《微機原理與單片機接口技術(shù)課程設(shè)計》課程教學大綱

《微機原理與單片機接口技術(shù)課程設(shè)計》教學大綱一、課程基本信息課程中文名稱微機原理與單片機接口技術(shù)課程設(shè)計課程英文名稱CourseProjectofPrinciple&ApplicationofSingle-ChipComputer課程編號J3310193學時（周數(shù)）1學分1開課單位電信學院開課系（室）自動化授課對象自動化專業(yè)本科生適用專業(yè)自動化專業(yè)二、課程簡介和教學目標1．課程簡介《微機原理與單片機接口技術(shù)課程設(shè)計》是實踐性教學環(huán)節(jié)之一，是在學生學完電子技術(shù)類基礎(chǔ)課程和微機應用類基礎(chǔ)課程之后，為加強對學生技術(shù)應用能力的培養(yǎng)而開設(shè)的體現(xiàn)電子技術(shù)，計算機技術(shù)綜合應用的綜合性課程。通過完成相關(guān)的控制任務項目使學生掌握單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的基本理論，基本知識與基本技能，掌握單片機應用系統(tǒng)各主要環(huán)節(jié)的設(shè)計、調(diào)試方法，并掌握單片機在測量、控制等電子技術(shù)應用領(lǐng)域的應用，初步具備應用單片機進行設(shè)備技術(shù)改造和產(chǎn)品開發(fā)的能力。2．教學目標教學目標1：通過實訓課程的完成，使得學生進一步鞏固微型計算機和單片機的基本知識、基本理論及綜合應用程序設(shè)計的方法，建立系統(tǒng)設(shè)計概念，加強工程應用思維方式的訓練，同時對教學內(nèi)容做一定的擴充；教學目標2：課程采用分組學習的模式，完成對指定課題的設(shè)計、實驗、仿真、制作及測試，掌握各種單片機設(shè)備的使用方法，了解單片機技術(shù)相關(guān)的行業(yè)標準及法律規(guī)范，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)及解決工程問題的能力，切實體會理論與實際之間的區(qū)別與聯(lián)系教學目標3：能夠在綜合設(shè)計中考慮行業(yè)背景、行業(yè)標準、安全法規(guī)及社會因素，并提出可行方案；能查閱文獻提出多種方案并對多種方案的優(yōu)缺點進行分析討論；教學目標4：使學生通過與不同任務的團隊成員之間的協(xié)作交流，具有協(xié)作意識，具有責任性；相互有效合作，有終生學習、不斷適應職業(yè)發(fā)展和社會發(fā)展的能力。3．教學目標對畢業(yè)要求指標點的支撐關(guān)系教學目標支撐畢業(yè)要求對應指標點教學目標12.2能認識到解決問題有多種方案可選擇，運用相關(guān)的基本原理，通過文獻研究，分析自動化相關(guān)領(lǐng)域的工程問題，論證解決方案的合理性，獲得有效結(jié)論。教學目標23.1掌握工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。3.2能夠針對特定需求，完成單元（部件）的設(shè)計；能夠進行系統(tǒng)或工藝流程設(shè)計，在設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并在設(shè)計中能夠考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素。；教學目標34.2能夠根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案，并構(gòu)建實驗系統(tǒng)，安全地開展實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)，并能對實驗結(jié)果進行分析和解釋，通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。教學目標49.1能夠在團隊中有效溝通，合作共事。9.2在多學科背景下，能夠獨立或合作開展工作，并具備組織、管理、協(xié)調(diào)團隊工作的能力。三、課程設(shè)計內(nèi)容與安排表1課程設(shè)計（論文）內(nèi)容及時間安排序號課程設(shè)計內(nèi)容時長課題任務及要求支撐教學目標1課程設(shè)計任務發(fā)放4學時團隊分組，任務的發(fā)放，任務方案的探討1，2，3，42課程設(shè)計完成過程，包括方案的確定/硬件的設(shè)計/軟件程序的編寫/系統(tǒng)的調(diào)試20學時查閱資料，任務方案的確定，完成硬件的搭建，程序的編寫并系統(tǒng)調(diào)試1，2，3，43課程設(shè)計報告書撰寫2學時獨立撰寫實習報告，對實習進行總結(jié)1，44課程設(shè)計驗收8學時分組驗收成果，針對各任務及現(xiàn)場答辯情況提出相關(guān)問題，學時需正確作答1，2，3，45課程設(shè)計總結(jié)4學時對實習過程中遇到的問題及解決方案進行探討并總結(jié)1，2，3，4待選題目如下：1、數(shù)字鐘要求：24小時制時間顯示，可隨時進行時間校對調(diào)整，整點報時及鬧鐘功能。（或根據(jù)實際數(shù)字鐘增加其它功能）。2、密碼鎖控制器要求：鍵盤上有0-9個數(shù)字按鍵，功能鍵：確認和取消等，可設(shè)置復合鍵。密碼的位數(shù)及密碼可以任意設(shè)定,，當輸入數(shù)字和設(shè)置的密碼相同的時候，鎖打開，否則無法打開?；緦崿F(xiàn)：掉電以后密碼不保存，回復初始密碼；提高實現(xiàn)：掉電以后密碼不丟失，可由鍵盤輸入任意密碼；3、音樂定時器要求：定時時間可任意設(shè)置(小于60分鐘)，設(shè)定值通過鍵盤輸入，定時時間到發(fā)出音樂。音樂響2分鐘，自動結(jié)束，中間也可以手動控制。4、小型計算器設(shè)計一個4×4的鍵盤，并有清屏等功能鍵，并完成簡單的四則（加減乘除）運算?；緦崿F(xiàn)：實現(xiàn)簡單的四則運算；提高實現(xiàn)：可以實現(xiàn)連續(xù)運算，并考慮運算符號的優(yōu)先級（即先加減后乘除）；5、創(chuàng)意彩燈要求：通過點亮組合發(fā)光二極管或LED數(shù)碼管，顯示不同的花樣（至少有六種花樣，三十二個燈），并且可以通過按鍵來控制花樣切換的速度?；緦崿F(xiàn)：某些I/O口同時控制多個燈同步變化；提高實現(xiàn)：某些I/O口同時控制多個燈非同步變化，并實現(xiàn)亮度的控制；LCD12864顯示輸出社會主義核心價值觀。基本實現(xiàn)：基本24個漢字的同屏輸出；提高實現(xiàn)：輔助圖片，動態(tài)輸出24個漢字內(nèi)容，使顯示更加美觀；十字路口交通燈控制：模擬十字路口的交通控制，南北、東西直行并拐彎控制，并設(shè)有緊急停止按鈕，緊急按鈕按下時，基本實現(xiàn)：實現(xiàn)基本的南北方向和東西方向的燈的控制，并LED實現(xiàn)顯示剩余時間；提高實現(xiàn)：界面友好，可同時顯示左轉(zhuǎn)，直行等箭頭，并增加功能，如在第二天凌晨到五點期間，僅黃燈閃爍警示。多機通信控制：設(shè)有一個主機和三個叢機，主機上接有一個4×4的鍵盤，分別對應數(shù)字0-F，并另設(shè)有三個地址按鍵，每個按鍵按下分別對應一個叢機的地址。主機按下叢機地址后，發(fā)送數(shù)據(jù)，對應叢機接收數(shù)據(jù)，并點亮對應的LED管?；緦崿F(xiàn)：主機只發(fā)送，叢機負責接收；提高實現(xiàn)：主機和叢機都可以收發(fā)數(shù)據(jù)（設(shè)計對應電路），主機還可以發(fā)送廣播命令；數(shù)字溫度計：利用溫度傳感器測現(xiàn)場溫度并在多位數(shù)碼管上顯示，要求保留兩位小數(shù)位。基本實現(xiàn)：單純顯示采集到的溫度；程序內(nèi)設(shè)置溫度上下限值，越限報警。提高實現(xiàn)：設(shè)置上位機監(jiān)控鍵面，動態(tài)顯示溫度變化情況，溫度歷史值可保存，保存進十分鐘的每分鐘的溫度數(shù)據(jù)，可設(shè)置按鍵輸入溫度的最高值及最低值，越限報警。四、課程設(shè)計（論文）要求（1）課程實習的組織形式是團隊協(xié)作，原則上2人一組，完成設(shè)計期間全組成員至少要集中5次，每次要做好簽到記錄，記錄每天完成的具體內(nèi)容及過程。（2）每組完成一個獨立的任務，完成硬件及軟件的設(shè)計，并進行系統(tǒng)的調(diào)試，可以演示最終成果，要求每個同學必須獨立完成自己所分配的設(shè)計任務。（3）課程設(shè)計結(jié)束要按要求撰寫課程設(shè)計報告。報告內(nèi)容包括：設(shè)計要求、設(shè)計思想、數(shù)據(jù)通路圖、指令格式表、程序流程圖、指令代碼表、調(diào)試程序及調(diào)試結(jié)果等。五、考核與成績評定方法表2課程考核指標序號考核指標考核要求（內(nèi)容、形式等）分數(shù)比例（%）支撐教學目標1設(shè)計報告報告書撰寫規(guī)范，條理清晰，結(jié)構(gòu)完整。原理圖設(shè)計符合項目的工作要求，接線要正確。圖中所使用的元器件要合理選擇并標出相關(guān)參數(shù)，并通過繪圖軟件打印出原理圖；201，2，32現(xiàn)場答辯對自己的設(shè)計方案進行簡單闡敘，對實習過程中出現(xiàn)的問題進行總結(jié)，對老師提出的問題做出正確解答；301，2，33實物演示效果現(xiàn)場演示最終成果，比對任務要求，查看完成任務的情況