一、 课程定位与目标 本课程是《微机原理及单片机应用技术》理论课程的重要实践延伸,是一门以项目为导向、强调学生综合实践能力和创新思维培养的专业核心实践课程。 课程目标: 本课程旨在通过一个完整的、综合性的项目开发过程,使学生: 知识目标: 深化理解微型计算机系统(特别是单片机)的体系结构、工作原理、指令系统及接口技术。 能力目标: 具备独立完成一个小型单片机应用系统从需求分析、方案设计、硬件选型与电路设计、软件编程、系统调试到最终成品制作的全过程能力。 熟练使用主流开发工具(如Keil μVision, Proteus, Altium Designer等)进行软硬件设计与仿真。 培养解决复杂工程问题、团队协作、文档撰写和项目汇报的综合能力。 素养目标: 培养严谨求实的科学态度、创新意识和工程师素养,为后续毕业设计及未来从事嵌入式系统开发相关工作奠定坚实基础。 二、 主要内容与设计流程 学生将在指导教师带领下,以个人或小组形式完成一个具体的单片机应用系统设计项目。核心内容包括: 课题选择与方案论证: 从给定的选题库中选择或自拟一个有实用价值的课题,进行可行性分析,并确定技术方案(核心控制器选型、传感器与执行器选型、系统架构等)。 硬件系统设计: 使用电路设计软件(如Proteus, Altium Designer)绘制系统原理图,设计单片机最小系统及各功能模块电路(如:输入、显示、通信、驱动、存储等)。 软件系统设计: 使用C语言或汇编语言进行结构化程序设计,实现系统所需的各项功能(数据采集、处理、控制算法、人机交互、通信等)。 系统仿真与调试: 在软件环境中(如Proteus)进行软硬件联合仿真,验证系统功能的正确性,排查并解决存在的问题。 实物制作与调试(可选/推荐): 根据设计的电路图制作PCB板或使用万能板焊接电路,下载程序进行实物联调,解决实际硬件中可能出现的问题。 设计报告撰写: 完整、规范地撰写课程设计报告,详细记录设计过程、理论依据、硬件电路、软件流程、调试结果及总结体会。 答辩与考核: 参加课程设计答辩,展示设计成果,回答教师提问。 三、 典型项目选题示例 智能控制类: 智能台灯/风扇控制系统、智能窗帘控制系统、恒温箱控制系统、智能灌溉系统。 测量显示类: 数字电压表、数字温度计、电子秤、频率计、环境参数(温湿度/光照/空气质量)监测仪。 交通与安防类: 智能交通灯控制系统、电子密码锁、红外防盗报警器、火灾自动报警系统。 人机交互与娱乐类: 电子秒表/时钟、LCD显示菜单系统、音乐播放器、简易游戏机、抢答器。 通信应用类: 基于蓝牙/Wi-Fi/UART的远程监控系统、PC与单片机通信系统。