电计系电子科学与技术专业

嵌入式系统课程设计》实践课程改革及作品展示

2022年10月14日到12月12日,2020级电子科学与技术专业针对编程实训类课程《嵌入式系统课程设计》开展了近两个月的实践教学。该课程是在电计系近两年来大力推动课程设计及实习实训课程进行实践教学改革的背景下开展的。课程不仅按要求教师完成“考查类课程考核过程登记表”的记录和学生课程设计报告的规范撰写,更从课程内容、授课方式和考核方式等多方面进行了有益的探索:

1、课程内容上,本课程秉承“以赛促学、以赛促教”的教学理念,课程内容与列入2022年中国高教学会高等学校学科竞赛排行榜的“全国软件和信息技术专业人才大赛”的赛题切合;

2、授课方式上,首先主动延长课程教学周期,将原定2周集中授课改为每周1次授课;其次采用线上和线下结合并辅以任务驱动模式教学;再次,根据两种类型的任务,授课教师通过录制编程视频、课堂演示、随堂布置任务等多种手段引导学生掌握编程技能;

3、考核方式上,课程尽力做到考核时间不固定,考核手段不单一且考核内容要落实等要求。课程基本上把握了学生学习编程技能的差异性,对任务的考核能合理安排时间,采用随堂和课后提交视频等多种方式完成考核并做好记录,考核内容能够真正落到实处,从而实现课程基本预期目标。

下图为教师线上和线下授课过程中录制的视频截图:

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本课程基础编程部分按11个模块,共布置33个基本编程任务:

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综合编程部分则从全国软件和信息技术专业人才大赛嵌入式设计赛项历届省赛真题中选取11道赛题,按组分配到22个小组:

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通过授课教师的积极引导和该专业同学的有力配合,本课程的基本任务完成数量在30个以上的同学在全班占比为95.5%,综合编程任务也实现了让每组同学配合完成一套竞赛真题编程的预期目标。

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现择取相关组提交的10个赛题作品展示如下:

作品1(第13届省赛试题1作品),学生:黄俊杰、杨小龙(第1组)

任务实现情况:

1)初始界面密码值显示及输出1000Hz 50%占空比的脉冲信号:完全实现;

2)键盘输入密码及验证功能:完全实现;

3)密码错误连续3次以上LD2指示灯指示功能:完全实现;

4)通过串口修改密码功能:完全实现。

 

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作品2(第11届省赛试题2作品),学生:陈晓君、阳春艳(第14组)

任务实现情况:

1)键盘切换功能:完全实现;

2)数据显示界面ADC采样并显示功能:完全实现;

3)采样电压按参数设置的阈值变化时的计数启停功能:完全实现;

4)参数设置界面显示阈值功能:完全实现;

5)参数设置界面B2,B3键盘调整阈值功能:完全实现;

6)LED灯指示状态功能:完全实现。

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作品3(第9届省赛试题),学生:胡书豪、王豪杰(第16组)

任务实现情况:

1)LED显示:完全实现;

2)数据储存:完全实现;

3)按键切换及控制功能:完全实现;

4)LCD部分高亮:完全实现;

5)4个模式显示功能:完全实现;

6)PWM输出功能:完全实现;

7)倒计时计时:完全实现。

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作品4(第6届省赛试题),学生:杨浩、杜静怡、陈汶(第20组)

任务实现情况:

1)键盘切换功能,完全实现;

2)RTC时钟初始化及默认0点0分0秒上报电压,完全实现;

3)LCD显示功能,完全实现;

4)ADC采集R37电压,完全实现;

5)LED1闪烁报警功能,完全实现;

5)修改k值,上位机回复“ok”,完全实现;

6)修改定时上报时间,并上报给上位机,完全实现;

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   作品5(第8届省赛模拟试题),学生:赵粤、侯雨帛(第5组)

任务实现情况:

1. 通过电位器R37输出电压模拟温度传感器输出信号,温度测量范围为-20℃~60℃

2.通过PA7 引脚检测输入信号频率,相对湿度测量范围为10%~90%,输入信号频率1KHz 对应相对湿

度为10%,10KHz 对应 90%。

3. 通过PA1 引脚输出频率1KHz 到10KHz 的方波,模拟湿度传感器输出信号。

4. 可以通过按键设定温、湿度上限和数据采样间隔,温湿度数据记录间隔可设置为1 - 5 秒,要求

至少保存 60 组数据。

5. 通过单片机片内RTC设计实现实时时钟功能。

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作品6(第12届省赛试题2),学生:黄泽培、何力(第11组)

任务实现情况:

1)键盘切换功能:完全实现;

2)数据显示界面ADC采样并显示功能:完全实现;

3)采样电压按参数设置的阈值变化时的计数启停功能:完全实现;

4)参数设置界面显示阈值功能:完全实现;

5)参数设置界面B2,B3键盘调整阈值功能:完全实现;

6)LD1显示“计数运行”状态的功能:完全实现;

7)LD2显示“阈值参数设置是否有效”功能:完全实现。

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作品7(第5届省赛试题),学生:郑莉萍、邓瑶(第2组)

任务实现情况:

1)实现双通道输入信号频率测量功能,测量范围满足题目要求;

2)实现双通道倍频信号输出功能,满足题目要求;

3)实现按键设定功能;

4)实现 LED 指示功能;

5)实现串口设定功能,命令格式满足题目要求。

 

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作品8(第11届省赛模拟试题),学生:姜涛、廖成民(第8组)

任务实现情况:

1)时钟显示、时钟设置及报警设置界面显示功能:完全实现;;

2)键盘切换功能:完全实现;

3)E2PROM存储功能:完全实现;

4)串口通信功能:完全实现;

5)LED灯报警功能:完全实现;

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作品9(第12届省赛试题),学生:刘劲烽、唐家豪(第10组)

任务实现情况:

1)LCD界面显示功能:完全实现。

2)LED状态指示功能:完全实现。

3)PWM波输出功能:完全实现。

4)键盘控制功能:完全实现。

5)串口通信功能:部分未实现,串口可接收但未能正确显示出库信息。

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作品10(第6届省赛试题),学生:张丽平、李冯明(第3组)

任务实现情况:

1)键盘切换功能:完全实现;

2)数据显示界面ADC采样并显示功能:完全实现;

3)比较电压与K*3.3V的大小控制灯是否闪烁:完全实现;

4)通过B3,B4在Setting界面设置时间:完全实现;

5)通过串口改变K值大小:完全实现;

6)能把到达设置时间的电压,K值,时间返回到串口调试助手上:完全实现。

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