2/2《單片機技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：單片機技術(shù)課程代碼：3190671適用專業(yè)：機電一體化技術(shù)課程性質(zhì)：專業(yè)必修課（核心課）學(xué)時：72學(xué)時（理論：36實踐：36）學(xué)分：4學(xué)分一、課程概述（一）課程的性質(zhì)和任務(wù)單片機技術(shù)是機電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程。課程面向機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生、從事機電設(shè)備的智能控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、維護工作的學(xué)習(xí)者。是針對機電設(shè)備控制系統(tǒng)開發(fā)、測試、維護等崗位的核心課程。課程主要內(nèi)容為單片機系統(tǒng)基本電路、C語言程序設(shè)計、單片機系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試。（二）課程設(shè)計思路1.課程設(shè)計理念。本課程以最新的32位國產(chǎn)51內(nèi)核單片機芯片STC32G系列單片機芯片為核心，課程教學(xué)內(nèi)容對接單片機工程師崗位內(nèi)容，教學(xué)過程對接單片機系統(tǒng)開發(fā)過程；教學(xué)過程中注重訓(xùn)練口頭溝通、學(xué)習(xí)能力、工藝標(biāo)準(zhǔn)等工匠精神、應(yīng)用創(chuàng)新為核心的創(chuàng)新思維培養(yǎng)。2.課程設(shè)計原則。（1）課程內(nèi)容重構(gòu)原則：滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)需求、滿足技能競賽需求；教學(xué)內(nèi)容有趣有用，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)載體和評分標(biāo)準(zhǔn)具有挑戰(zhàn)性，激發(fā)創(chuàng)新與自主學(xué)習(xí)熱情。（2）教學(xué)過程重塑原則：行動導(dǎo)向教學(xué)以老師主導(dǎo)學(xué)生主體；線上學(xué)單片機系統(tǒng)的知識，線下訓(xùn)練單片機系統(tǒng)的設(shè)計、裝配、調(diào)試技能；挖掘機操作對抗賽，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提升項目制作產(chǎn)品質(zhì)量。本課程以四個有趣、有用、有挑戰(zhàn)性的項目為載體，以86個微課視頻為核心，通過在線微課視頻學(xué)習(xí)、在線基本討論練習(xí)以及項目制作調(diào)試，學(xué)習(xí)單片機電路設(shè)計和程序設(shè)計知識，訓(xùn)練單片機系統(tǒng)的制作調(diào)試能力。要學(xué)好單片機技術(shù)，僅僅學(xué)習(xí)理論知識是不夠的，必須進行技能訓(xùn)練。需要配備計算機、必要的元器件，自制或購買單片機開發(fā)實驗板。邊做邊學(xué)，完成四個項目訓(xùn)練任務(wù)，掌握機電設(shè)備單片機系統(tǒng)的分析、設(shè)計、制作和調(diào)試能力。二、課程目標(biāo)與要求（一）總體目標(biāo)與要求《單片機技術(shù)》課程總體目標(biāo)是訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的機電設(shè)備智能控制電路設(shè)計、程序設(shè)計、產(chǎn)品調(diào)試、工藝文件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品檢驗等能力，培養(yǎng)工匠精神、溝通能力、創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)能力。（二）具體目標(biāo)與要求1.素質(zhì)目標(biāo)（1）口頭溝通：表達演講，協(xié)調(diào)溝通；（2）學(xué)習(xí)能力：資料查閱，學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新思維；（3）工匠精神：工藝執(zhí)行，標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，質(zhì)量意識；（4）愛國情懷：制度自信，技術(shù)自豪感培育；（5）創(chuàng)新思維：應(yīng)用創(chuàng)新思維方式、創(chuàng)新手段和方法；（6）質(zhì)量意識：質(zhì)量管理和成本核算方法。2.知識目標(biāo)（1）通過完成廣告燈、數(shù)字控制器、智能小車、挖掘機控制等項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生能運用單片機C語言、單片機電路系統(tǒng)等知識。（2）通過廣告燈的分析與制作，了解單片機存儲器、控制器、輸入輸出引腳、最小系統(tǒng)等基本結(jié)構(gòu)，掌握單片機所需要的變量、運算符、語句、函數(shù)、程序結(jié)構(gòu)等C語言基礎(chǔ)知識，了解單片機端口與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、程序和電路的工作過程。（3）通過智能尋跡小車的設(shè)計和制作，掌握外部芯片驅(qū)動、運動控制、光電檢測、遙控、液晶顯示、EEPROM數(shù)據(jù)存儲以及單片機綜合控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計、調(diào)試方法。3.能力目標(biāo)能進行機電設(shè)備單片機系統(tǒng)的分析、設(shè)計、制作和調(diào)試。具體要求如下：（1）能夠應(yīng)用單片機存儲器、控制器、輸入輸出引腳、最小系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)基本單片機系統(tǒng)。（2）熟練掌握單片機程序項目的編輯、編譯、下載、調(diào)試等技能。（3）熟練使用數(shù)碼管、按鍵、強電控制接口等電路及其控制程序，構(gòu)建基本單片機電路，并能夠分析、調(diào)試、運行控制電路。（4）會使用外部芯片驅(qū)動、運動控制、光電檢測、遙控、液晶顯示、EEPROM數(shù)據(jù)存儲，進行機電設(shè)備智能控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計、調(diào)試；（5）通過機械手臂控制、挖掘機控制系統(tǒng)設(shè)計與裝配調(diào)試，掌握智能控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、維護以及創(chuàng)新設(shè)計等技能。三、課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容（一）課程進程與安排學(xué)習(xí)項目描述、內(nèi)容排序、要求及學(xué)時分配見下表：表1《單片機技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計表周次順號內(nèi)容摘要目的要求（知識點、能力點、素質(zhì)點）教學(xué)方式作業(yè)項目1廣告燈制作與調(diào)試21信息：單片機課程介紹地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：課程介紹，單片機器件的識讀，國產(chǎn)單片機技術(shù)進步情況；能力點：學(xué)會選擇單片機，學(xué)會查閱資料素質(zhì)點：開拓眼界，知識的掌握靠積累；愛國情懷。演示+講授，討論查閱國產(chǎn)單片機最新型號和技術(shù)參數(shù)2技能訓(xùn)練：編程軟件識別與應(yīng)用訓(xùn)練地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：以一顆星閃爍為例，說明keiL應(yīng)用與調(diào)試能力點：學(xué)會分析現(xiàn)象與實質(zhì)；電路與數(shù)據(jù)的聯(lián)系素質(zhì)點：耐心細致，前沿課程與本課程的結(jié)合，6S，程序編輯企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；操作演示，指導(dǎo)調(diào)試閃爍燈33信息：單片機硬件系統(tǒng)地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：單片機時鐘、復(fù)位電路；RAM和SFR的結(jié)構(gòu)能力點：端口應(yīng)用能力，單片機應(yīng)用與編程時對RAM的分配能力素質(zhì)點：方法多種多樣，正確理解先進的不一定適用，適用的不一定是最好的，夠用就行。演示+講授+仿真調(diào)試，討論課前在線MOOC微視頻學(xué)習(xí)4技能訓(xùn)練：單片機電路板焊接地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：電路元器件識別、測試、焊接。能力點：表貼元件焊接能力。素質(zhì)點：工具使用，表貼元器件焊接企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；6S，安全規(guī)范與意識；操作演示，指導(dǎo)焊接電路板45計劃：單片機電路結(jié)構(gòu)知識點：單片機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；單片機控制系統(tǒng)電路板元器件計劃、制作計劃；能力點：制作計劃能力；連接單片機控制系統(tǒng)各單元模塊技能。素質(zhì)點：網(wǎng)絡(luò)資源搜索與利用，計劃合理性，職業(yè)能力演示+講授+仿真調(diào)試計劃表格6實施：單片機電路板焊接與測試地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：以五顆星閃爍為載體，單片機電路結(jié)構(gòu)、測試方法；能力點：電路檢測方法、萬用表使用方法素質(zhì)點：耐心細致，前沿技術(shù)與本課程的結(jié)合，工藝規(guī)范，6S操作演示，指導(dǎo)彩燈控制電路板作品57信息：認識C語言知識點：C語言的結(jié)構(gòu)和特點能力點：C程序調(diào)試方法素質(zhì)點：科學(xué)思維與分析能力演示+講授+仿真調(diào)試課外MOOC在線學(xué)習(xí)8信息：C語言的變量，語句地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：C語言的常用變量定義，語句結(jié)構(gòu)。能力點：指令的使用能力素質(zhì)點：程序調(diào)試能力演示+講授+仿真調(diào)試課外MOOC在線學(xué)習(xí)69信息：運算符合表達式，C應(yīng)用基本語句知識點：算術(shù)符和表達式的使用方法；If語句。智能小車尋跡控制程序設(shè)計思想。能力點：運算符及表達式的使用能力素質(zhì)點：科學(xué)思維與分析能力演示+講授+仿真調(diào)試課前課外MOOC在線學(xué)習(xí)10信息：C語音的基本語句地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：switch語句、while語句和for語句的應(yīng)用；能力點：延時程序設(shè)計能力素質(zhì)點：耐心細致，一絲不茍精神演示+講授+仿真調(diào)試課前課外MOOC在線學(xué)習(xí)711檢查與評價：五星紅旗彩燈測試地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：彩燈項目檢查、展示、評價能力點：演說、展示、協(xié)作；素質(zhì)點：有效的口頭溝通與表達能力；交流反饋協(xié)作，職業(yè)精神；指導(dǎo)，討論調(diào)試電路板，多閃爍模式項目2.時鐘控制器設(shè)計與調(diào)試12信息：時鐘控制器介紹知識點：時鐘控制器的結(jié)構(gòu)、電路原理分析能力點：單片機控制系統(tǒng)分析能力素質(zhì)點：單片機整體應(yīng)用概念建立813數(shù)碼管顯示調(diào)試知識點：數(shù)碼管電路、接口電路控制要求能力點：控制電路分析能力素質(zhì)點：單片機器整體應(yīng)用概念建立14數(shù)碼管動態(tài)顯示地點：機房知識點：數(shù)碼管動態(tài)顯示程序設(shè)計能力點：4位數(shù)碼管動態(tài)顯示學(xué)號后4位數(shù)字。素質(zhì)點：逐漸建立單片機控制電路的設(shè)計概念，掌握應(yīng)用電路的實現(xiàn)方法實訓(xùn)操作動態(tài)顯示學(xué)號后4位915中斷概念知識點：中斷控制寄存器，中斷程序設(shè)計方法能力點：中斷的應(yīng)用能力素質(zhì)點：單片機整體應(yīng)用概念建立指導(dǎo)、演示16實訓(xùn)8：中斷程序調(diào)試地點：機房知識點：中斷程序設(shè)計與調(diào)試方法能力點：中斷程序調(diào)試分析能力素質(zhì)點：單片機整體應(yīng)用概念建立1個按鍵中斷處理，顯示鍵號。1017定時器知識點：定時器結(jié)構(gòu)，中斷程序設(shè)計方法能力點：實現(xiàn)電子時鐘制作素質(zhì)點：制作工藝的提高演示+講授+仿真調(diào)試18實訓(xùn)9：延時程序調(diào)試地點：機房知識點：軟件延時程序設(shè)計方法能力點：定時器調(diào)試分析能力素質(zhì)點：制作工藝的提高演示+講授+仿真調(diào)試產(chǎn)生秒信號程序1119時鐘程序設(shè)計知識點：8位數(shù)碼管的掃描連接電路，動態(tài)掃描編程方法能力點：顯示電路的連接素質(zhì)點：軟件編程與仿真演示+講授+仿真調(diào)試20實訓(xùn)10：時鐘程序調(diào)試地點：機房知識點：時鐘程序設(shè)計、調(diào)試能力點：程序分析調(diào)試能力素質(zhì)點：編程調(diào)試方法演示+講授+仿真調(diào)試時鐘程序設(shè)計調(diào)試1221按鍵處理程序設(shè)計知識點：按鍵程序設(shè)計方法，小車尋跡模塊工作原理與控制方法能力點：簡單按鍵處理與程序設(shè)計能力素質(zhì)點：綜合編程能力演示+講授+仿真調(diào)試22實訓(xùn)11：可調(diào)節(jié)時鐘程序調(diào)試知識點：按鍵、定時器、動態(tài)顯示構(gòu)成時鐘的程序設(shè)計與調(diào)試能力點：綜合程序設(shè)計與調(diào)試能力素質(zhì)點：綜合編程能力實訓(xùn)按鍵調(diào)節(jié)小時分鐘程序調(diào)試項目3智能小車設(shè)計與調(diào)試1323信息：智能小車項目介紹2課時知識點：智能小車系統(tǒng)分析、電路能力點：系統(tǒng)分析應(yīng)用能力素質(zhì)點：創(chuàng)新設(shè)計、資料查閱討論、講授課前在線MOOC微課視頻學(xué)習(xí)24計劃：制定智能小車設(shè)計與調(diào)試計劃0.5課時知識點：作品分析與展示綜合能力能力點：計劃制定，計劃修正；素質(zhì)點：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品工藝，創(chuàng)新設(shè)計交流、討論計劃表1425智能尋跡程序設(shè)計知識點：尋跡小車控制程序分析與調(diào)試能力點：綜合編程與調(diào)試素質(zhì)點：編程能力的提高演示+講授+仿真調(diào)試26智能尋跡小車綜合調(diào)試地點：機房知識點：系統(tǒng)綜合調(diào)試能力點：綜合調(diào)試能力素質(zhì)點：綜合電路設(shè)計，綜合編程能力演示+講授+仿真調(diào)試尋跡小車調(diào)試報告1527實施：小車驅(qū)動電路設(shè)計與制作2課時地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：驅(qū)動模塊L298電路分析，線路裝接、控制程序設(shè)計方法能力點：電路連接技能，綜合編程與調(diào)試，驅(qū)動接口裝接測試能力；素質(zhì)點：工匠精神、工藝標(biāo)準(zhǔn)、安全意識；編程能力的提高演示、指導(dǎo)作品，課外制作調(diào)試28實施：小車控制程序調(diào)試地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。2課時知識點：小車控制程序設(shè)計與調(diào)試能力點：控制系統(tǒng)調(diào)試能力素質(zhì)點：標(biāo)準(zhǔn)化程序編輯，功能模塊化，編程的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行演示、指導(dǎo)尋跡小車程序設(shè)計1629檢查與評價：智能小車展示、評價地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：智能小車的功能、工藝、操作；能力點：展示演說能力，操作數(shù)量；素質(zhì)點：口頭溝通，職業(yè)素養(yǎng)，故障處理。引導(dǎo)、討論、展示智能小車作品運行展示項目4挖掘機控制系統(tǒng)設(shè)計與制作30信息：挖掘機任務(wù)與相關(guān)資訊2課時地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：課程導(dǎo)入：國家基建成就，基建重器挖掘機；機械手臂結(jié)構(gòu)、運動控制需求；控制電路、傳感器、接口電路、直流電機等控制要求；能力點：創(chuàng)新能力，機械控制系統(tǒng)分析能力；素質(zhì)點：愛國情懷，工匠精神，職業(yè)素養(yǎng)。演示，引導(dǎo)，討論課前課外MOOC視頻學(xué)習(xí)1731計劃：控制電路決策：計劃展示、評價、改進1課時知識點：企業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，德國制造工藝要求，計劃表格分析；能力點：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行能力，創(chuàng)新思維，計劃制定能力；素質(zhì)點：工匠精神、標(biāo)準(zhǔn)精神；指導(dǎo)計劃表格32實施：挖掘機控制板裝接0.5課時知識點：控制系統(tǒng)安裝、控制板裝接；能力點：標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、工藝規(guī)范；素質(zhì)點：勞動素養(yǎng)，工匠精神，6S演示+講授，討論控制板安裝作品1833實施：挖掘機手持式控制盒裝調(diào)地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：手持控制器電路、搖桿控制；能力點：鉗工鉆孔加工，電纜裝配工藝素質(zhì)點：制作工藝的提高，工藝標(biāo)準(zhǔn)，6S指導(dǎo)、演示手持控制器作品34實施：挖掘機車體運動控制電路裝調(diào)地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：電機控制、接口電路L298\傳感器控制、接口電路；能力點：裝配工藝素質(zhì)點：制作工藝，嚴(yán)謹(jǐn)，安全意識指導(dǎo)、演示電路作品1935實施：挖掘機控制程序設(shè)計與調(diào)試地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：運動控制程序設(shè)計與調(diào)試能力點：控制程序設(shè)計與調(diào)試能力素質(zhì)點：制作工藝標(biāo)準(zhǔn)，職業(yè)素養(yǎng)指導(dǎo)、演示程序作品36檢查與評價：挖掘機控制電路地點：機電綜合實訓(xùn)室S12—201。知識點：挖掘機控制系統(tǒng)功能檢測、工藝檢測展示評價能力點：產(chǎn)品操作、產(chǎn)品展示演說能力素質(zhì)點：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、工藝規(guī)范、功能實現(xiàn)檢查、職業(yè)素養(yǎng)，口頭溝通，觀察交流反饋協(xié)作指導(dǎo)、演示挖掘機作品期末考試期末理論考試（二）實驗（實訓(xùn)）安排課程中開設(shè)的實驗（實訓(xùn)）教學(xué)內(nèi)容參考下表：表2實驗（實訓(xùn)）教學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)表實驗（實訓(xùn)）項目名稱：廣告燈分析與調(diào)試參考學(xué)時22實驗?zāi)康膯纹瑱C結(jié)構(gòu)、C語言程序基本方法與調(diào)試儀器設(shè)備計算機、單片機開發(fā)電路板場地要求機電綜合實訓(xùn)室，具備計算機、電工測量、電子測量儀器，鉗工工具等；實訓(xùn)內(nèi)容廣告燈電路裝配、調(diào)試，廣告釘程序編輯、調(diào)試。成果（報告、設(shè)計、記錄等）單片機開發(fā)電路板實物，廣告燈項目作品、設(shè)計報告、程序編輯調(diào)試，作品展示。考核評價1.單片機電路裝配質(zhì)量，合格計D；2.廣告釘閃爍模式3種及以上計A；3.工作態(tài)度；技能水平；團隊合作精神；實驗（實訓(xùn)）項目名稱：時鐘控制器設(shè)計與調(diào)試參考學(xué)時18實驗?zāi)康恼莆諉纹瑱C的定時器、中斷編程設(shè)置，LED數(shù)碼管、按鍵、控制接口等系統(tǒng)設(shè)計與裝配與調(diào)試儀器設(shè)備計算機、單片機開發(fā)電路板場地要求機電綜合實訓(xùn)室，具備計算機、電工測量、電子測量儀器，鉗工工具等；實訓(xùn)內(nèi)容時鐘控制器電路裝接、控制程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試，機械手臂控制運行展示；成果（報告、設(shè)計、記錄等）機械手臂控制系統(tǒng)電路實物，單片機開發(fā)電路板的機械手臂控制項目的作品、設(shè)計報告、程序代碼。考核評價機械手臂運行操作展示；完成六自由度的操作控制；接線工藝；功能創(chuàng)新；實驗（實訓(xùn)）項目名稱：智能小車設(shè)計與調(diào)試參考學(xué)時16實驗?zāi)康恼莆諉纹瑱C對電機的控制、尋跡電路、液晶顯示器、遙控、光檢測、EEPROM、AD轉(zhuǎn)換等分析與檢測調(diào)試方法，創(chuàng)新設(shè)計能力儀器設(shè)備計算機、單片機開發(fā)電路板場地要求機電綜合實訓(xùn)室，具備計算機、電工測量、電子測量儀器，鉗工工具等；實訓(xùn)內(nèi)容直流電機控制、尋跡電路、液晶顯示器、遙控、光檢測、EEPROM、AD轉(zhuǎn)換成果（報告、設(shè)計、記錄等）智能小車產(chǎn)品實物，設(shè)計報告、程序代碼；智能小車運行展示。考核評價1.智能小車載軌跡線上尋跡運行2圈為合格；2.增加一種功能，評分增加1個檔；3.產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性。在原有計分機床上增加或降低一個檔次。實驗（實訓(xùn)）項目名稱：挖掘機控制系統(tǒng)設(shè)計與制作參考學(xué)時16實驗?zāi)康恼莆諜C電設(shè)備智能控制系統(tǒng)的設(shè)計、制作、調(diào)試、創(chuàng)新能力儀器設(shè)備計算機、單片機開發(fā)電路板場地要求機電綜合實訓(xùn)室，具備計算機、電工測量、電子測量儀器，鉗工工具等；實訓(xùn)內(nèi)容挖掘機控制系統(tǒng)設(shè)計、裝接、控制程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試，挖掘機操作展示，操作對抗賽。成果（報告、設(shè)計、記錄等）挖掘機產(chǎn)品實物，挖掘機控制系統(tǒng)的設(shè)計、制作、調(diào)試、設(shè)計報告、程序代碼。考核評價以挖掘機操作比賽的方式進行考核；展示產(chǎn)品設(shè)計制作的工藝、標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量；功能創(chuàng)新