结合《单片机原理》与《传感器技术》课程设计综合案例库的研究
摘 要《单片机原理》是门工程实践性较强程控类课程《传感器技术》则属结合各类传感器应用技术密集型课程结合《单片机原理》与《传感器技术》课程设计综合案例库旨加强专业课程教学设计衔接强化专业课程群建设。
以两门课程关方式纽带阐述了综合案例库建设方法;基温控系统和压力称重系统案例分析呈现综合案例库建设样例;针对专业教学目标和知识储备各异现状规划了综合案例库理论与实践课程授课方式以案例完整性设计视角力争学习者搭建全景智能系统设计平台。
关键词案例库;单片机原理;传感器技术;电子设计图分类G6 献标志码 编67385（09）00503、引言《单片机原理》属电子技术类专业基础课程旨培养学习者软、硬件结合微控系统设计能力[]。
该专业学生掌握部分程控原理基知识、智能电路编程控制及仿真软件综合运用技能即可设计具有定实用价值智能控制系统因该课程容电子技术专业全学程工程实践性较强且备受推崇[]。
目前单片机以其智能型、济型优势广泛应用仪器仪表、用电器、络通信、工业控制、医疗设备、汽车电子等领域其教学设计与相关专业学科关性显著[3]其与《传感器技术》课程衔接具有代表性。
依据国标准传感器被定义能感受规定被測量并按照定规律换成可用信器件或装置。
由传感器采集信将主要应用智能型系统分析与处理而结合《传感器技术》与《单片机原理》课程容设计综合案例即可实现智能系统前端采集与程控制教学衔接有望学习者搭建全景智能系统设计平台[]。
因建设两门课程综合案例库并以专题形式授课可以视提高专业学习者电子设计能力有效途径。
外高质量案例库还有助强化两门课程衔接拓展专业知识体系深和广进而推动专业课程群建设。
二、案例库建设方法精选案例依据两门课程知识结构以《单片机原理》先《传感器技术》授课前提案例选取可参考原则致如下（）甄选趣味性强、情景直观、容完整教学案例以吸引专业学习者兴趣宜。
（）选取具备技术推广价值且具有代表性优势案例开发力争学以致用。
（3）结合语言编程与电子仿真技术[5]开发基单片机控制智能传感系统优化案例教学形式。
分析课程关方式《单片机原理》课程以5系列单片机处理器核心其主要知识可划分基础知识模块、输入输出模块、数据采集模块、数据通信模块、信与算法模块、扩展模块、机电控制模块等。
《传感器技术》课程主要涉及传感器类型包括电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、半导体物性传感器、智能温传感器、湿传感器、压力传感器、液位传感器、流量传感器等。
结合《传感器技术》课程学习目标课程教学主要传感器数据测量及误差处理、数据标定与校准、工程检测与系统集成等问题。
图虚线框覆盖了单片机课程主要知识传感器技术部分则主要部署课程合体系前端与末端结合两门课程开发综合案例可呈现出基单片机智能控制系统完整实例且综合案例选取与开发以结合图更多知识模块容佳。
3案例库建设路线目前《单片机原理》与《传感器技术》课程属我院电子技术、物工程专业主干课程其各教学容与知识体系已趋完整课程教学设计与教学用例也力精致、统。
根据课程组已运用教学材及教学方法整合更完善综合案例库将其建立两门课程已有案例素材基础上课程组通改进或加工案例使其知识结构更加完整、授课容更加统进而形成综合案例库。
因综合案例库建设致包括收集素材、设计案例、整合及案例实施四阶段如图所示。
三、案例库实例析了有效结合两门课程主要知识模块综合案例库取材尽可能涵盖如下几方面①具备传感器采集技术感知模块要进行数据析;②感知数据能够采用单片机控制换并处理成数信;③系统数据输出单元或系统集成检测程配备交式模块。
以上述要依据综合案例库建设可参考实例如下温控系统设计基单片机智能温控系统设计传感器应用方面具备型性[6]。
如图3所示以8B0温传感器采集终端连接相应硬件模块并单片机入智能温传感器驱动程序、温采集及处理程序、温询及电机控制程序、液晶驱动及数据显示程序等即可完成案例教学设计。
该案例始智能温传感器数据输出单片机数据采集、信处理、数据显示、数据输出、机电控制等模块实现温控制基功能。
案例学习者首先要掌握数温传感器采集技术然通单片机编程控制实现数据处理、输出、显示、控制等相关功能属《单片机原理》与《传感器技术》相结合代表性用例。
压力称重系统与温控制系统类似基压力传感器电子称重系统设计也属单片机与传感器技术相结合型用例[7]。
如图所示X5传感器是压力称重系统数据采集端数据换送入单片机处理并液晶60显示交易价格。
当称重系统获取数据结合键盘输入模块输入称重物品单价由单价乘以重量得到物品价格并完成显示输出实现电子称重功能设计。
该案例将输入模块、采集模块、数据处理模块、数据输出模块与气体压力传感器应用相结合其功能与实际应用电子秤类似学习者还要掌握X5输出特性以及与相关数据采集和数据修正方法实现了《单片机原理》与《传感器技术》课程容综合设计。
3综合案例库参考项目通梳理《单片机原理》与《传感器技术》课程知识模块基不类型传感器功能以工程应用主要设计目标笔者甄选综合案例库参考项目如表所示。
四、综合案例库授课鉴我院目前实施专业培养方案《单片机原理》与《传感器技术》课程授课容与开设上紧密衔接前者作者先修课程会四、五两学期分别开设两专业学生进行智能控制系统设计与开发提供可能。
就综合案例教学形式而言其理论与实验授课方式可根据不专业教学目标和学习者知识储备情况而定。
《传感器技术》课程期讲授案例学习者掌握部分敏感元件感知技术和单片机应用技能以专题形式讲授即可实现综合系统完整性教学设计。
《单片机原理》课程期开展综合案例教学限传感器技术知识储备不足授课部分弱化信采集模块分析而着眼智能控制部分讲授。
就《单片机原理》课程教学目标而言学生以掌握程控技术、编程能力主旨其综合案例配套实验可以通电子仿真平台完成。
如综合案例实践环节以校综合实践形式开展那么设计款功能齐备智能控制装置就要以实物作品形式完整呈现。
教学实践可以通過调整系统设计参数或拓展部分逻辑功能强化学习者对系统设计理与变通能力。
了避免学习者对络依赖还加强实践环节程考核与监督以确保实践容真实、有效。
五、结论结合《单片机原理》与《传感器技术》综合案例设计贯穿着电子设计活动始终从元器件认知、敏感元件功能分析、仪器仪表使用、电路设计与仿真、硬件制作、软件编程、软硬件调等方面综合培养学习者工程设计能力。
对缺乏工程验部分学习者而言综合案例学习与实践是次不可多得设计历其增强电子设计技能顺利完成毕业要相关指标奠定了较基础。
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