單片機核心課程說課講義(共50張PPT)

1、 單片機應用技術說課稿 12洗衣機是一個非常典型的機電一體化設備，其外設如按鈕、狀態(tài)指示燈、電機等都在它的統(tǒng)一“領導”下發(fā)揮各自的功能并協(xié)同工作。當用戶通過“程序”按鈕選擇了標準的洗滌程序，單片機獲知后點亮標準程序對應的狀態(tài)指示燈，并在洗滌時間顯示器上顯示所需洗滌時間。接著，用戶按下“啟動（暫停）”按鈕，單片機通過重量傳感器知道洗衣機中有多少衣物，從而估計控制注水閥打開的時間以注入適當的水量。當注水完成后單片機控制電機啟動，電機帶動波輪開始洗滌。單片機及其電控制系統(tǒng)是機電一體化設備“活”的靈魂，起著控制驅動核心功能。3 是機電一體化專業(yè)核心課程，為學生今后從事電子、機電類設備的控制系統(tǒng)開發(fā)和設

2、備維修維護，提供培養(yǎng)具有單片機應用產品設計、分析、調試和制作能力的實踐型人才。2.課程定位5（1）能夠正確使用常用的電工工具完成PLC控制系統(tǒng)的安裝；（3）掌握故障診斷方法，能對PLC控制系統(tǒng)的常見故障進行分析及檢修。（4）能完成簡單控制系統(tǒng)的設計、安裝、編程和調試工作。（5）可根據給定的控制要求，完成中等復雜程序控制系統(tǒng)的規(guī)劃與實施；（6）具有進行資料工作收集、整理和存檔等技術資料整理能力；（1）培養(yǎng)學生分析問題、 解決問題的能力；（2）培養(yǎng)學生用于創(chuàng)新、 敬業(yè)樂業(yè)的工作作風；（3）培養(yǎng)學生的質量意識、 安全意識、環(huán)保意識；（4）培養(yǎng)學生的溝通能力及團隊協(xié)作精神；（1）了解PLC、變頻器、觸

3、摸屏的基本組成、結構及其工作原理；（2）熟悉PLC常用指令和編程方法；（3）熟悉變頻器常用參數的意義和設置方法；（4）熟悉觸摸屏人機界面的設計軟件的使用；（5）熟悉常用的PLC、變頻器、觸摸屏之間的通訊連接方式；（6）熟悉低壓電器元件的文字和圖形符號，具備識讀電路圖能力；知識目標專業(yè)能力目標 社會能力目標總體目標： 通過本課程的學習訓練，學生能了解PLC、變頻器、觸摸屏的基本組成、結構與工作原理。能根據控制項目要求，較熟練的運用PLC常用指令編程，選擇并設定變頻器參數、設計觸摸屏人機界面，初步具備利用PLC、變頻器、觸摸屏進行自動控制系統(tǒng)的設計、安裝與調試、排故等方面能力，為從事工控自動化等專

4、業(yè)技術工作打下良好的知識和技能基礎。6先行知識必需的基礎知識假題假作生活中熟悉的項目，用實驗室模擬真題假做真實案例，仿真軟件真題真做綜合實訓周、頂崗實習7 序號學 習 情 境學習內容知識目標學 時學時小計PLC模塊情境13電動機基本控制（點動、自鎖、正反轉控制）基本邏輯指令1250情境4交通燈控制定時器應用6情境5液體混合控制計數器應用6情境6運料小車控制步進指令：單流程步進6情境7交通燈控制步進指令：并行流程步進6情境8物料分揀系統(tǒng)步進指令：分支流程步進6情境910密碼鎖控制、跑馬燈控制功能指令：傳送、比較、移位等8變頻器模塊情境11電動機基本加減速控制PU操作、頻率設定、加減速時間設定61

5、2情境12電動機多段速控制外部端子操作、端子定義功能6觸摸屏模塊情境13九秒倒計時定時器人機界面設計、多界面切換1010綜合應用模塊情境14PLC與變頻器通訊PLC與變頻器RS485通訊1236情境15搶答器模擬控制PLC、觸摸屏綜合應用12情境16可選擇手動/自動運行模式的電動機控制系統(tǒng)PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用12情境17物料分揀系統(tǒng)PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用1周三.課程設計學習情境設計8 通過“虛擬現實仿真、軟件編程、硬件設計及實物操作 ”等三位一體的方法，提高學生興趣，有效實現“翻轉課堂”，達到“學而時習之不亦樂乎”的教學效果，踐行“工學結合，知行合一”的教學理念，培技術技能型

6、人才。3.教學方法9能熟練的使用C語言進行電子產品軟件程序設計;能用PROTEUS仿真軟件對電子電路進行仿真;能熟練的利用單片機仿真器調試硬件電路；能分析典型的模擬、數字電路。能制定電子產品開發(fā)計劃和步驟，提出解決電路設計問題的思路。能撰寫產品制作文件、產品說明書。4.課程教學能力目標10111213以真實的單片機應用系統(tǒng)開發(fā)制作過程為背景。以工作中完成具體工作任務能力的培養(yǎng)為目標。以知識能力進階式提高為主線。以教學情景設計項目為載體。獨立完成單片機產品設計為考核標準。5.課程教學特點1415第二講 基于工作工程的教學設計1617第三講 崗位能力 調研分析 簡單易行而又可靠實用的調研方式。 即

7、：大型人才網站中對機電一體化和單片機及電控部分職位的崗位需要就是課程內容選取的來源。1718從 年2月 萬家樂公司招聘的單片機工程師崗位職責的分析18通過充分的企業(yè)調研和考察分析，單片機應用產品開發(fā)的典型工作過程本課程就是基于單片機應用產品的典型工作過程來設計和開發(fā)學習情境。做到每一個學習情境的實施就是一個完整的工作過程。單片機應用產品開發(fā)的典型工作過程19硬件設計3準備技術器件資料2硬件制作4軟硬件聯調6軟件設計5明確產品功能1產品測試8產品制作7單片機產品開發(fā)工作崗位流程202122教學情景設計23第四講 教學情景1-1 任務開發(fā)過程 24第五講 教學實施過程 2526第五講 教學實施過程

8、 27以教學情景設計項目為載體。洗衣機是一個非常典型的機電一體化設備，其外設如按鈕、狀態(tài)指示燈、電機等都在它的統(tǒng)一“領導”下發(fā)揮各自的功能并協(xié)同工作。PU操作、頻率設定、加減速時間設定可選擇手動/自動運行模式的電動機控制系統(tǒng)（6）具有進行資料工作收集、整理和存檔等技術資料整理能力；第二講 基于工作工程的教學設計（4）培養(yǎng)學生的溝通能力及團隊協(xié)作精神；步進指令：并行流程步進第五講 教學實施過程能分析典型的模擬、數字電路。當用戶通過“程序”按鈕選擇了標準的洗滌程序，單片機獲知后點亮標準程序對應的狀態(tài)指示燈，并在洗滌時間顯示器上顯示所需洗滌時間。（1）了解PLC、變頻器、觸摸屏的基本組成、結構及其工

9、作原理；第五講 教學實施過程 2830實驗條件本課程學習可以不需要建立專門單片機器實驗室，只需要常用的焊接工具，檢測儀器和部分其他設備即可。簡單的焊接工具。面包板萬能電路板線路板制作機編程軟件ISP下載，數據線編程器、燒錄器30第六講.多種教學手段的應用3132參考書目33第一環(huán)節(jié)、情景引入 1、節(jié)日的夜晚，置身都市街頭，各式彩燈把我們帶入美輪美奐的世界，究竟是什么“魔力”使彩燈變換出多樣的顯示效果？激發(fā)學生的興趣。 2、同時為學生演示幾組彩燈變換效果。 3、環(huán)節(jié)設計意圖：通過學生喜聞樂見的實例引出本次課程的教學項目。 通過“虛擬現實、軟件編程、硬件及實物操作 “三位一體的方法，提高學生興趣，

10、有效實現翻轉課堂，達到”學而時習之不亦樂乎“的效果，真正踐行工學結合，知行合一的教學理念，培養(yǎng)高素質技術技能型人才。第五講 教學實施過程 34第二環(huán)節(jié)、項目分析引導學生總結出本次課程要求完成的工作項目：利用P1口輸出實現LED彩燈控制?；疽鬄閷崿F單向流水燈，拓展項目為在此基礎上添加其它控制流程實現各種變換效果。第五講 教學實施過程 35第五講 教學情景過程第三環(huán)節(jié)、項目分析通過師生共同討論的方式制定項目實施方案，完成控制系統(tǒng)的軟、硬件設計。在方案討論制定過程中，結合多媒體幻燈片引導學生復習P1口的輸入、輸出方法、控制轉移指令的使用、循環(huán)移位指令的使用、循環(huán)程序的設計等相關理論知識。 通過“

11、虛擬現實、軟件編程、硬件及實物操作 “三位一體的方法，提高學生興趣，有效實現翻轉課堂，達到”學而時習之不亦樂乎“的效果，真正踐行工學結合，知行合一的教學理念，培養(yǎng)高素質技術技能型人才。36第五環(huán)節(jié)：項目拓展在學生完成基本項目的基礎上，引導學生探討更好的解決方案和更多的彩燈控制變換效果。根據各組學生拓展項目的完成情況，組織學生互相觀摩，取長補短，實現更多的彩燈變換方式。本環(huán)節(jié)設計意圖：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和理論聯系實踐的職業(yè)意識。第五講 教學實施過程 38情境一：硬件設計Proteus仿真情境二：軟件設計在KEIL開發(fā)情境三：電路板制作Protel設計情境四：產品成型電路板焊接及電子產品裝配基本功

12、39DIY連接 仿真器連接 40教學指導資源 課程標準 電子教案 授課計劃 指導課程教學設計 指導教學組織和實施方法設計教師教學和學生學習資源 編程軟件 仿真軟件 實訓指導書 課件PPT 教師教學素材 學生自主學習 實訓條件 24套PLC/變頻器/觸摸屏實訓臺 12套物料分揀系統(tǒng)執(zhí)行機構 1套DCS控制系統(tǒng) 電梯407實訓室41人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有 屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平，培養(yǎng)文學情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。有許多書籍

13、還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進。 序號學 習 情 境學習內容知識目標學 時學時小計PLC模塊情境13電動機基本控制（點動、自鎖、正反轉控制）基本邏輯指令1250情境4交通燈控制定時器應用6情境5液體混合控制計數器應用6情境6運料小車控制步進指令：單流程步進6情境7交通燈控制步進指令：并行流程步進6情境8物料分揀系統(tǒng)步進指令：分支流程步進6情境910密碼鎖控制、跑馬燈控制功能指令：傳送、比較、移位等8變頻器模塊情境11電動機基本加減速控制PU操作、頻率設定、加減速時間設定612情境12電動機多段速控制外部端子操作、端子定義功能6觸摸屏模塊情境13九秒倒計時定時器人機界

14、面設計、多界面切換1010綜合應用模塊情境14PLC與變頻器通訊PLC與變頻器RS485通訊1236情境15搶答器模擬控制PLC、觸摸屏綜合應用12情境16可選擇手動/自動運行模式的電動機控制系統(tǒng)PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用12情境17物料分揀系統(tǒng)PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用1周三.課程設計學習情境設計43能熟練的使用C語言進行電子產品軟件程序設計;能用PROTEUS仿真軟件對電子電路進行仿真;能熟練的利用單片機仿真器調試硬件電路；能分析典型的模擬、數字電路。能制定電子產品開發(fā)計劃和步驟，提出解決電路設計問題的思路。能撰寫產品制作文件、產品說明書。4.課程教學能力目標4445以教學情景設計

15、項目為載體。第五講 教學實施過程（6）具有進行資料工作收集、整理和存檔等技術資料整理能力；以教學情景設計項目為載體。（3）熟悉變頻器常用參數的意義和設置方法；可選擇手動/自動運行模式的電動機控制系統(tǒng)通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。PLC與變頻器RS485通訊12套物料分揀系統(tǒng)執(zhí)行機構洗衣機是一個非常典型的機電一體化設備，其外設如按鈕、狀態(tài)指示燈、電機等都在它的統(tǒng)一“領導”下發(fā)揮各自的功能并協(xié)同工作。能用PROTEUS仿真軟件對電子電路進行仿真;12套物料分揀系統(tǒng)執(zhí)行機構在方案討論制定過程中，結合多媒體幻燈片引導學生復習P1口的輸入、輸出方法、控制轉移指令的使用、循環(huán)移位指令的使用、循環(huán)程序的設計等相關理論知識。本課程學習可以不需要建立專門單片機器實驗室，只需要常用的焊接工具，檢測儀器和部分其他設備即可。能撰寫產品制作文件、產品說明書。（4）能完成簡單控制系統(tǒng)的設計、安裝、編程和調試工作。