《单片机原理及应用》教学大纲
课程名称：单片机原理及应用
课程类别（必修/选修）：必修
课程英文名称：PrincipleandApplicationofSingleChipMicrocontroller
总学时/周学时/学分：32/2/2
其中实验/实践学时：16
先修课程：大学计算机基础与计算思维、程序设计I、程序设计II、电工与电子技术
后续课程支撑：跨领域设计
授课时间：1-16周,周一1-2节
授课地点：实406
授课对象：23工业设计1班
开课学院：粤台产业科技学院
任课教师姓名/职称：庄宏祥/教授
答疑时间、地点与方式：
1.每次课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次习题课，采用集中讲解方式。
课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它(√)（非试卷类报告）
使用教材：蔡杏山,单片机三剑客:ESP32单片机与Python语言编程,机械工业出版社,第一版.参考教材：
课程简介：
《单片机原理及应用》课程是工业设计的基础必修课程，可作为跨领域设计的工具之一。本课程有系统的介绍ESP32单片机原理，并全面介绍了单片机的智能应用。通过本课程的学习，学生应理解单片机所覆盖的知识背景，掌握单片机的体系结构，通晓单片机的关键技术，熟悉单片机的实际应用。在实作上并设计以单片机为主的嵌入式系统，熟习有线与无线网络的架构，最后透过实作项目，让学生在相关领域上，自行建构一个单片机的控制应用系统项目。
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：
课程教学目标
支撑毕业要求指标点
毕业要求
目标1：知识目标，能够熟练单片机系统的基本原理，并通过文献研究分析单片机系统设计、开发等过程中的复杂问题，以获得有效结论。
指标点3-1：熟悉人因、美学、材料、加工、造型、人机交互等基础设计能力。
毕业要求3：掌握扎实的工业设计基础知识与相关设计技能，以及使用软硬件工具的能力。
目标2：能力目标，掌握单片机的硬件构成及其工作原理，包括单片机的I/O口扩展及应用、中断、定时器/计数器、串口的结构和工作原理等技能。
指标点7-2：将用户需求进行转化与创新，提出高质量的解决方案。
毕业要求7：发掘、分析与解决使用者的深层需求，并透过设计解决需求的问题
目标3：素质目标，让学生了解单片机术领域的创新力、团队力、专业力、跨界力、服务力与运用能力，并提升学生人文素养、社会服务的情操，培养学生良好的职业道德与社会责任感，使其具有团队合作精神与国际视野,并说明单片机建设的预期目标。
指标点9-1：在设计团队中能够具备沟通协调的能力，领设计团队顺利地执行设计项目。
毕业要求9-个人和团队：具有积极正面谋事的人格特质与良性团队互动的做事态度，在工业设计复杂问题解决过程中能够发挥关键性作用，让问题以团队合作方式快速完成。
理论教学进程表
周次
教学主题
授课教师
学时数
教学内容（重点、难点、课程思政融入点）
教学模式线下/混合式
教学方法
作业安排
支撑课程目标
1
单片机基础
庄宏祥
2
重点：1.教学大纲,2.预定的期末报告重点
难点：以窗帘机构为例,实作与理论的差异
课程思政融入点：引导学生多动脑思考、多讨论表达、多动手操练，不仅调动了学生学习的积极性，使学生很好的掌握了单片机的相关操
线下教学
课堂讲授
目标3
作技能与使用的知识，还培养了学生的爱国情操，提高了学生分析问题、解决问题的能力。
2
ESP32介紹
庄宏祥
2
重点：1.ESP32系列SoC,2.ESP32脚位编号及用途
难点：脚位用途多,难以理解
课程思政融入点：介单片机芯片是高科技芯片产品，在高端单片机领域中国与国外还有很大的差距，同学要认真学习，打好基础，未来往高端单片机领域发展。
线下教学
课堂讲授
目标1
5-6
简洁的ArduinoC语言
庄宏祥
4
重点：ArduinoC语言的架构、指令介绍,
难点：语言、语法及编程
课程思政融入点：介绍控制系统的时域分析与其稳定性及特性，培养实事求是的科学态度和职业道德
线下教学
课堂讲授
目标1
9
数字输入／输出
庄宏祥
2
重点：DIO指令、电子组件与电路讲解,
难点：ESP32单片机与对应输入／输出各个端口pin脚位众多
课程思政融入点：端口数字输入／输出及应用的讲述，使学生建立对规则的遵守，要学会遵守制度、敬畏法律，为自己的行为负责，树立正确的价值观和人生观。
线下教学
课堂讲授
目标1
12-13
模拟输入／输出
庄宏祥
4
重点：analogRead、analogWrite指令讲解与应用
难点：端口的数字输入／输出与模拟输