苏州大学：电子信息学院《微机应用课程设计》课程教学大纲.doc_大学文库

《微机应用课程设计》课程教学大纲课程名称：微机应用课程设计课程代码：ELIE3001 英文名称：Course Design in Microcomputer Applications 课程性质：专业必修课程学分/学时：136 开课学期：第5学期适用专业：电子信息工程、信息工程、通信工程等专业先修课程：模拟电路、数字电路、C语言、微处理器与微计算机系统后续课程：系统设计，毕业设计开课单位：电子信息学院课程负责人：陈蕾大纲执笔人：陈蕾大纲审核人：芮贤义一、课程简介：课程性质：本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程等电子信息类专业的一门重要专业实践课，是通信工程专业的必修课，属于工程实践类课程。教学目标：通过本课程设计，学生独立地完成一个典型单片机应用系统的设计和开发任务，使学生掌握单片机应用系统设计方法，深刻领会和掌握所学内容，利用所学知识，独立设计电路、编写应用软件、动手焊接元器件、动手调试系统，进一步培养和增强学生的知识综合应用与设计能力、自主学习与实践能力以及动手能力，使学生在了解电子系统的组成、设计原则与方法的基础上，将已学过的知识综合运用于系统设计中，从而培养学生知识综合应用及系统设计的能力。提高学生分析、解决电子信息领域中诸如管理与维护、开发与设计等问题的能力，培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广阔性，培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神，为从事电子信息技术相关的实际工作及解决复杂工程问题能力积累实践经验。本课程的具体教学目标如下： 1.掌握电子系统的基本组成，并能分析电子系统的各个组成部分，能够查阅电子系统相关的文献资料。【2.2】 2.掌握电子系统，特别是基于微型计算机的电子系统设计方法，分析优化系统组成，能创新性的设计电子系统。【3.3】 3.能将正确、合理地布局和焊接设计的电子系统，并能正确选择和使用各种工程电子元器件，同时能使用电子仪器进行电路系统的调试与测试。【4.3】 4.掌握科学合理科的使用各种电路设计与仿真工具软件，并在软件仿真平台能熟练的进行仿真分析。【5.2】二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标

《微机应用课程设计》课程教学大纲课程名称：微机应用课程设计课程代码：ELIE3001 英文名称：Course Design in Microcomputer Applications 课程性质：专业必修课程学分/学时：1/36 开课学期：第 5 学期适用专业：电子信息工程、信息工程、通信工程等专业先修课程：模拟电路、数字电路、C 语言、微处理器与微计算机系统后续课程：系统设计，毕业设计开课单位：电子信息学院课程负责人：陈蕾大纲执笔人：陈蕾大纲审核人：芮贤义一、课程简介：课程性质：本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程等电子信息类专业的一门重要专业实践课，是通信工程专业的必修课，属于工程实践类课程。教学目标：通过本课程设计，学生独立地完成一个典型单片机应用系统的设计和开发任务，使学生掌握单片机应用系统设计方法，深刻领会和掌握所学内容，利用所学知识，独立设计电路、编写应用软件、动手焊接元器件、动手调试系统，进一步培养和增强学生的知识综合应用与设计能力、自主学习与实践能力以及动手能力，使学生在了解电子系统的组成、设计原则与方法的基础上，将已学过的知识综合运用于系统设计中，从而培养学生知识综合应用及系统设计的能力。提高学生分析、解决电子信息领域中诸如管理与维护、开发与设计等问题的能力，培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广阔性，培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神，为从事电子信息技术相关的实际工作及解决复杂工程问题能力积累实践经验。本课程的具体教学目标如下： 1.掌握电子系统的基本组成，并能分析电子系统的各个组成部分，能够查阅电子系统相关的文献资料。【2.2】 2.掌握电子系统，特别是基于微型计算机的电子系统设计方法，分析优化系统组成，能创新性的设计电子系统。【3.3】 3.能将正确、合理地布局和焊接设计的电子系统，并能正确选择和使用各种工程电子元器件，同时能使用电子仪器进行电路系统的调试与测试。【4.3】 4.掌握科学合理科的使用各种电路设计与仿真工具软件，并在软件仿真平台能熟练的进行仿真分析。【5.2】二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标

2、问题分析 2-2能通过文献研究表达复杂工程问题教学目标1 3-3能综合利用专业知识，对设计方案进行优选和 3、设计/开发解决方案教学目标2 优化，体现创新意识 4、研究 4-3能根据实验方案构建实验系统，进行实验教学目标3 5-2能针对复杂工程问题，选择并合理使用软硬件 5、使用现代工具设计与仿真平台教学目标4 三、设计项目及学时分配本课程共36学时综合设计课，每组1人或2人，每次课3学时，每小组可选择以下10个题目中的任意一个题目（题目1-7，每组1人；题目8-10，每组2人），也可以是任课教师同意的自选题目。内容为一些综合性、实用性、趣味性强的小型课题，使学生能在36学时内完成其作品的分析、设计（软硬件）、制作、调试及文档写作。课题类型最好是具有数据采集，自动控制、数字显示、数据传输、信号处理等方面知识的模拟、数字信号处理综合系统。针对不同专业学生，任课教师可以设置新的题目或适当修改指标要求。前2次课以边讲授边讨论的形式进行，讲授题目要求、设计要点和设计规范，学生课下完成原理图作业，经教师审核通过后才能进行实验。接着的8次课以学生实验为主，教师辅导讲授为辅的形式进行，每周一次课，每次3学时，直到提交作品为止，第11次课教师讲评实验报告，第12次课学生进行演讲答辩。各小组的具体任务是： 1、分组选定课题进行项目分析，每个自然班尽量避免多组同题； 2、撰写《项目计划书》（包含项目分析、方案可行性分析、成本核算、进度计划等内容)： 3、用电子线路辅助设计和分析工具软件规范地完成课题的电路设计，详述各单元的工作原理，器件选择应尽量通用、常用、成本低廉： 4、在实验室加工组装，完成各模块的制作和系统的联调工作： 5、演示制作的实物并提交设计报告： 6、制作PPT并进行答辩。学时每组必修/ 序号项目名称实验类型分配人数选修 1 超声波测距仪的设计设计型 36 1 2 红外遥控器的设计设计型 36 1 3 基于单片机的电子抢答器的设计设计型 36 1 4 基于AT24C04电子密码锁的设计设计型 36 1

2、问题分析 2-2 能通过文献研究表达复杂工程问题教学目标 1 3、设计/开发解决方案 3-3 能综合利用专业知识，对设计方案进行优选和优化，体现创新意识教学目标 2 4、研究 4-3 能根据实验方案构建实验系统，进行实验教学目标 3 5、使用现代工具 5-2 能针对复杂工程问题，选择并合理使用软硬件设计与仿真平台教学目标 4 三、设计项目及学时分配本课程共 36 学时综合设计课，每组 1 人或 2 人，每次课 3 学时，每小组可选择以下 10 个题目中的任意一个题目（题目 1-7，每组 1 人；题目 8-10，每组 2 人），也可以是任课教师同意的自选题目。内容为一些综合性、实用性、趣味性强的小型课题，使学生能在 36 学时内完成其作品的分析、设计（软硬件）、制作、调试及文档写作。课题类型最好是具有数据采集，自动控制、数字显示、数据传输、信号处理等方面知识的模拟、数字信号处理综合系统。针对不同专业学生，任课教师可以设置新的题目或适当修改指标要求。前 2 次课以边讲授边讨论的形式进行，讲授题目要求、设计要点和设计规范，学生课下完成原理图作业，经教师审核通过后才能进行实验。接着的 8 次课以学生实验为主，教师辅导讲授为辅的形式进行，每周一次课，每次 3 学时，直到提交作品为止，第 11 次课教师讲评实验报告，第 12 次课学生进行演讲答辩。各小组的具体任务是： 1、分组选定课题进行项目分析，每个自然班尽量避免多组同题； 2、撰写《项目计划书》（包含项目分析、方案可行性分析、成本核算、进度计划等内容）； 3、用电子线路辅助设计和分析工具软件规范地完成课题的电路设计，详述各单元的工作原理，器件选择应尽量通用、常用、成本低廉； 4、在实验室加工组装，完成各模块的制作和系统的联调工作； 5、演示制作的实物并提交设计报告； 6、制作 PPT 并进行答辩。序号项目名称实验类型学时分配每组人数必修/ 选修 1 超声波测距仪的设计设计型 36 1 2 红外遥控器的设计设计型 36 1 3 基于单片机的电子抢答器的设计设计型 36 1 4 基于 AT24C04 电子密码锁的设计设计型 36 1

(1)可同时供4~8名选手或代表队参加比赛，各用一个按钮： (2)给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始： (3)抢答器具有数据锁存功能、显示功能和声音提示功能。 2.教学目标 (1)了解基于单片机电子抢答器的工作原理、系统组成及特点； (2)熟悉蜂鸣器驱动电路的设计：熟悉LED数码管的特性及使用： (3)掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用数电、模电的基础知识解决电子抢答器设计的复杂工程问题。设计项目4：基于AT24C04电子密码锁的设计 1.教学内容设计一个基于AT24C04的电子密码锁，具体要求如下： (1)可设置8位密码，每位密码值范围：0~9： (2)用户可自行设定和修改密码： (3)开锁密码连续错3次则报警1分钟： (4)键入的8位密码完全正确才能开锁，开锁时有0.5分钟的提示音。 2.教学目标 (1)了解基于AT24C04电子密码锁的工作原理、系统组成及特点； (2)熟悉存储芯片EEPROM AT24C04特性及使用；熟悉IIC总线的特点和使用： (3)掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用EEPROM存储技术解决掉电保护的复杂工程问题。设计项目5：基于DS1302电子日历的设计 1.教学内容设计一个基于DS1302的电子日历，具体要求如下： (1)可同时显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒： (2)具有时间校准功能： (3)具有定时报时功能。 2.教学目标 (1)了解基于DS1302电子日历的工作原理、系统组成及特点； (2)熟悉时钟芯片DS1302特性及使用；熟悉SPI总线的特点和使用： (3)掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用SPI总线技术解决RTC实时时钟设计的复杂工程问题。设计项目6：基于DS18B20数字温度计的设计 1.教学内容设计一个基于DS18B20的数字温度计，具体要求如下： (1)测温范围：-10℃~+100℃，且测量误差不大于±0.5℃： (2)可实时显示所测量的温度值： (3)温度超过阈值报警。 2.教学目标 (1)了解基于DS18B20数字温度计的工作原理、系统组成及特点：

（1）可同时供 4～8 名选手或代表队参加比赛，各用一个按钮；（2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始；（3）抢答器具有数据锁存功能、显示功能和声音提示功能。 2.教学目标（1）了解基于单片机电子抢答器的工作原理、系统组成及特点；（2）熟悉蜂鸣器驱动电路的设计；熟悉 LED 数码管的特性及使用；（3）掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用数电、模电的基础知识解决电子抢答器设计的复杂工程问题。设计项目 4：基于 AT24C04 电子密码锁的设计 1.教学内容设计一个基于 AT24C04 的电子密码锁，具体要求如下：（1）可设置 8 位密码，每位密码值范围：0～9；（2）用户可自行设定和修改密码；（3）开锁密码连续错 3 次则报警 1 分钟；（4）键入的 8 位密码完全正确才能开锁，开锁时有 0.5 分钟的提示音。 2.教学目标（1）了解基于 AT24C04 电子密码锁的工作原理、系统组成及特点；（2）熟悉存储芯片 EEPROM AT24C04 特性及使用；熟悉 IIC 总线的特点和使用；（3）掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用 EEPROM 存储技术解决掉电保护的复杂工程问题。设计项目 5：基于 DS1302 电子日历的设计 1.教学内容设计一个基于 DS1302 的电子日历，具体要求如下：（1）可同时显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒；（2）具有时间校准功能；（3）具有定时报时功能。 2.教学目标（1）了解基于 DS1302 电子日历的工作原理、系统组成及特点；（2）熟悉时钟芯片 DS1302 特性及使用；熟悉 SPI 总线的特点和使用；（3）掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用 SPI 总线技术解决 RTC 实时时钟设计的复杂工程问题。设计项目 6：基于 DS18B20 数字温度计的设计 1.教学内容设计一个基于 DS18B20 的数字温度计，具体要求如下：（1）测温范围：-10℃～+100℃，且测量误差不大于±0.5℃；（2）可实时显示所测量的温度值；（3）温度超过阈值报警。 2.教学目标（1）了解基于 DS18B20 数字温度计的工作原理、系统组成及特点；

(2)熟悉数字温度传感器DS18B20的特性及使用：熟悉单总线的特点与应用： (3)掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用单总线技术解决温度测量和控制的复杂工程问题。设计项目7：光控照明系统设计 1.教学内容 (1)设计制作显示环境照度的测量系统 (2)提高要求：根据室内光线实现白炽灯自动无级调节亮度，使照度不变。 2.教学目标 (1)熟练掌握光电传感器以及环境照度测量方法 (2)掌握自动测量与控制系统的设计与实现方法 (3)培养电子系统综合设计及解决复杂系统工程科学问题的能力 3.能力：能够应用自动无级调节技术解决环境亮度调节和控制的复杂工程问题。设计项目8：GPS信息接收与显示系统的设计 1.教学内容设计一个GPS信息接收与显示系统，具体要求如下： (1)单片机与GPS模块能够进行通信； (2)单片机接收GPS定位信息，包括实时时间、所在地的经度和纬度； (3)实时显示GPS定位信息。 2.教学目标 (1)了解GPS信息接收与显示系统的工作原理、系统组成及特点： (2)熟悉GPS接收模块的特性及使用，熟悉NMEA-O183通信协议； (3)掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够将GPS通信协议应用于解决空间导航、定位的复杂工程问题。设计项目9：基于单片机的SD卡读写器的设计 1.教学内容设计一个基于单片机的SD卡读写器，具体要求如下： (1)单片机与SD卡能够进行通信： (2)SD卡能够进行数据块的读写，并且可显示读写的数据。 2.教学目标 (1)了解基于单片机的SD卡读写器的工作原理、系统组成及特点： (2)熟悉SD卡通信模式原理及选择，SD卡数据块的读写原理 (3)掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用SD卡数据块读写原理解决SD卡读写器的复杂工程问题。设计项目10：基于nRF24L01无线传输系统的设计 1.教学内容设计一个基于nRF24L01无线传输系统，具体要求如下： (1)nRF24L01点对点无线通信： (2)发送端按键控制发送数据：

（2）熟悉数字温度传感器 DS18B20 的特性及使用；熟悉单总线的特点与应用；（3）掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用单总线技术解决温度测量和控制的复杂工程问题。设计项目 7：光控照明系统设计 1.教学内容（1）设计制作显示环境照度的测量系统。（2）提高要求：根据室内光线实现白炽灯自动无级调节亮度，使照度不变。 2.教学目标（1）熟练掌握光电传感器以及环境照度测量方法（2）掌握自动测量与控制系统的设计与实现方法（3）培养电子系统综合设计及解决复杂系统工程科学问题的能力 3.能力：能够应用自动无级调节技术解决环境亮度调节和控制的复杂工程问题。设计项目 8： GPS 信息接收与显示系统的设计 1.教学内容设计一个 GPS 信息接收与显示系统，具体要求如下： (1) 单片机与 GPS 模块能够进行通信； (2) 单片机接收 GPS 定位信息，包括实时时间、所在地的经度和纬度； (3) 实时显示 GPS 定位信息。 2.教学目标（1）了解 GPS 信息接收与显示系统的工作原理、系统组成及特点；（2）熟悉 GPS 接收模块的特性及使用，熟悉 NMEA-0183 通信协议；（3）掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够将 GPS 通信协议应用于解决空间导航、定位的复杂工程问题。设计项目 9：基于单片机的 SD 卡读写器的设计 1.教学内容设计一个基于单片机的 SD 卡读写器，具体要求如下：（1）单片机与 SD 卡能够进行通信；（2）SD 卡能够进行数据块的读写，并且可显示读写的数据。 2.教学目标（1）了解基于单片机的 SD 卡读写器的工作原理、系统组成及特点；（2）熟悉 SD 卡通信模式原理及选择，SD 卡数据块的读写原理；（3）掌握单片机的应用及设计，掌握单片机程序设计。 3.能力：能够应用 SD 卡数据块读写原理解决 SD 卡读写器的复杂工程问题。设计项目 10：基于 nRF24L01 无线传输系统的设计 1.教学内容设计一个基于 nRF24L01 无线传输系统，具体要求如下：（1） nRF24L01 点对点无线通信；（2）发送端按键控制发送数据；

学进行电子系统设计电子系统，对择芯片设计择芯片设计电择芯片设计目设计的基本能获得结果进行有电子系统，报子系统，报告电子系统，芬力（支撑毕业要效分析：报告撰写告撰写规范，撰写尚规范，没有交报规范，内容完整，内容较完整：内容基本完告：或者基求3-3) 条理清晰：自己努自己努力完整：自己努力本上是抄力完成，没有抄成，没有抄完成，没有抄袭：或者内袭：有核心问题的袭。有核心问袭。核心问题容太空泛，心得体会、有创题的心得体的心得体会较太简单。意，有自己的个人会，但自己个少，无创意和见解和想法。人见解和想个人想法。法较少。正确表达系统能根据系统要求能根据系统基本能根据系不能根据要教设计方案，描述合理设计电路，给要求合理设统要求设计电求设计电路学系统软硬件设出实现方案：独立计电路，给出路，给出实现给出实现方目计：搭建并调试完成系统设计，对实现方案：完方案：基本完案：不能完 30 标系统，验证系统结果能进行有效成系统设计，成设计，对结成设计，对 3 功能。（支撑毕分析。对结果进行果能进行部分结果没有分业要求4-3) 分析。分析。析。能根据系统设能独立完成自身具备系统搭具备基本的系不具备系统教计方案进行硬负责部分系统的建调试能力，统搭建调试能搭建调试能学件和软件设计，搭建与调试，结果结果大部分力，结果部分力，基本概并进行系统调正确：熟悉系统工正确：了解系正确：基本了念不清楚，目试，实现所设计统工作原理，不了解系统 20 作原理，能合理实解系统工作原标的电子系统功现所设计的系统能实现所设理，能实现所工作原理，能（支撑毕业要功能。计系统大部设计的系统部不能实现系求5-2) 分功能分功能统功能六、主要仪器设备及现有台/套数计算机 60台（安装KeilμVision4软件）嵌入式系统开发板 1套/组直流电源 30台信号发生器 30台台式万用表 30台示波器 30台工具箱 1套/人电子元器件若干七、教材及参考书 [1]尹明著，电子技术综合设计与实践教程，西安：西安电子科技大学出版社，2011 [2]胡宴如等编著，模拟电子技术基础（第2版），北京：高等教育出版社，2010 [3]邹丽新等编著，单片微型计算机实验与实践，苏州大学出版社，2017

学目标 2 进行电子系统设计的基本能力（支撑毕业要求 3-3）设计电子系统，对获得结果进行有效分析；报告撰写规范，内容完整，条理清晰；自己努力完成，没有抄袭；有核心问题的心得体会、有创意，有自己的个人见解和想法。择芯片设计电子系统，报告撰写规范，内容较完整；自己努力完成，没有抄袭。有核心问题的心得体会，但自己个人见解和想法较少。择芯片设计电子系统，报告撰写尚规范，内容基本完整；自己努力完成，没有抄袭。核心问题的心得体会较少，无创意和个人想法。择芯片设计电子系统，没有交报告；或者基本上是抄袭；或者内容太空泛，太简单。教学目标 3 正确表达系统设计方案，描述系统软硬件设计；搭建并调试系统，验证系统功能。（支撑毕业要求 4-3）能根据系统要求合理设计电路，给出实现方案；独立完成系统设计，对结果能进行有效分析。能根据系统要求合理设计电路，给出实现方案；完成系统设计，对结果进行分析。基本能根据系统要求设计电路，给出实现方案；基本完成设计，对结果能进行部分分析。不能根据要求设计电路给出实现方案；不能完成设计，对结果没有分析。 30 教学目标 4 能根据系统设计方案进行硬件和软件设计，并进行系统调试，实现所设计的电子系统功能（支撑毕业要求 5-2）能独立完成自身负责部分系统的搭建与调试，结果正确；熟悉系统工作原理，能合理实现所设计的系统功能。具备系统搭建调试能力，结果大部分正确；了解系统工作原理，能实现所设计系统大部分功能具备基本的系统搭建调试能力，结果部分正确；基本了解系统工作原理，能实现所设计的系统部分功能不具备系统搭建调试能力，基本概念不清楚，不了解系统工作原理，不能实现系统功能 20 六、主要仪器设备及现有台/套数计算机 60 台（安装 Keil μVision4 软件）嵌入式系统开发板 1 套/组直流电源 30 台信号发生器 30 台台式万用表 30 台示波器 30 台工具箱 1 套/人电子元器件若干七、教材及参考书 [1] 尹明著，电子技术综合设计与实践教程，西安：西安电子科技大学出版社，2011 [2] 胡宴如等编著，模拟电子技术基础（第 2 版），北京：高等教育出版社，2010 [3] 邹丽新等编著，单片微型计算机实验与实践，苏州大学出版社，2017