《單片機(jī)原理及應(yīng)用》學(xué)習(xí)指南

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程學(xué)習(xí)指南目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 一、課程簡介1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 課程地位1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 課程目標(biāo)1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 二、課程要求2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 2.1 課程職業(yè)崗位2 HYPERLINK l bookmark10 o

2、 Current Document 能力素質(zhì)要求2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 三、學(xué)習(xí)指導(dǎo)4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 3.1 課程內(nèi)容安排4學(xué)習(xí)內(nèi)容5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 模塊一：單片機(jī)的認(rèn)識5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 模塊二：單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)6 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 模

3、塊三：單片機(jī)鍵盤應(yīng)用設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)7模塊四：單片機(jī)控制顯示裝置設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn).8 模塊五：單片機(jī)中斷及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)8 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 模塊六：單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及井下分站實(shí)現(xiàn)9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 模塊七：單片機(jī)測控接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換10 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 模塊八：單片機(jī)串行接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)11 HYPERLINK l

4、 bookmark32 o Current Document 模塊九：煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)12 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 學(xué)習(xí)方式12 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 實(shí)踐教學(xué)條件13 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 四、學(xué)習(xí)建議15 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 六、課程資源18一、課程簡介1.1課程地位單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是國家示范院校平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院重點(diǎn)專 業(yè)自

5、動化技術(shù)專業(yè)的一門必修的專業(yè)主干課程，也是其他電類專業(yè)的一門必 修課程。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的先修課程是電子技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、 C 語言程度設(shè)計(jì)及應(yīng)用等，后續(xù)課程是過程控制技術(shù)、煤礦綜合自動化 控制的實(shí)施等。整個教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)為載體，并將煤礦安 全監(jiān)測系統(tǒng)中所必須的電子技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、程序設(shè)計(jì)等知識融入教學(xué)內(nèi) 容，為煤礦綜合自動化控制的實(shí)施、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程的學(xué)習(xí)打 下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。先修課程本門課程后續(xù)課程電子技術(shù)傳感器檢測技術(shù)E語言程度設(shè)計(jì)單片捉原理及庭卻計(jì)擬機(jī)槨制技術(shù) 煤礦嫁合自動化控制 畢業(yè)設(shè)計(jì)圖 1 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程地位圖1.2課程目標(biāo)通過本

6、課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握安全監(jiān)測系統(tǒng)中單片機(jī)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)知識和實(shí)踐 操作技能，學(xué)會對安全監(jiān)測系統(tǒng)中單片機(jī)進(jìn)行編程，并對單片機(jī)及接口電路進(jìn)行 檢測，進(jìn)行故障的分析與排除，培養(yǎng)具有愛崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞精神與 創(chuàng)新意識的單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)維護(hù)、技術(shù)改造、運(yùn)行管理的高技能技術(shù) 人員。二、課程要求2.1課程職業(yè)崗位單片機(jī)在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用非常具有代表性，其地面中心站、井下 分站、智能傳感器均采用單片機(jī)技術(shù)，煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的分站式結(jié)構(gòu)和用于檢 測煤礦各種安全參數(shù)的多種智能傳感器是典型的教學(xué)案例。在教學(xué)內(nèi)容組織過程中，以井下分站和瓦斯傳感器為例，圍繞熟悉井下分站 和瓦斯傳感器的整體結(jié)構(gòu)，掌

7、握信息的處理與轉(zhuǎn)換原理、信息的傳遞、參數(shù)超限 報(bào)警、單片機(jī)對接收信息的處理等知識與技能，開發(fā)出 9個學(xué)習(xí)模塊，完成職業(yè) 崗位實(shí)際工作任務(wù)所需要的知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)。課程教學(xué)模塊安排見表 2.1。表 2.1 課程教學(xué)模塊安排序號模塊名稱1單片機(jī)的認(rèn)識2單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)3單片機(jī)鍵盤應(yīng)用設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)4單片機(jī)控制顯示裝置設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)5單片機(jī)中斷及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)6單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及井下分站實(shí)現(xiàn)7單片機(jī)測控接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換8單片機(jī)串行接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)9煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)2.2能力素質(zhì)

8、要求1、課程能力目標(biāo)根據(jù)煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)各崗位實(shí)際工作任務(wù)所需能力培養(yǎng)要求，單片機(jī)原 理及應(yīng)用課程分為基本能力、工程專業(yè)技術(shù)能力、專業(yè)技術(shù)綜合能力三個層次 的能力要求，各層次能力目標(biāo)見表 2.2。表 2.2 課程能力目標(biāo)課程能力能力目標(biāo)基本能力1認(rèn)知煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成；單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；熟悉單片 機(jī)C語言的結(jié)構(gòu)與語句；2會使用仿真器和編程器及其軟件；3.會應(yīng)用編譯軟件KEIL進(jìn)行程序調(diào)試。工程專業(yè)技術(shù)能力1掌握報(bào)警程序的設(shè)計(jì)方法；單片機(jī)報(bào)警電路的檢測與調(diào)試；監(jiān)測系統(tǒng)的定時程序設(shè)計(jì)方法與調(diào)試；掌握單片機(jī)顯示器接口電路設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法、顯示器接口電 路的檢測與調(diào)試監(jiān)測系統(tǒng)的定時檢測方法，監(jiān)測系統(tǒng)中

9、斷定時電路的調(diào)試系統(tǒng)擴(kuò)展電路的接線，可編程接口芯片調(diào)試；監(jiān)測系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換方法，A/D轉(zhuǎn)換電路檢測方法；7單片機(jī)的單機(jī)通信控制接線，監(jiān)測系統(tǒng)的多機(jī)通信控制接線 方法，通信電路調(diào)試方法。專業(yè)技術(shù)綜合能力煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的工作過程；煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)； 3系統(tǒng)程序分析2、素質(zhì)培養(yǎng)要求根據(jù)煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)崗位素質(zhì)要求，課程內(nèi)容分基本素質(zhì)和工程專業(yè)技術(shù) 素質(zhì)培養(yǎng)兩個階段，具體素質(zhì)培養(yǎng)過程見表 2.3。表 2.3 課程素質(zhì)培養(yǎng)要求序號模塊名稱素質(zhì)1單片機(jī)的認(rèn)識基本素質(zhì)2單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)基本素質(zhì)3單片機(jī)鍵盤應(yīng)用設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)基本素質(zhì)4單片機(jī)控制顯示裝

10、置設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)工程專業(yè) 技術(shù)素質(zhì)5單片機(jī)中斷及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)工程專業(yè) 技術(shù)素質(zhì)6單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及井下分站實(shí)現(xiàn)工程專業(yè) 技術(shù)素質(zhì)7單片機(jī)測控接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換工程專業(yè) 技術(shù)素質(zhì)8單片機(jī)串行接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)工程專業(yè) 技術(shù)素質(zhì)9煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)工程專業(yè) 技術(shù)素質(zhì)三、學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1 課程內(nèi)容安排課程以單片機(jī)技術(shù)在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用為主線，由易到難設(shè)置單片 機(jī)實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警、實(shí)時數(shù)據(jù)處理、信號處理等 8 個學(xué)習(xí)模塊，共 82個學(xué)時，其中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)占40學(xué)時。具體課程教學(xué)進(jìn)度安排見表2.4。表2.4 課程教學(xué)進(jìn)度安

11、排學(xué)習(xí)模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)時備注模塊一：單片機(jī)的認(rèn)識1.單片機(jī)基礎(chǔ)知識2.51單片機(jī)內(nèi)外結(jié)構(gòu)3.51單片機(jī)最小系統(tǒng)4.51單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)5.51單片機(jī)I/O接口6模塊二：單片機(jī)程序設(shè)計(jì) 及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警 實(shí)現(xiàn)1單片機(jī)C51程序結(jié)構(gòu)單片機(jī)C51數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符單片機(jī)C51控制語句單片機(jī)C51函數(shù)單片機(jī)C51數(shù)組實(shí)驗(yàn)1單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)過程實(shí)驗(yàn)2模擬煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)超限報(bào)警14實(shí)驗(yàn)8學(xué)時模塊三：單片機(jī)鍵盤應(yīng)用 設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng) 參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)獨(dú)立式鍵盤使用矩陣式鍵盤使用實(shí)驗(yàn)：煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定6實(shí)驗(yàn)4學(xué)時模塊四：單片機(jī)控制顯示 裝置設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測 系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管靜態(tài)顯示設(shè)計(jì)數(shù)碼

12、管動態(tài)顯示設(shè)計(jì)LCD1602顯示設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)出入井人次數(shù)據(jù)顯示10實(shí)驗(yàn)4學(xué)時模塊五：單片機(jī)中斷及煤 礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù) 處理實(shí)現(xiàn)1.51單片機(jī)中斷結(jié)構(gòu)2.51單片機(jī)外部中斷3.51單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器原理4.51單片機(jī)定時器編程5.51單片機(jī)計(jì)數(shù)器編程實(shí)驗(yàn)煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時處理 程序設(shè)計(jì)12實(shí)驗(yàn)4學(xué)時模塊六：單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 及井下分站實(shí)現(xiàn)并行總線擴(kuò)展技術(shù)串行總線擴(kuò)展技術(shù)2模塊七：單片機(jī)測控接口 及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)信號 轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換原理及ADC0809編程D/A轉(zhuǎn)換器原理及DAC0832編程 實(shí)驗(yàn)?zāi)M煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)踐訓(xùn)練煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)分站 調(diào)校10實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)8 學(xué)時模塊八：單片

13、機(jī)串行接口 及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通信 實(shí)現(xiàn)1.串行通信基礎(chǔ)2.51單片機(jī)串行口原理3.51單片機(jī)串口擴(kuò)展I/O 4.51單片機(jī)雙機(jī)通信5. 51單片機(jī)多機(jī)通信 實(shí)驗(yàn)傳感器與井下分站通信10實(shí)驗(yàn)4學(xué)時模塊九：煤礦安全監(jiān)測系 統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)1.煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)工作原理 實(shí)訓(xùn)1煤礦安全檢測系統(tǒng)分站傳 感器參數(shù)設(shè)置實(shí)訓(xùn)2煤礦安全檢測系統(tǒng)分站調(diào) 校及調(diào)試維護(hù)12實(shí)訓(xùn)8學(xué)時合計(jì)823.2 學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊一：單片機(jī)的認(rèn)識1、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解單片機(jī)的應(yīng)用；掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程掌握數(shù)值轉(zhuǎn)換、編碼計(jì)算掌握 51 單片機(jī)引腳功能分布及功能會進(jìn)行單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)理解單片機(jī)單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)與功能掌握單片機(jī)I/O

14、口的使用方法與注意事項(xiàng)2、知識點(diǎn)單片機(jī)(2)單片機(jī)引腳結(jié)構(gòu)(3)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)時鐘概念(5)單片機(jī)存儲器(6)單片機(jī)I/O 口復(fù)位條件(8)單片機(jī)復(fù)位電路(9)編碼、數(shù)制(10)51 單片機(jī)(11)單片機(jī)最小系統(tǒng)3、技能點(diǎn)數(shù)值轉(zhuǎn)換繪制單片機(jī)常見復(fù)位電路繪制單片機(jī)內(nèi)部時鐘電路計(jì)算常用編碼(BCD、ASCII、原碼、反碼、補(bǔ)碼)使用單片機(jī)I/O 口（6）設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)（7）繪制單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)圖4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn)單片機(jī)中BCD碼、ASCII碼、有符號數(shù)的表示；單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖、外部 引腳結(jié)構(gòu)；單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)；單片機(jī)的存儲器組織結(jié)構(gòu)及其功能；單片機(jī) I/O 口使用注意事項(xiàng)。（2

15、）難點(diǎn) 單片機(jī)中有符號數(shù)的表示；51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)；51系列單片機(jī)的最小系統(tǒng) 設(shè)計(jì)；單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)及其功能；單片機(jī)1/O 口正確使用。模塊二：單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解C語言的特點(diǎn)；了解單片機(jī)C程序開發(fā)過程；掌握單片機(jī)C編程 的結(jié)構(gòu)（2）掌握單片機(jī)C數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算的正確使用（3）了解C語言結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)；掌握選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)語句正 確使用；注意各種語句之間的區(qū)別（4）了解C51函數(shù)的分類；掌握函數(shù)的定義和調(diào)用方法；理解函數(shù)函數(shù)參 數(shù)及返回值的傳遞方法2、知識點(diǎn)（1）C51程序結(jié)構(gòu)（2）C51數(shù)據(jù)類型（3）C51運(yùn)算符（4）C51的選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)

16、語句（5）C51函數(shù)（6）一維數(shù)組3、技能點(diǎn)（1）C51程序編寫時注意的事項(xiàng)（2）認(rèn)識數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符（3）運(yùn)用選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)語句（4）運(yùn)用函數(shù)參數(shù)及返回值（5）定義、聲明、調(diào)用函數(shù)（6）定義和使用一維數(shù)組4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn)單片機(jī)C的程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)類型的范圍及運(yùn)算符使用時優(yōu)先級和結(jié)合 性的關(guān)系；選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)語句正確使用；函數(shù)的定義、調(diào)用方法。（2）難點(diǎn)單片機(jī)C程序開發(fā)過程；比較相近的運(yùn)算符的區(qū)別；幾種循環(huán)結(jié)構(gòu)語句之間 的區(qū)別及使用選擇；函數(shù)參數(shù)及返回值的正確使用。模塊三：單片機(jī)鍵盤應(yīng)用設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解獨(dú)立式鍵盤的工作原理，理解按鍵產(chǎn)生

17、抖動的原因，掌握獨(dú)立式 鍵盤按鍵檢測程序的設(shè)計(jì)方法。（2）理解矩陣式鍵盤的工作原理；掌握按鍵鍵碼識別的過程。2、知識點(diǎn)（1）獨(dú)立式鍵盤工作原理（2）消除按鍵抖動方法（3）矩陣式鍵盤工作原理3、技能點(diǎn)（1）設(shè)計(jì)獨(dú)立式鍵盤按鍵檢測程序（2）設(shè)計(jì)矩陣式鍵盤按鍵檢測程序4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn) 獨(dú)立式鍵盤中按鍵識別過程的程序設(shè)計(jì)；矩陣式鍵盤中按鍵識別過程。（2）難點(diǎn)利用C51編程實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵識別功能；利用C51編程實(shí)現(xiàn)矩陣式鍵盤的按鍵 識別。模塊四：單片機(jī)控制顯示裝置設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）理解數(shù)碼管的工作原理；掌握數(shù)碼管靜態(tài)態(tài)顯示程序設(shè)計(jì)方法（2）理解數(shù)碼管動態(tài)顯示的工作原

18、理，掌握數(shù)碼管動態(tài)顯示程序設(shè)計(jì)方法， 掌握數(shù)碼管動態(tài)顯示時延時時間的控制方法。（3）理解 1602 液晶控制器的指令，并能簡單應(yīng)用；了解 1602 液晶控制器 的工作時序，并會編程實(shí)現(xiàn)。2、知識點(diǎn)（1）數(shù)碼管的工作原理（2）數(shù)碼管段碼的編碼方法（3）數(shù)碼管動態(tài)顯示的工作原理（4）LCD1602 顯示工作原理3、技能點(diǎn)（1）設(shè)計(jì)數(shù)碼管靜態(tài)顯示程序（2）設(shè)計(jì)數(shù)碼管動態(tài)顯示程序（3）設(shè)計(jì) LCD1602 顯示程序4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn) 數(shù)碼管段碼的編碼方法；數(shù)碼管動態(tài)顯示的程序設(shè)計(jì)方法；根據(jù) 1602 液晶 寫時序圖編寫程序?qū)崿F(xiàn)顯示。（2）難點(diǎn) 數(shù)碼管靜態(tài)顯示的編程；數(shù)碼管動態(tài)顯示編程中延時時間的控

19、制；液晶顯示 字符的定位方法。模塊五：單片機(jī)中斷及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）理解單片機(jī)中斷的概念、分類、入口地址（2）掌握單片機(jī)中斷中相關(guān)寄存器的作用及設(shè)置方法（3）掌握單片機(jī)中斷服務(wù)函數(shù)的格式及初始化（4）理解單片機(jī)定時器、計(jì)數(shù)器的概念（5）掌握單片機(jī)計(jì)數(shù)/計(jì)數(shù)器相關(guān) SFR 作用及設(shè)置（6）會對單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器編程（7）會對單片機(jī)中斷編程2、知識點(diǎn)（1）單片機(jī)中斷的概念（2）單片機(jī)中斷的分類（3）單片機(jī)中斷的相關(guān)控制寄存器（4）單片機(jī)外部中斷結(jié)構(gòu)及工作原理（5）51 單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)及工作原理（6）51 單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器工作方式3、技能點(diǎn)（1）編寫 51 單片機(jī)

20、中斷程序（2）使用 51 單片機(jī)定時（3）設(shè)置 51 單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器相關(guān) SFR（4）編程使用 51 單片機(jī)計(jì)數(shù)器4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn) 單片機(jī)中斷的概念、分類、中斷控制寄存器作用；單片機(jī)外部中斷內(nèi)部結(jié)構(gòu) 及工作原理；單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器的工作方式和編程方法；單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器方式 2 的使用。（2）難點(diǎn) 中斷控制寄存器的設(shè)置；單片機(jī)外部中斷編程；單片機(jī)定時計(jì)數(shù)器的編程。模塊六：單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及井下分站實(shí)現(xiàn)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）掌握擴(kuò)展片外并行三總線的結(jié)構(gòu)，熟悉單片機(jī)系統(tǒng)并行擴(kuò)展的一般方 法，會擴(kuò)展外數(shù)據(jù)存儲器。（2）掌握單片機(jī)系統(tǒng)串行擴(kuò)展的一般方法，會用會單片機(jī)模擬 IIC 總線發(fā) 送、接收數(shù)據(jù)的方

21、法。2、知識點(diǎn)（1）并行三總線，（2）片外數(shù)據(jù)存儲器3、技能點(diǎn)（1）擴(kuò)展并行口（2）擴(kuò)展串行接口4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn) 單片機(jī)擴(kuò)展片外并行三總線的結(jié)構(gòu)，單片機(jī)系統(tǒng)串行擴(kuò)展的一般方法。（2）難點(diǎn)單片機(jī)系統(tǒng)并行擴(kuò)展的一般方法；單片機(jī)模擬 IIC 總線發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的方 法。模塊七：單片機(jī)測控接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）理解A/D轉(zhuǎn)換器工作原理、ADC0809引腳功能，并會與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)正 確連接和編程（2）D/A轉(zhuǎn)換器工作原理、DAC0832引腳功能，并會與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)正確連接 和編程2、知識點(diǎn)（1）AD轉(zhuǎn)換器工作原理（2）ADC0809 引腳功能（3）DA轉(zhuǎn)換器工作原理（4）DA

22、C0832 引腳功能3、技能點(diǎn)（1）設(shè)計(jì) ADC0809 接口電路（2）編寫 ADC0809 程序（3）設(shè)計(jì) DAC0832 接口電路（4）編寫 DAC0832 程序4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換器原理及常用A/D轉(zhuǎn)換器件；ADC0809原理的工作原理；D/A轉(zhuǎn)換 器原理及常用D/A轉(zhuǎn)換器件；ADC0809的工作原理。（2）難點(diǎn)單片機(jī)與 ADC0809 接線方式與編程；單片機(jī)與 ADC0809 接線方式與編程。模塊八：單片機(jī)串行接口及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解串行通信基礎(chǔ)知識（2）理解單片機(jī)串行口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其原理（3）理解單片機(jī)串行口方式 0、方式1 的工作原理（4）會對

23、單片機(jī)串行通信控制寄存器設(shè)置（5）能夠?qū)纹瑱C(jī)串行口方式 0、方式1 編程實(shí)現(xiàn)2、知識點(diǎn)（1）單片機(jī)串行口方式 1工作原理及時序（2）單片機(jī)串行口方式 2工作原理及時序（3）RS232 串行標(biāo)準(zhǔn)（4）RS485 串行標(biāo)準(zhǔn)（5）單片機(jī)串行口方式0工作原理及時序（6）單片機(jī)串行口方式 3工作原理及時序3、技能點(diǎn)（1）設(shè)計(jì) RS232 轉(zhuǎn) TTL 電路（2）設(shè)置單片機(jī)串行通信控制寄存器（3）計(jì)算單片機(jī)波特率（4）編寫串行口程序（5）設(shè)計(jì)串行口方式 0擴(kuò)展并行口4、重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn) 串行通信的幀格式、串行通信的波特率、常見串行通信標(biāo)準(zhǔn)；單片機(jī)串行口 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理，串行口相關(guān)的特殊功能寄存器功

24、能；串行口方式 0 擴(kuò)展 并行I/O 口；單片機(jī)串行口方式1工作原理及雙機(jī)通信實(shí)現(xiàn)；單片機(jī)方式2工作 原理及其編程實(shí)現(xiàn)。（2）難點(diǎn) 串行異步通信幀格式；單片機(jī)串行口相關(guān)的特殊功能寄存器的設(shè)置；串行口 方式0時序及工作原理；單片機(jī)通信方式 1 編程；51 單片機(jī)多機(jī)通信編程。模塊九：煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)1、學(xué)習(xí)目標(biāo) 明了煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)工作原理及系統(tǒng)運(yùn)行，明確單片機(jī)在煤礦安全監(jiān)測系 統(tǒng)中所處的地位和作用。2、知識點(diǎn)（1）煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)（2）監(jiān)測內(nèi)容（3）工作原理3、技能點(diǎn)（1）煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行（2）培養(yǎng)安全意識4、重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的組成以及在煤礦安全生產(chǎn)過程中監(jiān)測的

25、內(nèi)容。 難點(diǎn)：煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的基本工作運(yùn)行情況。3.3 學(xué)習(xí)方式單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)借鑒德國先進(jìn)的職業(yè)教育教學(xué)理論和經(jīng)驗(yàn)，采用行動導(dǎo)向的“三段式”教學(xué)組織模式。三個學(xué)習(xí)階段如圖 3.1 所示。表 3.1 行動導(dǎo)向三個學(xué)習(xí)階段示意圖“三段式”教學(xué)學(xué)習(xí)CL作）過程學(xué)習(xí)CE作）地點(diǎn)孚習(xí)CI件任勢第一階段學(xué)習(xí)）1壬務(wù)蔻取知識準(zhǔn)需衽校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室學(xué)勻基礎(chǔ)理論和實(shí)竝知識篇二階段:作） 實(shí)踐補(bǔ)無理論轉(zhuǎn)化到瓦斯監(jiān)測中心熟惹工作環(huán)境.將理論知識應(yīng)弟與實(shí)際工作中第三階乾學(xué)習(xí)） 瓷料歸型成果展示回到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室將在現(xiàn)場見滝、雲(yún)踐和收集的資料進(jìn)行已納整理和總 結(jié)用張貼扳、FF7文稿氏團(tuán)以形或謹(jǐn)行匯報(bào)第一個階段是任務(wù)獲

26、取、知識準(zhǔn)備階段，在校內(nèi)礦井綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí) 訓(xùn)室、單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)室、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室，充分利用校內(nèi)具有職業(yè)氛圍的仿真、 模擬的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)室，通過講解、演示和操作，提出工作過程中需要解決的相關(guān) 問題和質(zhì)疑，完成工作任務(wù)所必須的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)、單片機(jī)的基礎(chǔ)理論知識 和實(shí)踐知識的準(zhǔn)備。第二個階段是實(shí)踐補(bǔ)充、理論轉(zhuǎn)化，到校外六礦、八礦等瓦斯監(jiān)測中心實(shí)施 工作任務(wù)。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室作為現(xiàn)場的模擬、仿真或縮影，與現(xiàn)場工作條件、設(shè)備及 工作環(huán)境之間，仍然存在著較大的差異，為了縮小校內(nèi)所學(xué)知識、所見設(shè)備與現(xiàn) 場實(shí)際之間的差距，將校外實(shí)習(xí)基地作為對校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的有效補(bǔ)充。以學(xué)習(xí)團(tuán) 隊(duì)形式到瓦斯監(jiān)測中心實(shí)習(xí)，相互分

27、工協(xié)作，以操作、拍照、抄錄、向師傅求教 等多種方式，排除疑問，解決問題，同時，盡可能多的收集資料。瓦斯監(jiān)測中心 的師傅對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行具體的指導(dǎo)，并對實(shí)施過程進(jìn)行考核評價(jià)。第三個階段是資料歸整、成果展示，回到學(xué)校后，仍以學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的形式在校 內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，將現(xiàn)場所見、所聞、所做、所思和收集的資料進(jìn)行歸納整理和總結(jié)， 并與校內(nèi)所學(xué)知識、工作環(huán)境、工作條件、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、操作過程進(jìn)行比較，找出 異同和原因，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)、外理論知識與實(shí)際工作崗位的有機(jī)結(jié)合，通過張貼板、 PPT 文稿匯報(bào)和答辯等形式展示學(xué)習(xí)成果，鍛煉專業(yè)能力、社會能力、方法能力。3.4 實(shí)踐教學(xué)條件1、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)環(huán)境校企共建、校企共享、校企共管具有職

28、業(yè)氛圍的仿真、模擬及生產(chǎn)性的實(shí)驗(yàn) 實(shí)訓(xùn)室，實(shí)施融“教、學(xué)、做”一體，完成行動導(dǎo)向“三段式”教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課堂 與實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)的一體化，使學(xué)生在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中學(xué)到了理論知識，實(shí)踐能力得 到了鍛煉。（1）單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)室，由電氣自動化技術(shù)專業(yè)和平煤神馬集團(tuán)公司、廣 州周立功單片機(jī)公司共同建設(shè)，面積 100 平米，配置計(jì)算機(jī) 80臺，可同時容納 80 人實(shí)訓(xùn)，完成單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的仿真實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。充分運(yùn)用現(xiàn)代教 育技術(shù)，采用國際先進(jìn)的單片機(jī)仿真軟件PROUTES和KEIL軟件，進(jìn)行單片機(jī)系 統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)開發(fā)，虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行仿真教學(xué)。（2）單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室，面積100平米，配置單片

29、機(jī)實(shí)驗(yàn)箱30套，計(jì)算機(jī)30臺，PCB制版機(jī)、無鉛回流焊機(jī)、高精度貼片器、點(diǎn)膠機(jī)等設(shè)備各1套，可同時 容納30 人實(shí)習(xí)，滿足課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求。能夠?yàn)閷W(xué)生第二課堂提供條件， 完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作，還可為學(xué)校和社會提供單片機(jī)相關(guān)技術(shù)服務(wù)。（3）礦井綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室，由學(xué)院、平煤神馬集團(tuán)和中國礦業(yè) 大學(xué)共同建設(shè)，包括礦井綜合自動化控制系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)等，突出單片 機(jī)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過自動化技術(shù)在煤礦綜合自動化監(jiān)控模擬系 統(tǒng)的應(yīng)用，為學(xué)生提供模擬煤礦井下現(xiàn)場的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)崗位，使學(xué)生熟悉煤礦主要 設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視，集中控制及安全保護(hù)；熟悉煤礦井下主要安全參數(shù)的測定及數(shù) 據(jù)的傳輸

30、、超限自動斷電保護(hù)；熟悉運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，各種保護(hù)的顯示及報(bào)警。專業(yè)教師與企業(yè)工程技術(shù)人員共同制定礦井綜合自動化監(jiān)控實(shí)訓(xùn)室的規(guī)章 制度、操作規(guī)程，共同開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐操作，為學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)打下 基礎(chǔ)。通過在校內(nèi)煤礦綜合自動化監(jiān)控模擬系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生在安全的環(huán)境下熟 悉煤礦綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的組成和原理，掌握系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)的技能。為學(xué)生 在頂崗實(shí)習(xí)前即為熟練技術(shù)工人奠定堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。2、 校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地校外與校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地統(tǒng)籌規(guī)劃，明確功能，在行動導(dǎo)向“三段式”教學(xué)組織 中，第一階段在校內(nèi)礦井綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室、單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)室，完成 任務(wù)獲取及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)和單片機(jī)的基本理論

31、知識和實(shí)踐知識的準(zhǔn)備；第二 階段到校外實(shí)訓(xùn)基地檢測隊(duì)的煤礦安全監(jiān)測中心和煤礦安全監(jiān)測分站維修車間 進(jìn)行實(shí)踐知識的補(bǔ)充和理論知識的轉(zhuǎn)化；第三階段,回到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室,對學(xué)習(xí)內(nèi)容 和現(xiàn)場資料歸納整理，展示學(xué)習(xí)成果。校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)為課程的實(shí)踐教學(xué)提供了真實(shí)的工程環(huán)境，滿足學(xué)習(xí)過程 中了解企業(yè)實(shí)際、體驗(yàn)企業(yè)文化的需要，提高課程的職業(yè)技能培養(yǎng)水平。、學(xué)習(xí)建議1、積極參加課外科技活動，提高學(xué)習(xí)興趣加入“電子協(xié)會”等學(xué)生社團(tuán)，分利用具有真實(shí)場景的校內(nèi)礦井綜合自動化 監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室、單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)室和電子圖書，結(jié)合課程內(nèi)容開展課外科技活 動，制作單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)模板、參加電子制作大賽，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力，提高實(shí) 踐

32、操作能力。積極參加講座、技能比賽等第二課堂，了解電子信息行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)及技 術(shù)要求，擴(kuò)寬視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)研究性學(xué)習(xí)能力和職業(yè)素養(yǎng)。2、主動參與“三段式”學(xué)習(xí)，全面發(fā)展本課程的“三段式”教學(xué)方式為學(xué)習(xí)者提供了充分表現(xiàn)和自我發(fā)展的空間， 做為學(xué)生要要充分把握自主學(xué)習(xí)的機(jī)會，積極主動參與資料收集、問題解決、匯 報(bào)展示的學(xué)習(xí)全過程，通過實(shí)踐、討論、合作、探究學(xué)習(xí)等方式，不斷提高自主 解決問題能力、分析總結(jié)能力和語言表達(dá)能力等綜合素質(zhì)。3、充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，自主學(xué)習(xí) 本課程建設(shè)有國家級精品課程、精品資源共享網(wǎng)站，提供有課程全部教學(xué)錄 像、電子教案、教學(xué)課件、學(xué)習(xí)案例、專家講座、在線答疑、在

33、線測試等學(xué)習(xí)資 源，可充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。五、考核方式單片機(jī)原理及應(yīng)用課程考核注重基本理論和基本技能的掌握情況以及分析 與解決問題的綜合運(yùn)用能力，采用“過程考核+結(jié)果考核”的綜合評價(jià)方式，對 知識、能力、素質(zhì)進(jìn)行全面的評價(jià)。1過程考核過程考核成績中模塊考核占過程考核成績 60%， 學(xué)習(xí)成果匯報(bào)占過程考核 成績 40%。主要依據(jù)學(xué)生出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、小組答辯、課堂問答、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)實(shí) 訓(xùn)等情況綜合考核。2結(jié)果考核主要采用期末考試占結(jié)果考核成績的 60%、應(yīng)用能力考核占結(jié)果考核成績的40%。3綜合評價(jià)綜合評價(jià)成績二（過程考核總成績?nèi)K數(shù)）X50%+結(jié)果考核成績X50%模塊考核標(biāo)

34、準(zhǔn)是針對在每個模塊學(xué)習(xí)過程中，對理論教學(xué)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的過程進(jìn)行考核，模塊考核標(biāo)準(zhǔn)見表 4.1所示。表 4.1 模塊考核標(biāo)準(zhǔn)序號考核項(xiàng)目考核點(diǎn)分值比1出勤情況缺勤總課時的1/3取消考試資格5%2學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)習(xí)態(tài)度端正；學(xué)習(xí)積極性高；對課程興趣高5%3課堂問答課堂上能認(rèn)真思考并積極回答問題10%4作業(yè)認(rèn)真完成作業(yè)，并有獨(dú)到的見解15%5實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作規(guī)范，有過程記錄，認(rèn)真撰寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告15%6團(tuán)隊(duì)合作團(tuán)隊(duì)任務(wù)分工合理，互相討論協(xié)助，認(rèn)真工作5%7信息收集能夠利用書籍、網(wǎng)絡(luò)收集與課程相關(guān)的內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)習(xí)5%學(xué)習(xí)成果匯報(bào)考核是針對每個模塊學(xué)習(xí)結(jié)束時，對學(xué)習(xí)的成果進(jìn)行展示匯報(bào)。學(xué)習(xí)成果匯報(bào)考核標(biāo)準(zhǔn)見表

35、 4.2所示。表 4.2 學(xué)習(xí)成果匯報(bào)考核標(biāo)準(zhǔn)序號考核點(diǎn)分值比1匯報(bào)內(nèi)容精煉；結(jié)構(gòu)合理；內(nèi)容豐富10%2課件制作圖文并茂，并使用相關(guān)動畫、視頻、圖片等5%3思路清晰、語言表達(dá)清晰準(zhǔn)確，能客觀反映自己的成果5%4學(xué)習(xí)成果豐富；軟、硬件設(shè)計(jì)合理；軟、硬調(diào)試正確10%5答辯的思路清晰，回答問題有新意或創(chuàng)意10%合計(jì)40%對單片機(jī)原理及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識進(jìn)行期末考試方法為筆試。具體考試內(nèi)容及分值比例見表4.3 所示。表 4.3 期末考試內(nèi)容及分值比例序號考試內(nèi)容分值比1單片機(jī)的認(rèn)識8%2單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)5%3單片機(jī)鍵盤應(yīng)用設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)5%4單片機(jī)控制顯示裝置設(shè)計(jì)及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)10%5單片機(jī)中斷及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)15%6單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及井下分站實(shí)現(xiàn)