《单片机》课程实训实施方案
开课学期：第3学期第16周
学 时：1周
课程类别：实践性教学环节
适用专业：10自动化1班
一、课程的性质、目的和任务
课程实训是本专业集中实践环节的主要内容之一，是学习专业技术课所需的必要教学环节。通过课程实训的教学实践，使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；课程实训的设置应使学生接触和了解实际局部实训从收集资料、方案比较、编程、调试的全过程，进一步提高学生的分析、综合能力以及解决工程实际的基本能力，为今后的毕业实训做必要的准备。
本课程实训是学生在基本完成“单片机”课程学习后的一个实践性教学环节，是培养学生应用已学到的理论知识来解决工程实际问题的一次训练，并为后续课程的学习和实践奠定基础。
1. 培养学生深入理解单片机的内部结构及工作原理，初步掌握单片机产品的开发流程，使学生在校学习期间即能掌握单片机的选型、开发单片机系统的设计方法，真正实现理论与实际相结合。
2. 通过课程实训使学生对“单片机”课程进行必要的复习，加深对这些课程的理解，并在实践中检验学生综合掌握，灵活运用所学理论知识的程度和效果。
3. 通过实训培养学生熟练运用手册和参考资料的能力。
二、课程实训的内容及学习方法
“单片机” 课程的课程设计，其主要内容包括：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、硬件系统设计和软件系统设计。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、程序流程图等。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。
以下设计题目每组学生可任选一项，也可自行选题：
1、 步进电动机的控制
在掌握硬件原理的基础上，编写C语言程序，对步进电动机进行调速控制。设置多个按键，按下不同的按键控制不同步进电机的转速和转向。
要求：
1）用PROTEL99画出相应的实验电路原理图（包括单片机及相应的振荡电路和复位电路等）。
2）熟悉步进电机驱动电路的工作原理，编程实现相应的功能。
3）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
2、波形发生器
利用单片机综合仿真实验仪上的DAC0832数模转换器，设计一个波形发生器，并由按键选择输出的波形，及波形的频率。波形发生器能产生锯齿波、方波和正弦波。波形电压范围为0～5V。
要求：
1）用PROTEL99画出相应的实验电路原理图（包括单片机及相应的振荡电路和复位电路等）。
2）掌握DAC0832数模转换器的工作原理，编写相应功能C语言的程序并调试。
3）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
3、直流电动机的控制
设计一个电路，实现对直流电动机的正、反转的控制，以及调速控制和速度显示（要求使用C语言编程）。
要求：
1）掌握直流电动机驱动电路的工作原理，用PROTEL99画出相应的实验电路原理图（包括单片机及相应的振荡电路和复位电路等）。
2）设置按键，完成对直流电动机的正反转的控制，以及调速控制。
3）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
4、简易数字电压表
运用串行AD芯片TLC549，设计一个数字万用表对应电压在由ZLG7290芯片管理的数码管上显示。
要求：
1） 熟悉串行AD芯片TLC549的工作原理，以及键盘显示管理芯片ZLG7290的工作原理，设计实验电路，用PROTEL99 画出电路原理图。
2）编写相应的功能程序。
3）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
5、点阵液晶的汉字和数字显示
将学生自己的学校、系别、班级在ZY12864D图型点阵液晶上显示出来。
要求：
1）熟悉ZY12864D图型点阵液晶的工作原理及指令系统，了解图型液晶和单片机接口电路的设计，并用PROTEL99画出原理图。
2）了解汉字和数字字库字模的提取方法，以及字模的存储方法。
3）编写相应功能程序。
4）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
6、 电子时钟
用单片机的定时/计数器，设计一个准确的电子时钟，并在数码管上显示时间。显示要求为“小时 分钟 秒钟”。
要求：
1）用PROTEL99画出电路原理图。
2）熟悉键盘、显示管理芯片ZLG7290的工作原理，编写C语言实验程序。
3）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
7、 简易计算器
使用ZLG7290芯片，设计一个0～1000数字间的简易计算器，计算功能为“＋、－、×、/ ”四则运算，显示可以选用液晶显示器（要求使用C语言编程）。
要求：
1）用PROTEL99 画出电路原理图。
2）设计键盘，包括数字按键、运算按键、功能按键。
3）将计算后的结果在数码管上显示。
4）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
8、串行通讯及显示
掌握单片机串行通讯的原理，设计一个小型的单片机多机串行通讯系统，使多个单片机系统中进行串行通讯，主从机系统都可以通过键盘设置、显示数据和确认发送数据。主机用来监控各从机，并显示各从机通过键盘设置的数据。数据在数码管上显示出来（要求使用C语言编程）。
要求：
1）掌握单片机串行通讯的原理，用PROTEL99 画出通讯系统的电路原理图。
2）编写显示程序和串行通讯程序，以及键盘程序，设置数据输入键以及发送键。
3）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
9、万年历显示
通过键盘输入任意年、月、日，在液晶上显示当月的月历信息和当天的农历信息（按月历格式显示日期和星期信息）。
要求：
1） 熟悉万年历的计算方法。
2） 掌握通过ZLG7290管理键盘电路设计和软件设计方法。
3） 掌握单片机与液晶显示器的接口和控制方法。
4） 熟悉公历转农历的计算方法。
5） 编写实验程序，并调试出结果。
6） 编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
10、 简易示波器
通过A/D模块，检测幅值为5V的脉动直流信号，并在液晶上显示波形、波形的幅值和频率。
要求：
1）掌握单片机与液晶显示器的接口和控制方法。
2）掌握图形液晶的曲线的绘制方法。
3）熟悉波形频率的计算方法。
4）编写实验程序，并调试出结果。
5）编写设计论文，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图。
三、 实训说明书
1、实训说明书格式
实训说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下：
（1） 统一稿纸，正规书写；
（2) 竖订横写；
（3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草；
2. 说明书的内容及计算说明项目
（1）封面；（2） 任务书；（3）电路原理说明；（4） 对实训课题的分析；
（5）参数计算（可无）；（6） 实训小结（实训特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（7） 参考文献。
要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，用工程字注文。
四、指导教师的职责
课程实际的指导教师必须由具有讲师及以上职称或具有硕士及以上学位的教师担任，青年教师在承担此课之前必须进行岗前培训。
（一）指导教师的职责如下：
1、按照要求落实课程实训内容，并在实训前制订具体的课程实训计划；
2、具体负责课程实训教学的实施，安排学生每日的实训内容，做好课程实训的检查以及讲评等工作；
3、认真做好课程实训教学准备，严格执行实训教学计划，随时掌握学生的实训情况，发现问题及时处理，遇重大问题应及时向系（部）及学院报告。
4、加强对学生的思想教育和生活后勤管理，经常对学生进行纪律、安全等方面的教育，及时向系（部）、实习中心报告；
5、认真做好学生实习成绩的考核、评分和实习总结工作。实习结束后写出书面总结交系（部）负责人，由系（部）教学秘书汇总后交实习中心。
6、提供必要的参考资料及样图；
7、教师应及时掌握学生的实训进度，及时答疑、督促检查；
8、引导学生发挥主观能动性，鼓励创新；
9、指导教师应坚守岗位，每天至少与学生见面一次。
10、1每名指导教师指导学生人数15～20名，每3人一个实训题目；最后一组4~5人
（二）学生管理制度
2、尊敬老师，尊敬工程技术人员和工人师傅，主动搞好关系，虚心请教。服从管理。认真听工程技术人员介绍，听从工程技术人员的指挥，有事要离开须请假获准。
3、实习时，要端正态度，明确目的，按照课程实训要求，认真完成实训任务。爱护实训实训场所环境，文明实训
4、严格遵守课程实训教学管理制度，如有违反，按学院规定和专业教学管理制度给与相应处分。
5、遵守实习单位的各种纪律和规章制度；未经许可，不准触动任何设备。实训中要注意安全，若意外发生安全事故时，要沉着冷静，不要惊慌失措，并及时报告指导教师，作出有效的处理。
6、实习结束后时，应写出3000字以上的实训报告交指导教师审阅、签字，通过考核合格后，方可获得相应学分。
五、实训参考资料
1.谷秀荣. 单片机原理与应用(C51版)[M].北京：北京交通大学出版社，2009.
2.周坚.单片机轻松入门[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.
六、具体时间地点安排
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班级分组 |
实训任务名称 |
实训地点 |
实训时间 |
指导教师 |
|
10自动化1全体 |
单片机课程设计任务布置 |
D420机房 |
第16周周一上午 |
谷秀荣 |
|
分组 |
方案的确定，资料搜集 |
D420机房 |
周一下午 |
谷秀荣 |
|
分组 |
硬件电路设计、接线 |
D420机房、单片机实训室 |
周二 |
谷秀荣 |
|
分组 |
接线、编程、调试 |
D420机房、单片机实训室 |
周三、周四 |
谷秀荣 |
|
全体 |
资料汇总，形成设计报告 验收，答辩 |
D420机房、单片机实训室 |
周五 |
谷秀荣 |
七、实习地点
D420机房、单片机实训室
八、实习人员
10自动化1共27人
九、实习指导教师安排
指导教师：谷秀荣
十、成绩考核与评定
1、课程实训结束后，每个学生必须完成任务书中所规定的内容，并将实习报告装订成册，于实习结束后一周内交给指导教师。
2、对每位学生实训的考核内容，将从三个方面按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级进行评定：
⑴思想作风和工作态度（积极主动、认真负责、吃苦耐劳、关心集体、团结互助），10%；
⑵实训资料收集、观察识别能力、综合分析、独立工作能力等，25%；
⑶实训报告报告，65%。
6教师根据学生的实训资料，计算书、图纸及质疑进行评定。课程实训成绩按五级分评定即：优秀、良好、中等、及格、不及格。对有突出表现，有创新思维的学生可酌情加分