《C51单片机编程与应用》学习领域教学设计

一、学习领域定位

本学习领域是应用电子技术专业的核心技能之一，它由认识单片机及其开发环境、单片机最小系统应用、广告彩灯的设计与制作、秒表的设计与制作、抽奖器的设计与制作、数字式温度计的设计与制作、电子台历的设计与制作 7 个学习情境构成。各学习情境的设置把握“适用”和“应用”两个原则，安排具有代表性、应用广泛的选题，内容全面。全部知识的传授紧紧围绕“实践”进行，学生通过学习认识单片机及其开发环境和单片机最小系统应用，掌握单片机的相关基础知识。逐步由简到繁设计并制作广告彩灯、秒表、抽奖器、数字式温度计和电子台历，经过反复体验，最终达到融会贯通。使学生掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，深刻领悟单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用，具备电子控制设备检修、技术改造及智能电子产品开发的能力。同时使学生具备较强的工作方法能力和社会能力。

本学习领域的学习是在结束《常用仪器仪表的使用》、《常用电子元器件》、《C 语言程序设计》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》等学习领域的学习后设置的一段学习内容，为后续的《电子产品系统的编程与实现》、《智能电子产品开发》和《DSP 应用技术》的学习打下坚实的基础。

二、学习目标

1. 专业能力目标

参照教材设计各个控制系统，以团队的形式开发出多种解决方案，并进行对比筛选出恰当的解决方案、组件、传感器和各执行元件。

利用现有资料和知识，设计出相应电路原理图，并根据图纸在实验板上连接实物图，同时编写出符合要求的控制程序。

在系统设计和制作中掌握单片机I/O口、定时/计数器、中断、LED显示、数码管显示、LCD（液晶）显示、单总线技术、串行通信、蜂鸣器的使用和各种编程方法。

能够熟练应用Keil C编程软件、仿真器、编程器和单片机实验板完成单片机音乐播放、广告彩灯、秒表、超市抽奖器、数字式温度计、电子台历的硬件设计制作、程序编制、运行、调试和成果演示。

2. 方法能力目标

在学习过程中逐步具备资料收集整理、制订计划、分工协作、成绩互评和成果汇报等能力。

在学习过程中逐步具备获取、交流、使用信息和新技术的能力。

在学习过程中逐步具备自学能力、理解能力与表达能力。

在学习过程中逐步具备综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力。在学习过程中逐步具备合理利用与支配资源的能力。

在学习过程中逐步具备分析解决问题的能力。

3. 社会能力目标

在学习过程中逐步具备良好的职业道德和敬业精神。

在学习过程中逐步具备团队意识，具有沟通与交流能力。

在学习过程中逐步具备责任意识。

适应角色转换，从被动接收型转为主动学习型。

三、学习内容

《C51单片机编程与应用》学习领域分为7个学习情境，计划80学时完成。每个学习情境的相关课题需要学生课外完成（每组配有实验板，板上配有本学习领域所涉及的全部电路和器件，不需要扩展，所以学生只要有一台计算机即可），课上仅汇报结果，时间控制在0.5～1学时。

四、学习领域设计说明

1. 学习领域设计

单片机的学习主要是使学生学习智能控制模块的应用。通过本领域的学习，加强学生在电子技术图纸绘制、识读，智能电子产品的检修、设计及开发方面的能力，为学生在电子测量、自动仪表和智能电子控制设备等方面的维护、检修和应用打下坚实基础。

根据整个学习领域的特点，将其分为 7 个情境，把基础知识和编译环境归为一部分，利用单片机音乐演奏的实现将其设计为第 1 学习情境；把单片机介绍、存储器使用和程序编写归为一部分，利用数值转换的实现将其设计为第2学习情境；把C51函数、C51程序结构及语句、单片机I/O口应用、LED显示归为一部分，利用广告彩灯的设计与制作将其设计为第3学习情境；把定时/计数器、LED扩展和按键输入归为一部分，利用秒表的设计与制作将其设计为第4学习情境；把中断和C51库函数应用归为一部分，利用超市抽奖器的设计与制作将其设计为第 5 学习情境；把蜂鸣器和单总线技术归为一部分，利用数字温度计的设计与制作将其设计为第6学习情境；把串行日历芯片DS1302和液晶显示器LCD1602归为一部分，利用电子台历的设计与制作将其设计为第 7 学习情境。循序渐进，由简到繁，最终实现将整个学习领域要求学习的知识汇为一个整体。

2. 学习情境设计