协议项目任务利用单片机串口多机通信设计制作8路抢答器，设计制作硬件电路，编写软件并调试续表教师知识与能力要求能分析电子产品制作任务书，熟悉抢答器的工作原理，具备电子产品装配与调试、检验技能，熟悉串行通信概念与编程调试，熟悉串行通信多机通信电路与程序设计学生知识与能力准备具备识读电路原理图的能力，能进行简单电子电路的分析与计算，认识常用电子元器件并掌握其好坏的检测方法，具备基本电子电路制作与调试能力，具备单片机编程基本知识，具备C51程序编写能力。教学材料产品制作任务书、指导作业文件、演示视频文件、计算机与制图软件、引导文、检查单、评价表使用工具镊子、剥线钳、测电笔、电烙铁、万用表、指针式万用表配件、卡尺、校表仪器等、常用装配工具、计算机、下载线、软件步骤教学过程教学方法建议学时191．资讯教师下发基于多机通信的8路抢答器项目设计与制作任务书、指导学生学习相关知识学生通过各种方式学习串口通信相关知识，了解抢答器工作流程教师解答学生提出问题讲授法讨论法演示法自学法22．决策与计划小组讨论制订总体设计和制作方案，包括整体设计方案、实现方法等，通过教师检查和各组评议确定方案是否可行及提出改进办法，通过改正直到方案可行小组讨论，确定详细设计制作方案、数码管连接原理图，编写程序流程图、列写开发制作工具、仪器仪表准备清单、元件清单等讨论法交互检查法教师讲评法43．实施学生制作电路板，编写程序并调试、下载、完成项目要求功能，制订测试方案并对系统进行测试小组工作法44．检查与评估学生检查项目功能实现是否符合要求，并对抢答器项目设计制作过程进行评估，通过分组演示和介绍，由教师和其他组同学打分交互检查法讨论法小组演示法2表4-9学习情境P4-6学习情境P4-4：电机运行控制学时：20项目目标掌握矩阵键盘工作原理、电路设计及软件扫描程序，了解单片机数据运算方法，掌握电机运行控制方法项目任务设计制作具有加减乘除四则运算功能，能进行8位十进制数内的整数和小数运算和显示，具有溢出报警功能；设计制作硬件电路，编写软件并调试教师知识与能力要求具备矩阵键盘原理与应用、矩阵键盘原理图设计、矩阵键盘软件程序编写、浮点数计算算法及出错处理算法、Protel软件应用、项目设计等技能学生知识与能力准备具备电路设计能力，Protel制图能力、电路板制作调试能力、软件编写调试能力、具有矩阵键盘原理、浮点数计算算法及出错处理算法相关知识教学材料产品制作任务书、计算机与相关软件、相关元器件、引导文、检查单、评价表使用工具电烙铁、万用表、计算机、下载线、软件、续表步骤教学过程教学方法建议学时1．资讯教师下发简易计算器项目设计与制作任务书、指导学生学习相关知识学生通过各种方式学习矩阵键盘相关知识，了解浮点数处理方法，计算工作流程教师解答学生提出问题讲授法讨论法演示法自学法62．决策与计划小组讨论制订总体设计和制作方案，包括整体设计方案、实现方法等，通过教师检查和各组评议确定方案是否可行及提出改进办法，通过改正直到方案可行小组讨论，确定详细设计制作方案、原理图，编写程序流程图、列写开发制作工具、仪器仪表准备清单、元件清单等讨论法交互检查法教师讲评法6203．实施学生制作电路板，编写程序并调试、下载、完成项目要求功能，制订测试方案并对系统进行测试小组工作法64．检查与评估学生检查项目功能实现是否符合要求，并对简易计算器项目设