泰山科技学院

实验课程教学大纲

《单片机原理与应用课程设计实验课》教学大纲

课程名称：单片机原理与应用课程设计

课程编号： 0451502

课程类别：专业主干课

学时/学分：16/1

适用专业：物联网工程

一、前言

1. 课程性质:

单片机原理与应用课程设计是物联网工程技术专业的专业必修课，是一门面向应用、具有很强实践性与综合性的课程。本课程在完成电路、模拟电子、数字电子、计算机文化基础等课程基础上进行学习，并为后续电子信息类课程打下基础。

2. 教学目标:

通过本课程的教学使学生掌握单片机技术的基本知识，了解单片机的硬件电路设计、C语言编程及外围电路设计等基础知识，掌握单片机的编程方法、编程规则及外围电路设计技巧，使其获得利用单片机解决某些工程技术问题所需的知识。

3. 学时分配表:

4. 实验方法与要求建议:

通过实验教学，使学生理解单片机的硬件设计、程序设计、外部功能扩展，掌握单片机的基本原理、编程技术、中断技术、系统扩展、定时器、串行接口和其他输入/输出接口技术，并且学习、了解单片机应用系统的设计思想和设计方法。

5. 考核方式及要求:

考核方式：实验。

成绩构成：平时成绩40%；实验考试成绩60%。

二、教学内容

实验项目一 流水灯的设计

（一）实验性质：独立实验

实验类别:独立实验

实验类型：综合性

计划学时：4

实验分组：两人一组

（二）实验目的

通过实验，使学生会设计单片机最小系统，并设计简单的单片机系统外围电路。

（三）实验的基本内容与要求

让学生从宏观的角度去了解单片机是一个什么样的系统，知道单片机系统是怎么一步步设计出来的；对单片机系统设计有基本的了解。

任务一：认识单片机

任务二：认识单片机的开发和仿真环境

任务三：单片机最小系统电路设计

任务四：LED与单片机的接口电路设计

任务五：流水灯的软件设计

（四）实验仪器设备、材料

单片机实验箱、计算机

（五）实验操作要点

设计单片机硬件原理图、设计单片机程序，调试

（六）实验教学建议

本内容为课程引入内容，教学上结合电路图设计，单片机最小系统原理以及外围电路设计，使学生全面掌握单片机系统设计方法。

（七）指导书与参考资料

程绪长. 单片机原理及接口技术项目化教程[M]. 第一版 北京: 电子工业出版社, 2018

实验项目二 定时提醒器的设计

（一）实验性质：独立实验

 实验类别:独立实验

实验类型：综合性

计划学时：4

实验分组：两人一组

（二）实验目的

掌握51单片机4个并行I/O口的内部结构和使用方法，以及四个I/O口之间的区别。熟悉51单片机的定时器/计数器工作原理与内部结构；掌握51单片机的定时器/计数器工作方式和编程实例；结合I/O的应用、定时器/计数器中断穿插举例讲解中断程序的编程要点。

（三）实验的基本内容与要求

本任务主要考察学生对单片机的整体系统考虑，如何添加定时任务，用好片上资源，将单片机的定时系统最合理的进行布局。

任务一：LED数码管与单片机的接口电路设计

任务二：独立按键与单片机的接口电路设计

任务三：定时提醒器的整体设计

（四）实验仪器设备、材料

单片机实验箱、计算机

（五）实验操作要点

设计单片机硬件原理图、设计单片机程序，调试

（六）实验教学建议

通过详细板书并结合实践的方式讲解这一任务的硬件规划和软件设计。

（七）指导书与参考资料

程绪长. 单片机原理及接口技术项目化教程[M]. 第一版 北京: 电子工业出版社, 2018

实验项目三 计数器的设计

（一）实验性质：独立实验

实验类别:独立实验

 实验类型：综合性

计划学时：4

实验分组：两人一组

（二）实验目的

掌握单片机计数器电子电路的设计要点，掌握单片机系统设计的概念、程序设计方法及步骤。

（三）实验的基本内容与要求

本章主要要求学生掌握计数器与单片机的设计方法；需要学生全面掌握单片机硬软件知识，并能根据要求设计出对应产品。

任务一、计数器硬件电路设计

任务二、计数器软件设计

（四）实验仪器设备、材料

单片机实验箱、计算机

（五）实验操作要点

设计单片机硬件原理图、设计单片机程序，调试

（六）实验教学建议

通过详细板书并结合实践的方式讲解这一任务的硬件规划和软件设计。

（七）指导书与参考资料

程绪长. 单片机原理及接口技术项目化教程[M]. 第一版 北京: 电子工业出版社, 2018

  实验项目四 简易计算器的设计

（一）实验性质：独立实验

实验类别:独立实验

实验类型：综合性

计划学时：4

实验分组：两人一组

（二）实验目的

掌握LCD输出与矩阵键盘输入的综合能力，以及运用到项目中的逻辑思维能力。

（三）实验的基本内容与要求

本章着重考察学生的硬件设计与程序编写能力。重点考察学生LCD显示屏的设计、矩阵键盘的设计能力，并将两者结合起来的项目功底。

任务一、LCD与单片机的接口电路设计

任务二、矩阵键盘与单片机的接口电路设计

任务三、简易计算器的整体设计

（四）实验仪器设备、材料

单片机实验箱、计算机

（五）实验操作要点

设计单片机硬件原理图、设计单片机程序，调试

（六）实验教学建议

首先帮助学生建立起单片机电路设计概念，明白LCD和矩阵键盘的设计思路，结合计算器的例子加深同学们对逻辑程序的理解。

（七）指导书与参考资料

程绪长. 单片机原理及接口技术项目化教程[M]. 第一版 北京: 电子工业出版社, 2018

执笔： 审核： 编制（修订）时间：