单片机应用系统设计与制作说课
单片机原理及应用系统设计教学设计 (2)
单片机原理及应用系统设计教学设计前言单片机是当今嵌入式系统设计中最基础的部分之一，也是很多工科专业学生所必须掌握的技能。
本文将介绍单片机原理及应用系统设计的相关知识，并提出一些教学设计的建议。
单片机原理单片机是一种集成了CPU、RAM、ROM、I/O口等电子元件的微处理器芯片。
它可以实现多种功能，如控制、计算、通信等。
单片机的核心是CPU，它可以完成指令的读取、解码、执行以及数据处理等任务。
单片机中的RAM用于存储程序和数据，ROM用于存储只读程序。
I/O口则用于外部设备的连接，如传感器、LED等。
同时，单片机可以通过串口、并口等方式连接计算机，进行程序的下载和调试。
应用系统设计单片机广泛应用于各种应用系统中。
例如，智能家居、自动化控制、物联网等。
在应用系统设计中，设计人员需要根据需求选择合适的单片机型号、编写程序以及连接外部设备和传感器。
应用系统设计的过程可以分为硬件和软件两个部分。
硬件部分包含了电路设计、PCB设计以及组装。
而软件部分则包含了单片机程序编写、调试和优化等。
教学设计针对单片机原理及应用系统设计的教学，应该注重实践和应用。
教学中应当引导学生进行实际的电路设计和程序编写，并提供实验器材和工具的使用说明。
在教学中，可以采用自主探究的方式，引导学生自行思考和解决问题。
例如，给定一个应用场景，让学生根据需求选择合适的单片机型号、编写程序并连接外部设备。
除了实践和应用，也应该注重理论知识的讲解。
这包括单片机原理、电路设计、程序编写和调试等方面。
同时，也可以引导学生阅读相关的书籍和论文，了解其在实际应用中的发展和应用。
结论本文从单片机原理和应用系统设计的角度出发，介绍了单片机的基本概念、应用领域以及教学设计。
在教学设计中，应该注重实践和应用，并引导学生自主探究和提高对知识的理解和掌握。
参考文献•石永华. 嵌入式系统设计与开发[M]. 北京: 清华大学出版社, 2014.•朱巍. 单片机与嵌入式系统[M]. 北京: 电子工业出版社, 2016.•The 8051 Microcontroller and Embedded Systems Using Assembly and C[M]. Pearson Education India, 2015.。
单片机应用技术说课稿
2．课程内容的选择
• 根据课程目标，选择合适的教学内容，课 程内容选择的依据是：以职业岗位能力要 求为核心、以工作任务为基本参照点、以 学生的个性发展为根本。
• 其方案是：首先设计综合性的学习任务（或项 目），该学习任务要以实现课程目标为依据，能 将课程的全部内容具体化，要以具体的产品为载 体，还要具有一定的综合性和可扩展性。再对这 一综合性学习任务进行研究，分析出完成该学习 任务所需要的知识点，再将任务细化分成许多子 学习任务，每一个子学习任务要能包含一个完整 的工作过程，这一分解过程实际上是对学科体系 的解构、行动体系的重构过程。
• 具体来说，其中前 三个学习任务利用现有的DAIS实验箱完成， 后三个学习任务的硬件电路由学生制作真 实的产品，通过完成这些任务学习相关知 识要点，这个项目涵盖了本课程大部分知 识点。
• 项目2温度报警器按照设计与制作这个产品 的工作过程流线式地分成四个学习任务， 其中在两个任务教学中还讲解“键盘及其 接口”、“A/D接口”和“D/A接口”等知 识点。
• 通过9年来的改革与探索，我们树立了“一个中心、 两个基点、三化四统一五能”的教学理念，即以学 生为中心、以职业能力培养和职业素养养成为基点； 实施教学项目化、教学做一体化、考核过程化；围 绕“教什么？谁来教？在哪里教？如何教？”实现 四个统一：训练的内容与学习的知识统一、授课教 师与训练指导师统一、教室与实训室统一、技能训 练与知识传授统一；达到能掌握单片机内部结构、 指令系统，能运用单片机开发系统、Proteus仿真 软件，能具备利用单片机开发小型智能电子产品的 能力，能设计单片机应用系统的硬件和软件程序， 能解决单片机应用开发的实际问题。
• 《单片机应用技术》是在学好《电工技术》、 《电子技术》、《电子测量与自动检测》、 《程序设计》、《电机与电力拖动技术》等 课程的基础上开设，为学生学习《自动控制 技术》、顶岗实习及毕业设计打下坚实基础， 由此可见本课程在本专业中起到了承上启下 的关键作用，对学生职业能力培养与职业素 养养成起主要支撑作用，它不仅是电气自动 化技术专业的核心课程，还是我院应用电子 技术、电子信息工程技术等专业的核心课程， 受益面广，作用大。
单片机原理及应用说课课件
时钟源
讲解单片机时钟源的种类和时钟 频率对系统性能的影响。
分频器
解释分频器的作用和配置，以及 如何调整时钟频率。
单片机的中断系统
1 中断的概念
介绍中断是单片机用于处理实时事件的机制。
2 中断源
列举常见的中断源，如定时器中断和外部中断。
3 中断优先级
解释中断优先级的概念和处理多个中断的策略。
单片机的IO口
单片机原理及应用说课课 件
这份课件将带您了解单片机的原理和应用。通过图文并茂的方式，你将掌握 单片机的工作原理、组成及分类、存储和时钟系统、中断和IO口等知识。
单片机概述
介绍单片机的定义、特点和应用领域，以及单片机在嵌入式系统中的重要性。
单片机工作基本原理
解释单片机的基本工作原理，包括输入输出、运算控制和存储器等方面的内容。
单片机的组成及分类
Central Processing Unit (CPU)
解释CPU是单片机的核心部 件，负责执行指令和控制操 作。
Memory
探讨单片机的存储单元，包 括ROM和RAM的作用和区别。
Peripherals
探讨与单片机相连的外设， 如输入输出口和通信接口。
单片机的时钟系统
晶振
介绍晶体振荡器的原理和在单片 机中的应用。
汇编语言
讲解汇编语言的特点、指令集和编写方法。
C 语言
介绍C语言作为单片机编程的高级语言，包括语法和常用函数。
其他语言
探讨其和种类，如数字和模拟IO口，以及常见的接口标准。
单片机的特殊功能寄存器
功能寄存器的作用
探究特殊功能寄存器在单片机中 的重要性和使用方式。
控制寄存器
状态寄存器
解释控制寄存器的功能和配置， 如如何设置引脚的输入输出模式。
MCS-51系列单片机系统及其应用教学设计
MCS-51系列单片机系统及其应用教学设计背景介绍MCS-51系列单片机是一种非常常见的单片机芯片，它由Intel公司推出，并成为业界标准。
MCS-51系列单片机由于其操作简便、易于学习、成本低廉等优点，被广泛应用于各种不同的领域，如家电、汽车电子、医疗器械等。
随着科技的发展，MCS-51系列单片机的应用范围越来越广泛，人们对MCS-51系列单片机的需求也越来越多。
教学目标•了解MCS-51系列单片机的基本硬件和软件结构；•掌握MCS-51系列单片机的编程方法，如汇编语言和C语言编程；•学习MCS-51系列单片机的应用，如数码管、LED灯、LCD显示屏等。
教学内容第一章：MCS-51系列单片机的硬件结构本章主要介绍MCS-51系列单片机的硬件结构，包括CPU、存储器、IO口等。
学生需要掌握CPU的基本结构和工作原理，了解存储器的分类和使用方法，以及掌握IO口的使用方法。
第二章：MCS-51系列单片机的软件结构本章主要介绍MCS-51系列单片机的软件结构，包括程序存储器、数据存储器、程序运行机制等。
学生需要掌握程序存储和数据存储的区别，了解MCS-51系列单片机的程序运行机制，以便能够编写出高效的程序。
第三章：MCS-51系列单片机的编程方法本章主要介绍MCS-51系列单片机的编程方法，包括汇编语言和C语言编程。
学生需要掌握MCS-51系列单片机的编程方法，能够编写简单的程序。
第四章：MCS-51系列单片机的输入输出控制本章主要介绍MCS-51系列单片机的输入输出控制，包括数码管、LED灯、LCD显示屏的控制方法。
学生需要掌握各种输入输出控制方法，以便能够灵活应用于实际项目中。
第五章：MCS-51系列单片机应用实践本章主要介绍MCS-51系列单片机在实际项目中的应用，如家电、汽车电子、医疗器械等。
学生需要能够将所学知识应用于实际项目中，进行相应的开发和调试。
教学方法本课程采用讲授、实验、课题等多种教学方法相结合，让学生在感受和体验中掌握所学知识。
2024版单片机原理及应用说课ppt课件
交通信号灯控制系统设计
设计目标
实现十字路口交通信号灯的控制， 确保交通流畅和安全。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通 过编程控制LED灯的亮灭和闪烁， 模拟交通信号灯的工作过程。
Байду номын сангаас
硬件组成
单片机、LED灯、电阻、电容、 晶振等。
软件设计
编写程序实现交通信号灯的控制 逻辑，包括不同方向信号灯的亮
灭顺序和时间控制等。
02
提供丰富的电子课件、案例分析和 在线资源，方便学生自主学习和拓 展知识
02 单片机基本原理
单片机概述及发展历程
单片机定义
主要特点
单片机是一种将微处理器、存储器、 I/O接口等集成在一个芯片上的微型计 算机。
体积小、功耗低、性价比高、可靠性 高、易于扩展等。
发展历程
从早期的4位、8位单片机，到16位、 32位，再到当前的64位单片机，单片 机的性能不断提升，应用领域也不断 扩展。
讲解了单片机的中断系统、定时/计数器的原 理和应用，使学生掌握了单片机的高级功能。
介绍了单片机与各种外设的接口技术，包括 并行I/O接口、串行通信接口等，拓宽了学生 的知识面。
对未来发展趋势的展望
物联网与智能家居
随着物联网技术的不断发展，单片机作为智能家居的核心控 制单元，将在家庭自动化、智能安防等领域发挥越来越重要 的作用。
触发中断、外部事件触发中断等。
04 单片机接口技术
键盘、显示接口设计
键盘接口设计 按键识别与去抖动技术
按键编码与键值处理
键盘、显示接口设计
中断或轮询方式实现键盘输入 显示接口设计
LED数码管显示原理及驱动方式
键盘、显示接口设计
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。
单片机应用系统与开发技术课程设计
单片机应用系统与开发技术课程设计1. 简介本课程设计旨在通过对单片机应用系统与开发技术的研究，加深学生对单片机技术的理解和掌握，并提高学生的设计和解决问题的能力。
本设计方案将包含单片机选型、电路设计、程序编写和调试等方面的内容。
2. 选题背景单片机技术是电子信息领域的重要组成部分，具有普遍和广泛的应用前景。
在各种电子设备中，都有单片机控制系统的存在，如智能手机、数字电视、家用电器等。
同时，随着智能化和自动化的需求日益增长，单片机技术在工业控制、医疗仪器、交通运输、环境监测等领域也发挥着越来越重要的作用。
因此，掌握单片机应用系统与开发技术，具有不可忽视的重要性。
3. 课程设计目的和任务3.1 课程设计目的通过本课程设计，学生将了解单片机的工作原理、特点、应用场景及其在各个应用领域中的作用，理解单片机开发技术和调试技术的基本原理，并能够独立完成一个小型单片机系统的设计与调试。
同时，加强学生的实际能力和创新思维。
3.2 课程设计任务•学习单片机的原理、特点和应用场景；•学习单片机的编程和调试方法；•独立设计一个小型单片机系统；•对设计的系统进行编程和调试，并记录调试过程；•撰写课程设计报告，包括系统设计、编程和调试过程的记录，以及设计总结和体会。
4. 课程设计方案4.1 课程设计内容4.1.1 单片机选型根据实际需求和性能要求，选择适合设计需求的单片机和外设。
4.1.2 电路设计根据设计要求，设计单片机控制系统的电路。
1.硬件电路设计–电源电路设计–显示电路设计–模拟电路设计–数字电路设计2.外设接口设计–接口设计–通信接口设计4.1.3 程序编写1.单片机程序设计–编程软件介绍–嵌入式C程序设计–调试技术介绍2.各类外设程序编写–液晶屏程序设计–传感器程序设计–通信程序设计4.1.4 程序调试编写程序后，对程序进行调试，确保系统的正常运行。
4.2 考核方式•课程设计报告•设计成果展示•现场演示•评分与互评5. 课程设计总结本课程设计将学生的理论学习和实践操作相结合，全面提高学生的单片机应用系统和开发技术水平。
单片机应用系统设计与制作说课
态度目标
养成规范的操 作习惯和良好的职 业行为；
具备团队协作 精神、语言表达能 力和信息获取能力。
掌握度95%
Date: 2011-11-25 Page: 7
掌握度90%
掌握度95%
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置 ——设计理念
“岗.课.证相融 通” ， 符合专 业人才培养规格
电子产品设计与制造
PLC编程与控制
可编程逻辑电路设计与测试 智能监控系统安装与调试
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置 ——教学目标
知识目标
理解MCS-51单片 机功能模块及接口扩 展的工作机制；
掌握相关外围器 件使用方法；
熟悉单片机应用 系统设计开发流程。
能力目标
能熟练使用系统 开发工具；
能完成涉及单片 机多种资源应用具有 综合功能的小系统目 标板设计与制作；
8
运行方向控制
14
项目二 直流伺服电机的运行控制
转速控制
10
信号采集设计
16
项目三 模拟信号采集控制器设计
采集信号的误差修正
12
识别上位机指令控制
8
项目四
与上位机数据通信 现场数据上传
8
无线数据传送（GSM）
8
Date: 2011-11-25 Page: 12
《单片机应用系统设计与制作》
2.教学内容 ——内容组织与安排
《单片机应用系统设计与制作》
2.教学内容 ——内容组织与安排
智能水文监控系统设计
序号
项目一
项目名称
键盘控制彩灯设计
学习任务
最小系统设计 矩阵键盘设计
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《单片机应用系统设计与制作》
2.教学内容
——内容组织与安排
序 号
项目一
指令系统的介绍，分支结构 程序设计方法、H桥控制电路、定 智能水文监控系统设计 时器/计数器、直流电机的转速控 制方法、 D/A转换器的基本原理及 项目名称 学习任务 课 时 技术指标、串行D/A与单片机接口。 最小系统设计 16 键盘控制彩灯设计
矩阵键盘设计 运行方向控制 8 14 10 16 12 8 8 8
项目二
直流伺服电机的运行控制
转速控制 信号采集设计
项目三
模拟信号采集控制器设计
采集信号的误差修正 识别上位机指令控制
项目四
与上位机数据通信
现场数据上传 无线数据传送（GSM）
Date: 2011-11-25 Page: 12
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置
——专业定位
• 阅读一般性英语技术资料及简单口 头交流能力
• 计算机操作与应用能力
应 用 电 子 技 术 专 业 人 才 培 养 规 格
Date: 2011-11-25 Page: 5
• 工程计算能力
专业能力
• 识图与绘图能力 • EDA专业软件的应用能力 • 智能仪表调试与使用能力 • 小型电子产品设计与制作能力 • 生产工艺组织与质量管理能力
《单片机应用系统设计与制作》
3.教学过程
——项目流程
重视学生 创新能力 重视学生职 业素质培养
重视学生 自学能力
• 通用电路板焊接器件
• 选择器件 • 学生自己调研 • 设计系统功能 • 划分软硬件功能 • 用Protel设计硬件 原理图 • 印制板图 • 设计软件流程图 • 调试电路 • 编写软件程序 • 系统仿真调试程序
2.教学内容
——内容组织与安排
智能水文监控系统设计
序 号
项目一
项目名称
学习任务
最小系统设计
课 时
16
项目二
51单片机中断系统、定 键盘控制彩灯设计 矩阵键盘设计 8 时 /计数器系统、AD转换芯片 进行模拟信号采集、数据处 运行方向控制 14 直流伺服电机的运行控制 理算法、液晶显示。
转速控制 10 16 信号采集设计
12
8 8
项目四
与上位机数据通信
现场数据上传
无线数据传送（GSM）
8
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《单片机应用系统设计与制作》
2.教学内容
——内容组织与安排 单片机最小系统、引脚功能、
I/O端口的使用、编程软件使用、 智能水文监控系统设计 线路板的组装技术、矩阵键盘设 计、单片机开发流程基本认识。 项目名称 学习任务 课 时
Date: 2011-11-25 Page: 19
《单片机应用系统设计与制作》
6.课程特色
单片机应用系统 设计与制作
实际项目提炼 教学内容，教学按 项目开发流程展开
突出竞赛打造
课程品牌，提高学
生核心竞争力。
Date: 2011-11-25 Page: 20
《单片机应用系统设计与制作》
21
项目四
与上位机数据通信
现场数据上传 无线数据传送（GSM）
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《单片机应用系统设计与制作》
3.教学过程
——教学模式
1
2
3
4
5
项目导入
知识准备 任务布置 学生分组完成 知识、技能、态度评价
拓展延伸
四个项目共9个学习任务始终贯穿
Date: 2011-11-25 Page: 15
项目三
模拟信号采集控制器设计
采集信号的误差修正
识别上位机指令控制
12
8 8
项目四
与上位机数据通信
现场数据上传
无线数据传送（GSM）
8
Date: 2011-11-25 Page: 13
《单片机应用系统设计与制作》
2.教学内容
——内容组织与安排
智能水文监控系统设计
序 号
项目一
项目名称
键盘控制彩灯设计
学习任务
4 课堂设在实训室， 教.学.做一体化
3 教学内容项目 化，理实一体
Date: 2011-11-25 Page: 8
《单片机应用系统设计与制作》
2.教学内容
——选取原则
实际工程项目
岗课证 融通
教科研 一体
提炼内容 易于教学
教学 内容
智能水文信息监控系统设计与制作
Date: 2011-11-25 Page: 9
可编程逻辑电路设计与测试
Date: 2011-11-25 Page: 6
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置
——教学目标
知识目标
理解MCS-51单片 机功能模块及接口扩 展的工作机制； 掌握相关外围器 件使用方法； 熟悉单片机应用 系统设计开发流程。
能力目标
能熟练使用系统 开发工具； 能完成涉及单片 机多种资源应用具有 综合功能的小系统目 标板设计与制作； 具有项目设计文 档的编制、整理能力。
《单片机应用系统设计与制作》
课程设计
自动化工程系 翟志华
二○一一年十二月
1
目
1 2 3 4
录
课程设置
教学内容
教学过程 教学条件 5 教学评价 6 课程特色
Date: 2011-11-25 Page: 2
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置
——专业定位
应用电子技术专业高职毕业生面向岗位：
电子产品生产领域 电子产品质量管理领域 电子产品销售与售后领域 电子产品研发岗位
电子产品装接工 产品维护操作工
.
电子产品制图制版员 SMT操作员
工艺助理工程师
设计与测试助理工程师 单片机技术助理工程师
产品维护实验员
基本薪酬1800元
基本薪酬2000——3000元
Date: 2011-11-25 Page: 3
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置
——专业定位
设计与测试助理工程师
序 号
项目一
键盘控制彩灯设计
最小系统设计 矩阵键盘设计 运行方向控制
16 8 14 10 16
项目二
直流伺服电机的运行控制
转速控制 信号采集设计
项目三
模拟信号采集控制器设计
采集信号的误差修正
识别上位机指令控制
12
8 8
项目四
与上位机数据通信
现场数据上传
无线数据传送（GSM）
8
Date: 2011-11-25 Page: 11
毕业一 年后的 平均 月收入 （元）
2572 3504 3388
毕业时 掌握的 基本工 作能力 （%）
49 51 51
工作与 专业 相关度 （%） 73 86 90
毕业半 年内的 离职率 （%） 32 16 37
愿意推 荐母校 的比例 （%） 79 86 82
本校平均 水利工程施工技术 市场营销
工程测量技术
专 业 课 程 体 系
专业技术 基础课程
制图与AutoCAD
专业核心 技能课程
电子产品制图与制板 单片机应用系统设计与制作 电子产品整机检测与检修
传感器应用与信号检测 电子测量与仪表使用 电子产品装接规划与实施
专业能力 拓展课程
电子产品设计与制造
顶岗实习 实习实训
PLC编程与控制 智能监控系统安装与调试
• 职业生涯规划能力
方法能力
• 独立学习能力 • 决策能力
• 人际交往能力
• 公共关系处理能力
社会能力
• 劳动组织能力 • 集体意识 社会责任心
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置
——课程定位
公共基 础课程
电路分析基础 数字电路分析与应用
高频电子电路分析与应用 模拟电路分析与应用 C语言程序设计
校本活页教材
单片机快速开发工程师资格考 试理论题库
单片机快速开发工程师资格 考试实操平台
Date: 2011-11-25 Page: 17
《单片机应用系统设计与制作》
5.教学评价
——学生考核
课程 总成绩
=
过程考核 ×权重 （70%）
+
结果考核 ×权重（30%）
过程考核
结果考核
通过成品展示、小组汇报、项目报告等形式评定四个项目 的成绩。 参照单片机快速开发工程师职业资格考试标准，设置笔试 与实操题库，通过考试评定成绩。
态度目标
养成规范的操 作习惯和良好的职 业行为； 具备团队协作 精神、语言表达能 力和信息获取能力。
掌握度95%
掌握度90%
掌握度95%
Date: 2011-11-25 Page: 7
《单片机应用系统设计与制作》
1.课程设置
——设计理念
“岗.课.证相融 通” ， 符合专 业人才培养规格 1 2
教学指导团队 化，校企联合
• 烧录程序试运行系统
• 编写系统说明书
充分体现“教师指导下的以学生为中心”
Date: 2011-11-25 Page: 16
《单片机应用系统设计与制作》
4.教学条件
七个教学文本
——教学资源
网上教学资源库
课程标准
课程整体教学 计划设计 课程单元 教学设计 课程考核 实施方案 第一次课 学习指南
学生工作 任务书
最小系统设计 矩阵键盘设计 运行方向控制
课 时
16 8 14
项目二
直流伺服电机的运行控制
modbus总线技术 、串 10 转速控制