1、单片机应用技术实践环节教学大纲一、目的本实习教学环节是针对单片机原理与应用A课程的要求，对学生进行综合性训练，培养学生有效地运用课程中所学到的理论知识与实践紧密结合，独立地解决工程实际问题的能力。通过该实践环节，使学生基本掌握单片机系统应用设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的软硬件设计与调试方法，了解单片机系统在测量、控制等各领域中的应用特点，初步具备应用单片机系统进行相关设备技术改造、测控应用系统设计以及产品开发的能力。二、基本要求（一）实习任务1实习任务由指导教师根据教学大纲要求与培养目标遴选出多个适合学生实习期间能够设计并安装调试完成的课题；2根据实习要求学
2、生可自行选择实验室实验条件能够支持并经指导教师审查通过的其他有兴趣的课题；3实习过程中要求学生在规定的时间内通过自主设计并安装调试整个课题内容，最终提交一份完整的设计图纸、程序清单和实习报告。（二）实习内容与要求1课题选择和方案确定：学生根据个人特长与兴趣合理选择适合自身才能发挥的课题。然后针对课题的任务，要求和条件进行仔细分析和研究，广泛收集与查找相关资料，利用已掌握的各种理论知识和实验经验，从实现的难易程度、整体性能、成本和体积等各方面综合考虑和较全面地论证，确定出最佳总体方案。2硬件设计：根据总体方案确定的硬件功能，设计单片机应用系统的各组成部分硬件电路，计算参数，选择相应元器件并进行单
3、元电路实验，然后与单片机系统接口构成完整的系统原理图，最后通过负载容限校正、抗干扰设计，以及必要的工艺结构设计，PCB板设计后，制作出印刷电路板，采购所需元器件组装成型即完成了硬件电路的基本任务。（也可在相关实验装置上搭建所设计的电路）3软件设计：单片机应用系统软件的编写一般采用模块化程序结构，即将功能完整、长度较长的程序分解成若干相对独立、长度较小的子模块，然后分别进行编写，调试。一个系统程序通常由一个主程序和若干个子（模块）程序、中断服务程序组成，采用C语言进行编写。4安装与调试：通常分三步进行：（1）硬件调试：分脱机检查和通电调试。（2）软件调试：在开发系统的支持下，先分别调试各子（模块
4、）程序，然后调试中断服务程序，最后调试主程序。（3）软硬件联调：在软件、硬件分别调试成功后，进行软硬件联机仿真，仿真成功后即可脱机运行。三、实践内容与时间分配见表1。表1 序号实践内容基本要求时间分配(天数)1选题、查阅相关资料、制定初步方案根据教师所拟题目（或自选通过教师同意）和自己的兴趣选定实习课题，并根据课题查阅、消化相关资料，制定若干个初步方案。12方案论证通过论证，在分析系统需求的基础上，对照各种实现目标的可行性、可靠性和经济性，以性价比为依据，选定最佳方案。13根据选定的方案画出系统硬件电路图和软件流程图要求用PROTEL专用工具画系统电路图，用VISO等专用工具画流程图。34制作
5、或搭建系统电路条件允许时要求绘制PCB版图并进行电路板制作、元器件焊接，也可在相关开发装置上搭建系统电路。并检查硬件电路的工作状态，直到符合要求。25编制、调试软件按照模块化编程要求，系统软件应规划好主程序、子程序和中断服务程序的功能，并逐一编写和仿真调试，直到软件符合要求26程序烧制，脱机运行运用专用工具将调试好的程序烧制固化到芯片，系统应能脱机运行，检查各功能是否达到设计要求，如有错误进行纠正17编写实习报告实习报告要博阿含一下内容：（1）课题名称。（2）实习任务与要求。（3）方案选择与论证。（4）方案的原理框图，系统电路图，布线图，以及它们的详细说明；单元电路设计与计算说明：元器件选择和
6、电路参数计算的说明。软件流程图及其算法的说明，并提供详细的系统资源分配表和程序清单。（5）系统调试，对软硬件调试过程中出现的问题进行分析，并说明解决的措施和方法；对系统工作情况进行测试、记录、整理和结果分析。（6）总结设计过程中的收获体会，系统仍存在的问题和进一步的改进意见等28答辩针对学生所设计的内容提出相关问题，考察学生的了解深度。1合计：13四、实践条件与地点建议1. 实践基本条件要求1）学生应该学完相关先修课程；2）教师应该在每次实习前制定完整的实习计划，包括拟定合适的实习课题，考察实习场所和器材条件等；3）应有专用的实习场所，并具备实习所需的器材和工具；4）本实习每组需要的器材如下：
7、l PC电脑1台；（内装相应软件1套）l 万用表1只；l 电烙铁1把；l 焊锡丝1卷、钳子和剪子个1把、砂纸一张；l 可调直流电源1台；l 单片机开发装置一套；l 覆铜板1块；l 示波器若干台、PCB制版设备一套共用。2. 实践地点建议 实习地点建议在电气与信息工程学院实验中心或具备以上条件的校外实习基地。五、能力培养与素质提升1. 能力培养本实习培养学生以下能力：1）根据所要解决的问题查阅资料的能力；2）利用所学知识分析解决问题，制定解决方案的能力；3）动手能力；4）利用相关软件绘制电路图、流程图和撰写报告的能力；5）硬件软件联合调试的能力；6）实习完毕使学生完整掌握单片机应用系统的设计和开
8、发方法和步骤。2. 素质提升本实习能有效提升学生以下素质：1）树立学生积极认真工作的态度；2）培养学生严肃、严谨、一丝不苟的科学态度；3）培养学生吃苦耐劳的品格；4）体验独立解决专业领域问题的成功快感。六、考核方式与评分标准根据实习课题设计过程和实习课题设计成果的运行情况综合以下几个方面评定成绩：1方案的正确性与合理性。（20%）2实习过程中理论掌握深度和广度、各课程知识融会贯通能力，以及创新能力。（10%）3实际动手能力（安装工艺水平、调试中分析和解决问题的能力）（20%）4实习成果的最终实际工作情况（10%）5实习报告（20%）6答辩情况（包括：课题的论述和回答问题的情况）（10%）7实习过程中的学习态度、工作作风和科学精神。（10%）4 / 4
