《单片机系统应用综合设计》教学大纲 课程编号302180030 课程性质选修 课程名称单片机系统应用综合设计 学时/学分48/2 Integrated design for Application of 英文名称 考核方式 考查 Single Chip Computer System 《51系列单片机课程设计指导》楼苗然等 选用教材 执笔人 罗航 北京航空航天大学出版社 单片机原理及应用、电路原理、C语言程序设 专业教学 先修课程 审核人 指导组 适用专业测控技术与仪器 一、课程目标 1.知道KEIL C4.0的基本功能，能够对EILC4.0进行基本操作：能够对 STC-ISP软件进行典型功能操作：能够对Proteus软件进行基本操作，知道 KEIL C和Proteus电路的联合仿真技术（参数设置），能够针对具体问题进 行联合设计及仿真： 2.知道典型元器件的作用及管脚功能，理解相关的原理和控制技术，能够编写 程序实现控制功能。 3.针对设计的具体任务和要求，能够进行多学科交叉挖掘信息、研讨设计方案 和技术，进行可行性分析和论证，优选设计方案。 4.具有团队协作、交流沟通能力，能够在研讨或汇报中阐述自己的观点。 5.能够就设计和仿真结果进行误差分析，分析仿真的优势和局限性。 6.能针对课题，通过文献检索及其他途径收集整理资料。 7.具有报告撰写（能够用图纸、文字、软件模拟仿真等形式呈现设计成果，并 能够对设计结果进行分析和评价)的能力。 二、内容及设计要求 针对教师给出课题，学生综合运用单片机原理及应用、电路原理、C语言程 序设计等知识进行单片机应用综合设计，训练学生解决单片机工程问题各个环节 的能力。内容涉及编译软件及仿真软件的联合运用，典型元器件的控制和应用技 术等。设计任务详见《专业课课程设计指导书》。设计要求如下：
《单片机系统应用综合设计》教学大纲 课程编号 302180030 课程性质 选修 课程名称 单片机系统应用综合设计 学时/学分 48/2 英文名称 Integrated design for Application of Single Chip Computer System 考核方式 考查 选用教材 《51 系列单片机课程设计指导》楼苗然等 北京航空航天大学出版社 执笔人 罗航 先修课程 单片机原理及应用、电路原理、C 语言程序设 计 审核人 专业教学 指导组 适用专业 测控技术与仪器 一、 课程目标 1. 知道 KEIL C 4.0 的基本功能，能够对 KEIL C 4.0 进行基本操作；能够对 STC-ISP 软件进行典型功能操作；能够对 Proteus 软件进行基本操作，知道 KEIL C 和 Proteus 电路的联合仿真技术（参数设置），能够针对具体问题进 行联合设计及仿真； 2. 知道典型元器件的作用及管脚功能，理解相关的原理和控制技术，能够编写 程序实现控制功能。 3. 针对设计的具体任务和要求，能够进行多学科交叉挖掘信息、研讨设计方案 和技术，进行可行性分析和论证，优选设计方案。 4. 具有团队协作、交流沟通能力，能够在研讨或汇报中阐述自己的观点。 5. 能够就设计和仿真结果进行误差分析，分析仿真的优势和局限性。 6. 能针对课题，通过文献检索及其他途径收集整理资料。 7. 具有报告撰写（能够用图纸、文字、软件模拟仿真等形式呈现设计成果，并 能够对设计结果进行分析和评价）的能力。 二、 内容及设计要求 针对教师给出课题，学生综合运用单片机原理及应用、电路原理、C 语言程 序设计等知识进行单片机应用综合设计，训练学生解决单片机工程问题各个环节 的能力。内容涉及编译软件及仿真软件的联合运用，典型元器件的控制和应用技 术等。设计任务详见《专业课课程设计指导书》。设计要求如下：
1.根据设计任务要求，以相关文献或参考资料为基础，研讨选择合适的元器件， 确定综合设计方案。（支撑课程目标2、3、4） 2.在确定析方案和技术的基础上，运用KeilC及Proteus软件工具进行联合仿 真设计，使系统的相关参数（指标）符合给定的任务要求。（支撑课程目标1） 3.针对设计结果，进行小组研讨：开展误差影响因素分析、仿真优势及局限性 分析，评价设计结果与过程。（支撑课程目标4、5） 4.提交格式规范的设计报告书： (1)根据设计过程及结果撰写设计报告。报告内容要点如下： 理论及可行性分析（核心理论、设计依据、手段、方法及工具、团队 优势) 关键技术分析 〈4>设计步骤（突出完整性和逻辑性） 〈5〉典型代码及绘图（注释、功能阐述或说明） 参考文献：5-6篇（参考书除外） (2)报告字数：要求40005000字。 (3)双面打印。 (支撑课程设计目标6、7) 三、参考文献 [1]《51系列单片机课程设计指导》楼然苗等，北京航空航天大学出版社： [2]《凌阳单片机课程设计指导》黄智伟主编，北京航空航天大学出版社 [3]《单片机课程设计实例指导》李光飞等，北京航空航天大学出版社： [4]《单片机课程设计实例教程》杨居义编著，清华大学出版社： 四、达成课程目标的途径与措施
1. 根据设计任务要求，以相关文献或参考资料为基础，研讨选择合适的元器件， 确定综合设计方案。（支撑课程目标 2、3、4） 2. 在确定析方案和技术的基础上，运用 Keil C 及 Proteus 软件工具进行联合仿 真设计，使系统的相关参数（指标）符合给定的任务要求。（支撑课程目标 1） 3. 针对设计结果，进行小组研讨：开展误差影响因素分析、仿真优势及局限性 分析，评价设计结果与过程。（支撑课程目标 4、5） 4. 提交格式规范的设计报告书： （1）根据设计过程及结果撰写设计报告。报告内容要点如下： 设计题目及要求 理论及可行性分析（核心理论、设计依据、手段、方法及工具、团队 优势） 关键技术分析 设计步骤（突出完整性和逻辑性） 典型代码及绘图（注释、功能阐述或说明） 分析与结论（针对设计，进行误差影响因素分析，仿真局限性分析） 收获与体会（评价设计结果与过程，问题提炼，扩展思维改进方法和 技术等） 参考文献：5-6 篇（参考书除外） （2）报告字数：要求 4000~5000 字。 （3）双面打印。 （支撑课程设计目标 6、7） 三、 参考文献 [1]《51 系列单片机课程设计指导》楼然苗等，北京航空航天大学出版社； [2]《凌阳单片机课程设计指导》黄智伟主编，北京航空航天大学出版社； [3]《单片机课程设计实例指导》李光飞等，北京航空航天大学出版社； [4]《单片机课程设计实例教程》杨居义编著，清华大学出版社； 四、 达成课程目标的途径与措施
单片机课程设计的原理涉及技术、非技术及社会能力问题。具有任务多，知 识面广的特性，能够很好地训练学生工程问题的组织、开展、团队合作、交流分 析、决策等实际能力 1.课程目标达成措施 (1)引导学生掌握单片机原理的相关概念、基本理论、测试原理及方法，利用 学生感兴趣的案例（如LD显示控制）帮助学生掌握单片机课程设计的研 究方法： (2)面向任务进行精讲：课堂讲授以共性专题讲解为主，讲解仿真工具的使用， 研究典型问题中的关键技术，侧重点讲解思路和方法： (3)大班授课基础上进行小组研讨设计： 1〉集中授课后，为各组统一布置一个设计题目（学生分为若干组，每组 设置不同题目)。 课程设计实行组长负责制，统一协调组织，明确成员任务： 群策群力撰写报告（小组成员就自己承担任务提炼2个问题及解决方 法)，制作PPT: (4)答辩（组长和一位成员完成讲解）（考查汇报的条理性、表述的准确 性、语言的逻辑性、时间的把握性等)教师和其他同学提问，锻炼学 生组织能力、表述能力及问题挖掘能力，促进学生相互学习与提高： 考勤及研讨：实行签到考勤制。研讨中评价个人在研讨（小组和阶段 性)中的表现（问题提出、分析及解决，语言表述）。 2.考核评定 (1)原则：形成性、分解性、动态性 (2)目的：综合考察学生对课程学习的效果，为课程目标达成莫定客观的量化 基础。 〈1)检验学生学习基本知识及其应用的效果： 检验学生学习动手实践的效果： 检验学生问题分析、研究探讨归纳总结的能力： <4)考核学生学习的态度。 (3)方式：各个环节综合考核，加权评定。 3.命题要求 本课程设计命题依据课程目标而设置。训练学生综合运用所学知识解决实际 问题的能力，题目难度、覆盖面及工作量要适中，保证学生能在规定时间内完成。 五、成绩评定
单片机课程设计的原理涉及技术、非技术及社会能力问题。具有任务多，知 识面广的特性，能够很好地训练学生工程问题的组织、开展、团队合作、交流分 析、决策等实际能力。 1. 课程目标达成措施 （1）引导学生掌握单片机原理的相关概念、基本理论、测试原理及方法，利用 学生感兴趣的案例（如 LED 显示控制）帮助学生掌握单片机课程设计的研 究方法； （2）面向任务进行精讲：课堂讲授以共性专题讲解为主，讲解仿真工具的使用， 研究典型问题中的关键技术，侧重点讲解思路和方法； （3） 大班授课基础上进行小组研讨设计： 集中授课后，为各组统一布置一个设计题目（学生分为若干组，每组 设置不同题目）。 课程设计实行组长负责制，统一协调组织，明确成员任务； 群策群力撰写报告（小组成员就自己承担任务提炼 2 个问题及解决方 法），制作 PPT； 答辩（组长和一位成员完成讲解）（考查汇报的条理性、表述的准确 性、语言的逻辑性、时间的把握性等）教师和其他同学提问，锻炼学 生组织能力、表述能力及问题挖掘能力，促进学生相互学习与提高； 考勤及研讨：实行签到考勤制。研讨中评价个人在研讨（小组和阶段 性）中的表现（问题提出、分析及解决，语言表述）。 2. 考核评定 （1）原则：形成性、分解性、动态性 （2）目的：综合考察学生对课程学习的效果，为课程目标达成奠定客观的量化 基础。 检验学生学习基本知识及其应用的效果； 检验学生学习动手实践的效果； 检验学生问题分析、研究探讨归纳总结的能力； 考核学生学习的态度。 （3）方式：各个环节综合考核，加权评定。 3. 命题要求 本课程设计命题依据课程目标而设置。训练学生综合运用所学知识解决实际 问题的能力。题目难度、覆盖面及工作量要适中，保证学生能在规定时间内完成。 五、 成绩评定
成绩评定(%) 小组研讨 报告撰写 答辩汇报(40) 考勤 综合分 个人分 (20) (35) (5) (25) (15) 观贡语 内格分 阐 语设 提语 点献 言 容 式析 述 言计问言 5 105 5 15101010555105 六、课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求3设计/开发解 3.1能够根据用户及社会需求提出设计目标、确课程目标 决方案：能够设计针对机 定设计方案。 2、3 械工程中的复杂测试司 最及控制问题的解决方 3.3能够用图纸、报告、软件模型或实物等形式， 课程目标7 案，设计满足特定需求的 呈现设计成果。 测控系统及功能部件，并 能够在设计环节中体现 创新意识，并考虑社会、 健康、安全、法律、文化 以及环境等因素。 毕业要求5使用现代1 5.1能够通过文献检索及其它途径获取资料及数 课程目标6 具：能够针对机械工程中 据 的复杂测试计最及控制 5.2能够合理运用Matlab、Solidworks等专业 课程目标1 问题，开发与选用恰当的 技术工具对测控复杂工程问题进行预测与模拟 技术、资源及现代工具对 5.3能够分析并理解运用Matlab、Solidworks 课程目标5 问题进行预测与模拟，并 等专业技术工具对测控复杂工程问题进行预测 能够理解其局限性。 与模拟的局限性。 毕业要求9个人和团队： 9.1能主动与其他学科的成员合作开展工作。 课程目标3 能够在多学科背景下边 行团队协作，承担不同的 9.2能理解个人在团队中的角色与责任，担任个 课程目标4 团队角色。 体、团队成员以及负责人的角色，完成相应的工 作。 毕业要求10沟通：能够 10.1能通过口头或书面方式表达自己想法及意 课程目标8 针对测控领域复杂工程 愿
成绩评定（%） 考勤 （5） 小组研讨 （20） 报告撰写 （35） 答辩汇报（40） 综合分 （25） 个人分 （15） 观 点 贡 献 语 言 内 容 格 式 分 析 阐 述 结 论 语 言 设 计 提 问 语 言 5 10 5 5 15 10 10 10 5 5 5 10 5 六、 课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求 3 设计/开发解 决方案：能够设计针对机 械工程中的复杂测试计 量及控制问题的解决方 案，设计满足特定需求的 测控系统及功能部件，并 能够在设计环节中体现 创新意识，并考虑社会、 健康、安全、法律、文化 以及环境等因素。 3.1 能够根据用户及社会需求提出设计目标、确 定设计方案。 课程目标 2、3 3.3 能够用图纸、报告、软件模型或实物等形式， 呈现设计成果。 课程目标 7 毕业要求 5 使用现代工 具：能够针对机械工程中 的复杂测试计量及控制 问题，开发与选用恰当的 技术、资源及现代工具对 问题进行预测与模拟，并 能够理解其局限性。 5.1 能够通过文献检索及其它途径获取资料及数 据。 课程目标 6 5.2 能够合理运用 Matlab、Solidworks 等专业 技术工具对测控复杂工程问题进行预测与模拟。 课程目标 1 5.3 能够分析并理解运用 Matlab、Solidworks 等专业技术工具对测控复杂工程问题进行预测 与模拟的局限性。 课程目标 5 毕业要求 9 个人和团队： 能够在多学科背景下进 行团队协作，承担不同的 团队角色。 9.1 能主动与其他学科的成员合作开展工作。 课程目标 3 9.2 能理解个人在团队中的角色与责任，担任个 体、团队成员以及负责人的角色，完成相应的工 作。 课程目标 4 毕业要求 10 沟通：能够 针对测控领域复杂工程 10.1 能通过口头或书面方式表达自己想法及意 愿。 课程目标 8
问题，通过撰写报告和设 10.2能对业界同行提出的专业问题或社会公众 计文稿、陈述发言、表过 的关注进行有效回应。 或回应指令等方式与出 10.3具各基本外语交流能力，关注相关行业的 界司行及社会公众讲行 国际状况，能够在跨文化背景下就专业问题进行 有效沟通和交流，并具备 沟通和交流。 一定的国际视野，能够在 跨文化背景下进行沟通 和交流 七、教学进程 教学内容 学时分配 .软件工具使用讲解(Keil C及Proteus) 6学时 2.典型元器件（或通信协议）讲解 10学时 3.内部技术要求（题目、任务及指标分析） 2学时 4.外部非技术要求（职业规范及社会能力要求，设计 2学时 纪律及考核要求) 5.课下设计 28学时 合计 48学时(3周)
问题，通过撰写报告和设 计文稿、陈述发言、表达 或回应指令等方式与业 界同行及社会公众进行 有效沟通和交流，并具备 一定的国际视野，能够在 跨文化背景下进行沟通 和交流。 10.2 能对业界同行提出的专业问题或社会公众 的关注进行有效回应。 10.3 具备基本外语交流能力，关注相关行业的 国际状况，能够在跨文化背景下就专业问题进行 沟通和交流。 七、 教学进程 教学内容 学时分配 1.软件工具使用讲解（Keil C 及 Proteus） 6 学时 2.典型元器件（或通信协议）讲解 10 学时 3.内部技术要求（题目、任务及指标分析） 2 学时 4.外部非技术要求（职业规范及社会能力要求，设计 纪律及考核要求） 2 学时 5.课下设计 28 学时 合计 48 学时（3 周）