《嵌入式應(yīng)用基礎(chǔ)》整體教學(xué)設(shè)計(jì)

1、嵌入式應(yīng)用基礎(chǔ)嵌入式應(yīng)用基礎(chǔ)課程整體設(shè)計(jì)課程整體設(shè)計(jì)課程名稱課程名稱嵌入式應(yīng)用基礎(chǔ)課程性質(zhì)課程性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課建議學(xué)時(shí)建議學(xué)時(shí)64適用專業(yè)適用專業(yè)移動(dòng)互聯(lián)及相關(guān)專業(yè)建議建議教學(xué)方式教學(xué)方式“教、學(xué)、做”一體化制定制定單位單位學(xué)校學(xué)校無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院制定日期制定日期2016.04.10審核審核部門部門移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)專業(yè)資源庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目組一、課程設(shè)計(jì)思路一、課程設(shè)計(jì)思路本課程以移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)崗位群為導(dǎo)向，整個(gè)課程分為四個(gè)項(xiàng)目：“設(shè)計(jì)制作自動(dòng)窗簾控制器” 、 “設(shè)計(jì)制作智能電子鐘” 、 “設(shè)計(jì)制作環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)” 、 “設(shè)計(jì)制作無(wú)線安防系統(tǒng)” 。每個(gè)項(xiàng)目分成多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)遵循任務(wù)描述、相

2、關(guān)知識(shí)、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)拓展來(lái)展開(kāi)，知識(shí)技能和綜合應(yīng)用，知識(shí)技能以介紹 C#語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、WinForms 窗體以及數(shù)據(jù)訪問(wèn)等基本知識(shí)為主，培養(yǎng)學(xué)生較為系統(tǒng)的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本技能，綜合應(yīng)用以完整的項(xiàng)目“圖書(shū)館管理系統(tǒng)”為載體，在行業(yè)專家的指導(dǎo)下，對(duì)項(xiàng)目的需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、實(shí)施、維護(hù)等工作過(guò)程進(jìn)行任務(wù)與職業(yè)能力分析，按照高職學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生具備軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的基本職業(yè)能力。二、課程目標(biāo)二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立和掌握單片機(jī)編程思想，具有分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，通過(guò)分析、分解，最終能夠使用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)解決實(shí)際問(wèn)題，同

3、時(shí)拓展思維空間，訓(xùn)練思維能力，具備團(tuán)結(jié)協(xié)作的良好品質(zhì)。 知識(shí)目標(biāo)1.掌握嵌入式系統(tǒng)的概念；了解嵌入式產(chǎn)品的一般構(gòu)成與開(kāi)發(fā)方法；理解嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)的關(guān)系。2.了解嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一般流程，掌握項(xiàng)目的需求分析、項(xiàng)目規(guī)劃的方法。3.了解單片機(jī)的概念及一般組成；了解單片機(jī)的特點(diǎn)、選型原則。4.了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；掌握嵌入式應(yīng)用技術(shù)的常用術(shù)語(yǔ)。5.掌握 MCU 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用方法；掌握基于 MCU 的 C 語(yǔ)言編程的方法。6.了解 MCU 三總線（數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線）的使用方法。 7.了解 MCU 外設(shè)三種寄存器（數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器）的使用方法。8.掌握 I/O 口的

4、基本編程及使用方法；掌握 MCU 外部中斷的使用方法；掌握 MCU 時(shí)序編程的方法。9.了解 MCU 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理；掌握定時(shí)接口模塊的基本功能與編程基礎(chǔ)；初步掌握定時(shí)接口模塊的輸入捕捉功能、輸出比較功能、脈寬調(diào)制輸出功能。10. 掌握 MCU 的串口編程；掌握 MCU 的 A/D 編程。11. 了解印制電路板設(shè)計(jì)的一般步驟。掌握用 PROTEL 軟件畫(huà)硬件原理圖、PCB 圖。能力目標(biāo)1.具備簡(jiǎn)單嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目的需求分析、項(xiàng)目規(guī)劃的能力。2.備查閱元器件性能表及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，正確使用元器件及相關(guān)儀器的基本能力。3.具備 MCU 簡(jiǎn)單外圍電路設(shè)計(jì)、調(diào)試的能力。4.具備使用嵌入式應(yīng)用集成開(kāi)

5、發(fā)環(huán)境的使用方法和技巧。5.具備簡(jiǎn)單電路故障檢測(cè)及排除的能力。6.具備繼續(xù)學(xué)習(xí)與開(kāi)發(fā)其它類型單片機(jī)的能力。7.具備傳感器的識(shí)別、使用及程序設(shè)計(jì)能力。8.具備簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的開(kāi)發(fā)能力。9.具備簡(jiǎn)單系統(tǒng)集成的能力。10. 具備完整項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)、規(guī)劃及實(shí)現(xiàn)技能。素質(zhì)目標(biāo)1.正直誠(chéng)信，有責(zé)任感。2.與人溝通的能力。3.有主動(dòng)學(xué)習(xí)、自我發(fā)展能力。4.有分工合作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。5.信息收集與處理能力。6.具備綜合分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。7.開(kāi)拓創(chuàng)新的能力。三、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)三、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)本課程內(nèi)容分四個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目又分成多個(gè)任務(wù)，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，每個(gè)任務(wù)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由易到難循序漸進(jìn)，逐漸提升教

6、學(xué)內(nèi)容和能力要求。具體內(nèi)容設(shè)計(jì)如下：（一）課程內(nèi)容總體設(shè)計(jì)表表 1 課程內(nèi)容及結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容及結(jié)構(gòu)序號(hào)項(xiàng)目名稱任務(wù)名稱參考學(xué)時(shí)項(xiàng)目目標(biāo)0.5任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作流水燈7.51項(xiàng)目一 設(shè)計(jì)制作自動(dòng)窗簾控制器任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作按鍵控制 LED 燈6任務(wù)三 設(shè)計(jì)制作自動(dòng)窗簾控制器6拓展任務(wù)課外 12項(xiàng)目目標(biāo)0.5任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作門牌號(hào)顯示器7.5任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作鍵盤(pán)顯示器6任務(wù)三 設(shè)計(jì)制作智能電子鐘82項(xiàng)目二 設(shè)計(jì)制作智能電子鐘拓展任務(wù)課外 12項(xiàng)目目標(biāo)0.5任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作雨滴檢測(cè)顯示系統(tǒng)7.5任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作光照度檢測(cè)顯示系統(tǒng)8任務(wù)三 設(shè)計(jì)制作溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)63項(xiàng)目三 設(shè)計(jì)制作環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)拓展任務(wù)課

7、外 12項(xiàng)目目標(biāo)0.5任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)5.5任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作無(wú)線安防監(jiān)控系統(tǒng)104*項(xiàng)目四 設(shè)計(jì)制作基于WIFI 的安防監(jiān)控系統(tǒng)拓展任務(wù)課外 105附錄 I附錄 I IAR 的安裝和使用26總學(xué)時(shí)課內(nèi) 64+自選或課外 64128 學(xué)時(shí)注：*號(hào)為可選項(xiàng)目（二）課程內(nèi)容詳細(xì)設(shè)計(jì)序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱工作任務(wù)工作任務(wù)知識(shí)要求知識(shí)要求技能要求技能要求課時(shí)課時(shí)任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作流水燈（8）了解嵌入式系統(tǒng)概念；了解單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)；了解嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一般步驟；掌握電路原理圖的繪制；了解單片機(jī)通用 I/O 口的使用；掌握單片機(jī)的 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；能描述嵌入式系統(tǒng)的概念及其特點(diǎn)；了解單片機(jī)

8、的一般構(gòu)成、基本功能及用途；了解并掌握嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一般流程；能掌握使用 Protel 軟件進(jìn)行電路原理圖繪制的方法；能掌握單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法；能理解單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)的方法；能使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)；8任務(wù)二設(shè)計(jì)制作按鍵控制LED 燈（6）掌握按鍵電路的設(shè)計(jì)；掌握單片機(jī)通用 I/O 口的使用；掌握單片機(jī) I/O 口編程；能掌握單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)的方法；能進(jìn)行嵌入式硬件電路的焊接、調(diào)試；能掌握編程使用寄存器完成單片機(jī)外設(shè)控制的方法；6項(xiàng)目一 設(shè)計(jì)制作窗簾自動(dòng)控制器（16）任務(wù)三 設(shè)計(jì)制作自動(dòng)窗簾控制器（8）了解繼電器的工作原理；了解蜂鳴器的工作原理；了解 PCB 電路繪制的

9、方法；了解電機(jī)的一般工作原理；具有將簡(jiǎn)單輸入讀入單片機(jī)的能力；具有讀單片機(jī) C 語(yǔ)言程序的能力；具有使用 CC2530 控制電機(jī)的硬件設(shè)計(jì)能力；具有使用 CC2530 控制電機(jī)的軟件設(shè)計(jì)能力；81課外拓展掌握電路焊接、調(diào)試的方法；根據(jù)本任務(wù)所學(xué)知識(shí)完成課外拓展題目；能進(jìn)行嵌入式硬件電路的焊接、調(diào)試；能獨(dú)立完成課外拓展實(shí)訓(xùn)題；122項(xiàng)目二 智能電子鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作門牌號(hào)顯示器（8）了解數(shù)碼管顯示（LED）的基本編程原理；初步掌握 LED 編程方法；初步掌握 LED 掃描法基本工作原理、具有測(cè)試并識(shí)別數(shù)碼管類型的能力；具有 LED 軟件編程的能力；具有理解 LED 接口原理的能力；8接

10、口方法與編程要點(diǎn)；任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作鍵盤(pán)顯示器（8）掌握 CC2530 的矩陣鍵盤(pán)的基本原理；初步掌握鍵盤(pán)掃描的原理；初步掌握鍵值的計(jì)算方法；了解鍵盤(pán)的一般問(wèn)題；具有通過(guò)軟件編程解決重鍵問(wèn)題的能力；具有鍵盤(pán)硬件接口電路設(shè)計(jì)的能力；具有鍵盤(pán)軟件編程的能力；8（16）任務(wù)三 設(shè)計(jì)制作智能電子鐘（6）了解定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理；掌握 CC2530 的定時(shí)接口模塊的基本功能與編程基礎(chǔ)；初步掌握定時(shí)接口模塊的輸入捕捉功能、輸出比較功能、脈寬調(diào)制輸出功能；理解中斷的概念、CC2530 的中斷；具有利用定時(shí)器接口模塊編寫(xiě)基本定時(shí)程序的能力；具有編寫(xiě)輸入捕捉程序的能力；具有編寫(xiě)輸出比較功能程序的能力；具有編寫(xiě)

11、 PWM 輸出功能程序的能力；具備編寫(xiě)定時(shí)器中斷程序的能力；6課外拓展掌握電路焊接、調(diào)試的方法；根據(jù)本任務(wù)所學(xué)知識(shí)完成課外拓展題目；能進(jìn)行嵌入式硬件電路的焊接、調(diào)試；能獨(dú)立完成課外拓展實(shí)訓(xùn)題；12任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作雨滴檢測(cè)顯示系統(tǒng)（8）了解 LCD 原理；掌握 LCD 的應(yīng)用特性；理解 LCD 接口電路；掌握 LCD12864 的原理；掌握雨滴傳感器的應(yīng)用特性；理解雨滴傳感器的接口電路；理解雨滴傳感器的控制程序；會(huì)設(shè)計(jì) LCD 接口電路；會(huì)編寫(xiě) LCD 控制程序；會(huì)設(shè)計(jì)雨滴傳感器接口電路；會(huì)編寫(xiě)雨滴傳感器控制程序；83項(xiàng)目三 設(shè)計(jì)制作環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（14）任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作光照掌握光敏電阻傳感器的應(yīng)

12、用特性；理解光敏電阻傳感器的接口電路；會(huì)設(shè)計(jì)光敏電阻傳感器接口電路；8度檢測(cè)顯示系統(tǒng)（8）理解光敏電阻傳感器的控制程序；理解 A/D 轉(zhuǎn)換原理；掌握 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換程序；掌握 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換程序；掌握 ADC 主要參數(shù)指標(biāo)；掌握 A/D 中斷方式轉(zhuǎn)換程序；會(huì)編寫(xiě)光敏電阻傳感器控制程序；能講述 A/D 轉(zhuǎn)換原理；能設(shè)計(jì) 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換控制程序；會(huì)設(shè)計(jì) 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換程序；會(huì)設(shè)計(jì) A/D 中斷方式轉(zhuǎn)換程序；任務(wù)三 設(shè)計(jì)制作溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)（6）掌握典型集成傳感器的應(yīng)用特性；理解典型集成傳感器的接口電路；理解典型集成傳感器的控制程序；理解濾波算法原理；會(huì)設(shè)計(jì) LCD 硬

13、件電路；會(huì)設(shè)計(jì)典型集成硬件電路；會(huì)編寫(xiě)典型集成傳感器控制程序；會(huì)設(shè)計(jì)濾波算法程序；6課外拓展掌握電路焊接、調(diào)試的方法；根據(jù)本任務(wù)所學(xué)知識(shí)完成課外拓展題目；能進(jìn)行嵌入式硬件電路的焊接、調(diào)試；能獨(dú)立完成課外拓展實(shí)訓(xùn)題；12任務(wù)一 設(shè)計(jì)制作火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)（6）掌握火災(zāi)傳感器控制程序；掌握 LCD 控制程序；理解 RS-232 接口電路原理；掌握 RS-232 硬件電路；掌握單片機(jī)與 PC 機(jī)通信的編程方法；了解上位機(jī)軟件和單片機(jī)的通信方法；了解上位機(jī)軟件編程方法；會(huì)編寫(xiě)火災(zāi)控制程序；能設(shè)計(jì) RS-232 接口電路；會(huì)設(shè)計(jì)單片機(jī)與 PC 機(jī)通信程序；初步掌握上位機(jī)軟件和單片機(jī)的通信原理；初步掌握上位

14、機(jī)軟件編程方法；64*項(xiàng)目四 設(shè)計(jì)制作基于WIFI 的安防監(jiān)控系統(tǒng)（16）任務(wù)二 設(shè)計(jì)制作無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)（10）掌握 WIFI 模塊的應(yīng)用方法；掌握單片機(jī)的輸出控制程序設(shè)計(jì)；掌握簡(jiǎn)單通信協(xié)議的編寫(xiě)；了解手機(jī)端軟件開(kāi)發(fā)流程；了解手機(jī)端軟件和 WIFI 模塊的通信原理；能設(shè)計(jì) WIFI 模塊和單片機(jī)硬件通信電路；能掌握簡(jiǎn)單通信協(xié)議編寫(xiě)的方法；能掌握 WIFI 模塊和單片機(jī)通信軟件程序設(shè)計(jì)；初步理解手機(jī)端軟件開(kāi)發(fā)的方法；初步理解手機(jī)端軟件和 WIFI 模塊的通信方法；10課外拓展掌握電路焊接、調(diào)試的方法；根據(jù)本任務(wù)所學(xué)知識(shí)完成課外拓展題目；能進(jìn)行嵌入式硬件電路的焊接、調(diào)試；能獨(dú)立完成課外拓展實(shí)訓(xùn)題；1

15、05機(jī)動(dòng)/測(cè)試2四四、考核評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、考核評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)本課程采用過(guò)程加完成項(xiàng)目的考核方式，著重考核學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，具體分值比例如下：總成績(jī) = 學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)（40%）+ 項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)（30%）+終結(jié)性考核評(píng)價(jià)（30%）考核項(xiàng)目考核項(xiàng)目考核方法考核方法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核分值考核分值比例比例根據(jù)學(xué)習(xí)表現(xiàn)情況，由教師評(píng)定得分。不認(rèn)真聽(tīng)課、不按時(shí)完成課堂或課外實(shí)踐 1 次扣 0.5 分，扣完 5 分為止。5%根據(jù)上課考勤情況，由教師和課代表評(píng)定紀(jì)律得分。遲到、早退 1 次扣 1 分，曠課 1 次扣 2 分，扣完10 分為止，曠課 3 次及以上不得參加終結(jié)性考核。10%學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)習(xí)態(tài)度根

16、據(jù)課堂回答問(wèn)題、課堂實(shí)踐示范情況，有教師評(píng)定得分。提出問(wèn)題、回答問(wèn)題時(shí)語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確、邏輯性強(qiáng)1次加0.5 分，加滿5 分為止。5%20%課堂或課外實(shí)踐完成質(zhì)量高（正確率80%以上）1次加0.5 分，加滿5 分為止。5%能夠按時(shí)完成課外實(shí)踐，且完成質(zhì)量高（正確率80%以上）1 次加0.5 分，加滿5 分為止。5%過(guò)過(guò)程程考考核核單元實(shí)踐單元實(shí)踐根據(jù)完成的時(shí)間、功能的完善、程序是否有創(chuàng)新，由課代表評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式評(píng)定成績(jī)。能夠在完成課堂或課外實(shí)踐完成質(zhì)量高（正確率80%以上）基礎(chǔ)上有創(chuàng)新1 次加 1 分，加滿10 分為止。10%20%綜合實(shí)訓(xùn)考核綜合實(shí)訓(xùn)考核由教師和學(xué)生組成評(píng)審團(tuán)評(píng)定系統(tǒng)功能、編程規(guī)范及答辯等環(huán)節(jié)評(píng)定成績(jī)。需求分析 0 至 3 分、系統(tǒng)分析 0 至10 分、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 0 至 2 分、系統(tǒng)焊接 0 至 10 分、系統(tǒng)測(cè)試 0 至 5 分。30%期終考核期終考核由教師評(píng)定筆