单片机原理及系统设计课程设计大纲
《单片机与系统课程设计》教学大纲
单片机与系统课程设计课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：机械电子工程本科专业课程代码：35E02716学时分配：集中2周赋予学分：2学分先修课程：电工电子实习、电子技术实验、控制工程基础等后续课程：机电系统综合设计、计算机控制技术、工业机器人等二、课程性质与任务本课程是机械电子工程专业的一门实践教学必修课。
通过课程的学习，加强学生基本技能的训练，培养学生理论联系实际，综合运用所学的模拟电子技术、数字电子技术知识和单片机原理与系统等课程知识分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的开设，使学生掌握单片机嵌入式应用系统的设计方法，并能运用PROTUES软件进行仿真分析，以提高学生的实践技能。
三、教学目的与要求本课程设计的目的是着重培养学生单片机应用方面的综合实践技能，将理论知识、基本实践技能与嵌入式系统的设计与制作结合运用，学生通过硬件电路设计、程序设计和仿真调试、整理资料、答辩等环节实际训练，发展学生智能，培养独立解决工程实际问题的能力和创新能力。
通过本课程设计的教学，学生应具备以下能力：1. 正确并快速的检索资料的能力；2. 具有进行系统规划和定义系统功能及性能的能力；3. 掌握嵌入式系统的软、硬件设计与仿真调试方法与步骤；4．初步具备结合专业实际进行嵌入式系统综合设计与制作的能力。
5. 具备文档资料的归类与设计报告的撰写能力。
四、教学内容与安排教学内容：指导学生设计并实现参考选题中要求设计的作品。
按设计要求制订系统实现方案，进行参数计算和元器件选型，绘制电路原理图，完成硬件电路的仿真调试调试，实现参数测试，并撰写课程设计报告。
参考选题如下：1. 基于AT24C02的简易电子密码锁功能要求：1.能够修改密码。
只有输入原设定的正确密码后才能修改密码。
2.三次输入开锁密码错误，则启动报警。
3.按键信息不显示，但要有按键音。
4.系统设0~9十个数字键，一个密码修改键，一个确认键。
按下密码修改键，先输入原密码，解密正确后键入新密码，按确认键生效。
单片机原理与应用系统开发课程设计
单片机原理与应用系统开发课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在让学生通过实际操作，掌握单片机原理及其应用系统开发技术，提高学生的综合能力和实际应用能力，为其以后的工作和学习奠定基础。
二、课程设计要求1. 实现单片机程序设计学生需要掌握单片机的程序设计方法和基础语言，在实验中实现单片机程序，并对程序的运行结果进行观察和分析。
2. 设计与制作简单电路板学生需要理解电路板的制作方法及其原理，掌握电路板的设计规则与步骤，在课程设计中实现电路板的制作，运用电路板完成单片机控制项目。
3. 掌握单片机对外设的控制学生需要掌握单片机对外围设备的控制方法和技巧，在进行实验时能够控制电机、LED灯、数码管等外设的操作，实现控制电路的自动化控制。
4. 培养团队合作能力和实际应用能力在课程设计中，学生需要组成小组来进行课程设计，培养团队合作能力。
同时，通过实际操作，掌握单片机应用系统的开发技术，提高实际应用能力。
三、课程设计内容1. 实验一：单片机基本操作本实验旨在让学生使用Keil uVision编译工具编写单片机程序，了解单片机程序设计与调试方法，并在网上下载及选择合适的例程文件，实现LED灯闪烁控制，用四个数码管循环显示数字0~9。
实验要求：•使用Keil uVision编译工具编写单片机程序。
•下载及选择合适例程文件。
•实现LED灯闪烁控制，用四个数码管循环显示数字0~9。
•能够观察程序的运行结果，对程序的结果进行分析。
2. 实验二：单片机模拟温度报警系统本实验旨在让学生了解单片机对外设的控制方法，掌握温度传感器的使用方法并完成具有报警功能的温度控制系统的开发。
实验要求：•掌握单片机对外设的控制方法。
•掌握温度传感器的使用方法。
•完成带报警功能的温度控制系统的开发。
•能够观察程序的运行结果，对程序的结果进行分析。
3. 实验三：单片机模拟电子秤本实验旨在让学生了解单片机对电机的控制方法，掌握光电传感器的使用方法，并完成带重量显示功能的电子秤的开发。
《单片机课程设计》教学大纲
《单片机原理课程设计》教学大纲课程设计名称：单片机原理课程设计课程设计课代码：020166课程设计周数：2周课程设计学分：2学分先修课程：单片机原理及应用、EDA技术适用专业：电气信息类四年制本科一、课程设计教学的性质和任务单片机原理课程设计是应用电子技术和通信技术专业的专业课，学生在学习单片机原理与接口技术后做相应的课程设计有利于加深对所学课程知识的理解，提高学生的实际动手能力和创新思维，使学生具有一定的专业技能和实战经验，为以后的工作和科研打下坚实的基础。
二、课程设计教学的主要内容和基本要求1、本课程设计通过解决几个实际问题（交通灯系统、遥控器系统、温度计系统等），加深对理论知识的理解，提高学生的动手能力和编程能力，使学生具有一定的创新素质。
2、课程设计的主要内容包括：理论设计、调试及写出总结报告等。
其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。
程序设计是课程设计的关键环节，通过调试进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标，使理论设计更接近于实际产品。
课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把理论设计内容，调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论高度。
3、本课程设计的考核方式如下：理论设计方案，占总成绩40%；出勤，占总成绩的10%；设计报告，占总成绩35%；方案答辩，占总成绩15%。
三、时间分配表四、推荐课程设计教材及教学参考书教学参考书:《单片机课程设计实例指导》李飞光等编著，北京航空大学出版社，2004年。
《单片机接口技术及应用》赵佩华编著，机械工业出版社，2003年。
制定：陈文审定：孙玉梅批准：。
《单片机原理及应用》课程教学、实验和课程设计大纲
《单片机原理及应用》课程教学大纲一、课程基本情况课程名称：单片机原理及应用/ Principle and Application of Single Chip Microcomputer 课程类别：专业必修课开课学期：5学分：3总学时：48理论学时：40实验学时：8适用专业：电气工程及其自动化专业适用对象：本科先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、程序设计基础等二、课程简介1.课程任务与目的让学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能；掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在电气自动化控制、测量、保护等电气和电子技术领域的应用；初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。
在本课程实验及综合设计环节，介绍有关单片机的最新技术和发展方向，激发学生紧跟时代、不断学习、勇于创新的思想意识。
2.对接培养的岗位能力本课程重点支持以下毕业要求：毕业要求2.3能认识到解决问题有多种方案可选择，能通过文献研究寻求可替代解决方案。
毕业要求3.1掌握设计/开发电气工程领域复杂工程问题解决方案所需要的专业知识和技术手段，熟悉设计/开发相关的技术规范与标准以及影响设计目标和技术方案的各种因素。
毕业要求4.3能综合多学科专业知识，对实验数据进行处理、分析与解释，得到有价值的研究结论。
三、课程目标与毕业要求根据该课程所支撑的毕业要求指标点，确定以下三个课程目标。
课程目标1 掌握单片机系统硬件的组成和基本原理，以及单片机系统软件设计的基本方法。
（支撑毕业要求3.1）课程目标2 具有应用先进设计软件和先进设计工具进行单片机控制系统的分析和设计能力，并具有一定的分析和解决工程实践问题的创新意识和创新能力。
（支撑毕业要求2.3）课程目标3 掌握单片机系统硬件调试和软件调试的方法，并能对调试结果进行分析和处理。
（支撑毕业要求4.3）四、教学内容与成果目标（二）实验或实践学时安排五、课程考核方式与评分标准2.总成绩构成本课程综合绩评定由课程表现成绩(10%)+平时作业成绩(10%)+实验成绩(20%)+上机操作考试成绩(60%)构成。
单片机课程大纲
单片机课程大纲一、课程性质和任务：1. 课程性质：本课程是电气自动化专业的一门主干专业基础课。
2. 课程任务：以传授单片机应用的基本知识和技能为目的，使学生具备分析、设计单片机应用程序和进行硬件分析、设计的基本技能，掌握单片机应用系统设计与制作的基本方法与步骤，能够熟练运用仿真开发环境调试软、硬件。
最终达到培养学生综合分析与调试的能力、项目综合设计与制作的能力。
二、先修课程模块、后续课程模块：先导课程：《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《计算机原理与操作系统》。
后续课程：《嵌入式系统原理及应用》、《智能终端应用开发》。
三、课程教学目标：1. 掌握单片机的基本组成、工作原理、指令系统和程序设计。
2. 掌握单片机的系统扩展、接口技术和应用系统的设计方法。
3. 能够根据具体应用需求，设计单片机应用系统，并能够进行调试和优化。
四、课程内容及学时分配：1. 基础知识（8学时）：介绍单片机的发展及趋势、单片机的结构与特点、单片机工作原理、典型产品等内容。
重点掌握微型计算机的体系结构、单片机的概念。
难点是微型计算机的体系结构。
2. MCS-51系列单片机（16学时）：介绍MCS-51系列单片机的寻址方式及各种寻址方式可用的存贮空间、特殊功能寄存器及其用法等内容。
通过实验或实训方式掌握该系列单片机的实际操作和应用方法。
3. 单片机应用系统设计与实现（32学时）：介绍单片机应用系统的基本组成和设计方法，包括硬件电路设计、软件程序设计、系统调试与优化等方面。
通过实验或实训方式，学生能够独立完成单片机应用系统的设计和实现。
4. 单片机接口技术及应用（32学时）：介绍常见的单片机接口技术，包括输入输出接口、AD/DA转换接口、串行通信接口、并行通信接口等。
通过实验或实训方式，学生能够掌握各种接口技术的实际应用方法和技巧。
5. 单片机应用系统的调试与优化（16学时）：介绍单片机应用系统的调试方法和优化技巧，包括仿真开发环境的熟练使用、调试技巧的应用、系统性能的优化等方面。
《单片机设计》课程教学大纲
《单片机课程设计》教学大纲
课程英文名称：Curricular Practical Training of the principle and application of microcontollers
课程编号：0700920 学分： 1 学时：1周
一、课程教学对象
本课程的教学对象为信息工程学院电子信息工程、通信工程、自动化、电气工程及其自动化和交通工程等理工专业学生。
二、课程性质、目的和任务
本课程为专业必修课。
通过课程的学习，学生应该掌握单片机的系统设计与开发实用技术。
三、对先修知识和技能的要求
学生在学习本课之前，应先修过《单片机原理及应用》的课程。
四、课程设计的主要内容、基本要求及学时分配建议
教师在选择设计题目时，可根据专业的不同，从以下列出的题目中选择其一，教师也可根据教学需要自定题目，但应达到大纲要求。
五、建议使用教材及参考书
主要参考书：刘焕成. 工程背景下的单片机原理及系统设计（第2版）. 北京:清华大学出版社,2011六、考核方式
课程设计考核注重的是实践能力的表现，考核总成绩包括：考勤、操作能力、系统运行效果及对系统的理解等。
审核人：_________ 日期：____________
1。
单片机原理课程设计
单片机原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其内部结构及工作流程；2. 学会使用单片机编程语言进行程序设计，掌握基本的编程技巧；3. 了解单片机在现实生活中的应用，理解其功能及作用。
技能目标：1. 能够运用单片机进行简单的电路控制，具备实际操作能力；2. 培养学生动手实践、团队协作和解决问题的能力；3. 提高学生的编程技能，使其能够独立完成简单的单片机程序设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的创新意识，鼓励其勇于尝试和挑战；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其认识到技术发展对社会进步的重要性。
课程性质分析：本课程为单片机原理课程设计，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和创新精神为核心。
学生特点分析：学生为高年级学生，具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践操作经验不足。
教学要求：1. 结合课本内容，深入浅出地讲解单片机原理，注重实际应用；2. 创设实践环节，让学生动手操作，提高其技能水平；3. 激发学生兴趣，引导其探索单片机技术的未来发展。
二、教学内容1. 单片机基础理论：- 单片机的内部结构及工作原理；- 单片机的性能指标与选型；- 单片机指令系统与编程方法。
2. 单片机编程语言：- 汇编语言基础；- C语言在单片机编程中的应用；- 常用编程技巧及案例分析。
3. 单片机硬件接口：- I/O口编程与应用；- 定时器/计数器原理与应用；- 中断系统及其应用。
4. 单片机系统设计与实践：- 系统设计流程与方法；- 简单电路控制设计与实现；- 综合项目设计与展示。
教学大纲安排：第一周：单片机基础理论及内部结构学习；第二周：单片机指令系统与编程方法；第三周：汇编语言及C语言在单片机中的应用；第四周：单片机硬件接口学习；第五周：系统设计流程与方法；第六周：简单电路控制设计与实践；第七周：综合项目设计与展示。
单片机课程设计大纲
单片机课程设计大纲一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本组成、工作原理及功能特点；2. 使学生了解单片机编程的基本语法和编程技巧；3. 帮助学生理解单片机在实际应用中的使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单电路设计和控制的能力；2. 使学生能够独立编写简单的单片机程序，实现基础功能；3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，学会运用单片机解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣和热情；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力；3. 增强学生的创新意识和实践能力，激发学生积极参与科技创新活动的意愿。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，让学生全面掌握单片机技术。
学生特点：学生处于初中或高中阶段，具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调动手实践，鼓励学生创新，培养实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识- 单片机的组成与结构- 单片机的工作原理- 单片机的性能指标2. 单片机编程语言- 汇编语言基础- 程序结构及编程技巧- C语言在单片机编程中的应用3. 单片机接口技术- I/O接口- 定时器/计数器- 中断系统- 串行通信接口4. 单片机应用实例- 简单电路设计与控制- 基础功能编程实现- 实际应用案例分析5. 单片机实践操作- 基本操作训练- 综合项目设计与实现- 创新实验与拓展教学内容安排与进度：第一周：单片机基础知识学习第二周：汇编语言编程训练第三周：C语言在单片机编程中的应用第四周：单片机接口技术学习第五周：单片机应用实例分析与实践操作第六周：综合项目设计与实现教材章节关联：《单片机原理与应用》第一章：单片机概述《单片机原理与应用》第二章：单片机组成与结构《单片机原理与应用》第三章：单片机编程语言《单片机原理与应用》第四章：单片机接口技术《单片机原理与应用》第五章：单片机应用实例《单片机实践指导书》：实践操作指导内容教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
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《单片机原理及系统设计》课程设计大纲
一、目的
本课程设计是在学习先修课程《单片机原理与系统设计》之后，为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。
本课程设计应结合《单片机原理与系统设计》课程的基础理论，重点强调实际应用技能训练，包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。
其课程设计任务是使学生通过应用单片机系统设计的基本理论，基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力，培养学生的创新意识，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、课程设计的要求和过程管理
设计步骤的规范不但可以培养学生科学的工作方法和作风，而且还能有效地减少错误，提高工作效率。
因此必须严格执行良好的实验步骤规范（包括上机操作规范）。
本课程设计的基本步骤是：
1.问题分析及解决方案框架确定
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么（What to do?）。
在确定解决方案框架过程中（How to do?），综合考虑系统功能，考虑怎样使系统结构清晰、合理、简单和易于调试。
最后确定每个模块的选择及设计方案。
2.详细设计
确定各个模块与单片机的接口方法，分配好单片机的资源，在此基础上进行程序设计。
3.上机调试
选择自己熟悉的单片机开发环境，或者利用实验室现有资源，检查、调试、验证自己所做系统设计的正确性。
4.完成课程设计报告
本课程设计共一周（5天），时间安排为：
(1)下达设计任务书，熟悉设计系统任务和要求；查阅设计资料；
(2)系统软、硬件总体设计；
(3)设计电原理图, 系统硬件调试；
(4)编写软件，系统软件调试；
(5)完成课程设计报告并参加课程设计检查；
(6)封面格式如下页所示。
(7)论文内容要求如下。
1)引言
2)设计方案及原理
3)硬件设计
4)软件设计
5)总结
6)参考文献
7)附录
三、考核评估
课程设计一结束即评定成绩。
重点考核以下几个方面的内容：设计内容完成情况（系统软、硬件设计）占总成绩的60%；课程设计报告完成情况占总成绩的20%；平时设计认真，独立思考完成情况占总成绩10%；课程设计宣讲、答辩占总成绩的10%。
优秀：设计认真、准确，设计思想新颖，有一定的独到之处，打印书写工整，电路设计合理，程序设计思路清晰，有较强的独立思考和创新能力，独立思考
完成；
良好：设计认真、准确，打印书写工整，电路设计基本合理，程序设计思路清晰，
单片机课程设计
题目：
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
设计时间：
讨论后独立思考完成。
中等：设计认真、较准确，打印书写工整，电路设计基本合理，程序设计思路清晰，有一定的思考能力。
及格：设计较认真、基本准确，打印书写基本工整，电路设计基本合理，程序设计思路较清晰，和同学讨论基本能完成设计任务。
不及格：设计不认真、错误较多，打印书写潦草，未能完成设计任务。
四、课程设计实习题
由以下设计题目中学生任选一题，并且带课程设计的教师必须自行出一个大纲题目以外的课题，学生也可自选课题。
题目一：水塔水位控制设计
(1)设计内容
本设计为一个实际应用系统的水塔水位控制部分。
在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3个金属棒，以感知水位变化情况。
工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。
1）完成单片机硬件的设计，包括：CPU、存储器（外扩ROM、RAM）、输入/输出接口（外扩并行I/O口）以及总线连接部分（附控制电路原理图）；
2）完成控制软件的设计（附控制软件清单）；
设计要求
1）因本计算机控制系统还控制有其他多个设备，所以要求水位检测采用中断方式；
2）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；
3）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；
4）以论文格式给出设计报告。
题目二：循环灯控制设计
(1) 设计内容
在单片机的P1口接8个发光二极管，通过外部中断、定时器中断和位扫描等程序控制实现每个发光二极管指示灯闪烁10次，并依次循环。
正常状态下，这8个灯（发光二极管）按一定流速从左向右流动（假设这8个灯依次从左向右接在上）。
(2) 设计要求
1）在系统设计中，要求使用中断方式完成其功能；
2）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；
3）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；
4）以论文格式给出设计报告。
题目三：多功能信号发生器设计
(1) 设计内容
1）信号发生器能产生50-200Hz的正弦波、方波、三角波、锯齿波，数码管显示信号频率；
2）输出哪一种波形由四个按键控制；
3）波形的极性、幅度、周期、占空比可由按键操作设置和修改。
(2) 设计要求
1）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；
2）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；
3）以论文格式给出设计报告。
题目四：汽车转向信号灯设计
(1) 设计内容
模拟汽车在驾驶中的左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。
在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆使左转弯或右转弯开关合上，从而使左头信号灯、仪表板的左转弯灯、左尾信号灯或右头信号灯、仪表板的右转弯信号灯、右尾信号灯闪烁；闭合紧急开关时以上六个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，左右两个尾信号灯点亮；若正当转弯时刹车，则转弯时原闪烁的信号灯应继续闪烁，同时另一个尾信号灯点亮，以上闪烁的信号灯以1Hz频率慢速闪烁；在汽车停靠开关合上时左头信号灯、右头信号灯、左尾信号灯、右尾信号灯以10Hz频率快速闪烁。
任何在下表中未出现的组合，都将出现故障指示灯闪烁，闪烁频率为10Hz。
表模拟驾驶开关作时信号灯输出的信号表
(2) 设计要求
1）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；
2）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；
3）以论文格式给出设计报告。
题目五：数字频率计
(1) 设计内容
1）频率计可以测量三角波、正弦波、锯齿波、方波信号的频；
2）可以显示所测得信号的频率；
3）可以测量从1HZ到10KHZ的频率信号。
(2) 设计要求
1）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；
2）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；
3）以论文格式给出设计报告。