定 價:48.8 元
叢書名:1+X“傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書配套書證融通教材
- 作者: 劉京威,汪鑫,林世舒,高曉惠 編
- 出版時間:2021/7/1
- ISBN:9787040547924
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TP368.1
- 頁碼:282
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《微控制器技術(shù)及應(yīng)用》是1+X“傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書配套書證融通教材,是按照“能力本位、學(xué)生主體、項目載體”先進(jìn)理念,總結(jié)“雙高計劃”專業(yè)群建設(shè)項目、國家骨干專業(yè)建設(shè)項目、國家高水平人才培訓(xùn)基地建設(shè)項目成果編寫而成的。
該書基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的微控制器技術(shù)應(yīng)用,選擇真實項目和產(chǎn)品作為載體,并根據(jù)學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展需要,融入自主學(xué)習(xí)、信息處理、與人交流、團(tuán)隊合作等內(nèi)容。全書按照初學(xué)者認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律確定結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,由易到難、由淺入深安排技術(shù)和工程項目,共分6個項目,包括認(rèn)識微控制器、智能大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器UART應(yīng)用、智能倉儲防火監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器12C應(yīng)用、智能礦井氣體監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器ADC應(yīng)用、智能家居照明控制系統(tǒng)——微控制器GPIO應(yīng)用、智慧園區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器SPI應(yīng)用。
該書項目形式多樣,既有簡單的技術(shù)選型或方案設(shè)計項目,也有較復(fù)雜的集成應(yīng)用項目;既有產(chǎn)品配置維護(hù)項目,還有綜合應(yīng)用(開發(fā))項目;可針對不同層次的學(xué)生,選擇部分內(nèi)容重點突破,以培養(yǎng)學(xué)生的集成應(yīng)用能力。每個項目中安排了2~3個具體任務(wù),以職業(yè)活動為導(dǎo)向,突出能力目標(biāo)。項目內(nèi)容包括“職業(yè)能力”“引導(dǎo)案例”“任務(wù)單”“任務(wù)資訊”“任務(wù)決策”“任務(wù)計劃”“任務(wù)實施”“任務(wù)檢查與評價”“教學(xué)反饋”等部分,有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,實現(xiàn)項目化教學(xué)。
該書實現(xiàn)了知識、理論和實踐一體化,注重技術(shù)的實際應(yīng)用和項目(工程)實施,綜合多家行業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程經(jīng)驗,講求實戰(zhàn)。讀者按部就班,可輕松完成項目實施。在理論學(xué)習(xí)上,該書強調(diào)“系統(tǒng)的應(yīng)用知識”,并全部解構(gòu)到每個任務(wù)的“任務(wù)資訊”部分,易學(xué)易用。
《微控制器技術(shù)及應(yīng)用》可作為高等職業(yè)院校電子信息類專業(yè),尤其是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)(方向)的教學(xué)用書,也適用于企業(yè)員工培訓(xùn)、微控制器技術(shù)愛好者自學(xué),還可作為行業(yè)從業(yè)人士的業(yè)務(wù)參考書。
一、緣起
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在交通、安防、工業(yè)、物流、醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,且應(yīng)用模式正日趨成熟。我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢,在標(biāo)準(zhǔn)研制、技術(shù)研發(fā)、項目應(yīng)用等領(lǐng)域已經(jīng)取得了豐碩成果,但我們應(yīng)清醒地認(rèn)識到,由于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅速,技術(shù)更新頻率超出想象,職業(yè)教育教學(xué)資源并沒有完全跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐,還沒有建立起完整的以崗位為標(biāo)準(zhǔn)的“應(yīng)用”型教學(xué)資源更新機(jī)制。
在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知層、傳輸層、應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)中,傳輸層解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)的傳輸問題,主要完成接入和傳輸功能,是進(jìn)行信息交換、傳遞的數(shù)據(jù)通路。微控制器在感知層和傳輸層中都具有重要地位。
本書是1+X“傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書配套書證融通教材,是由首批國家級職業(yè)教育教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊——重慶電子工程職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊、1+X“傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書所屬教育培訓(xùn)評價組織——北京新大陸時代教育科技有限公司按照“傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書(中級)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)完成的。本書充分發(fā)揮編寫團(tuán)隊在傳感網(wǎng)領(lǐng)域的教育和認(rèn)證優(yōu)勢,聯(lián)合多家行業(yè)龍頭企業(yè),對標(biāo)1+X“傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書要求,以學(xué)生中心、能力本位、工學(xué)一體為引領(lǐng),立足推進(jìn)教師、教材、教法“三教”改革,實踐“平臺+模塊”人才培養(yǎng)模式中的“課證融通”改革,從教學(xué)資源的數(shù)字化、教學(xué)過程的信息化兩個維度構(gòu)建適應(yīng)項目化教學(xué)需要的、適應(yīng)00后學(xué)生特征的新形態(tài)一體化教材,致力于培養(yǎng)具備社會主義核心價值觀的高素質(zhì)復(fù)合型、創(chuàng)新型技術(shù)技能人才。本書配套提供微課、PPT電子課件、源碼等豐富的教學(xué)資源。二、結(jié)構(gòu)
本書共有6個項目,每個項目由‘職業(yè)能力”“引導(dǎo)案例”‘任務(wù)單”“任務(wù)資訊”“任務(wù)決策”“任務(wù)計劃”“任務(wù)實施”“任務(wù)檢查與評價”“教學(xué)反饋”等部分組成,并設(shè)計了2~3個子任務(wù)載體貫穿始終。
“職業(yè)能力”闡明通過本項目的教學(xué),學(xué)生理解相關(guān)知識之后,應(yīng)能達(dá)成的能力目標(biāo)。
“引導(dǎo)案例”從生產(chǎn)、生活中大家接觸到的實際應(yīng)用場景入手,實現(xiàn)案例引入、直觀引入、情景引入。
“任務(wù)單”對本項目要解決的實際任務(wù)進(jìn)行描述。
“任務(wù)資訊”給出要解決實際任務(wù)需要學(xué)習(xí)和掌握的系統(tǒng)的應(yīng)用知識。
“任務(wù)決策”針對本任務(wù)列出多種實施路徑,并結(jié)合具體情況,選擇最合理的路徑。
“任務(wù)計劃”針對任務(wù)決策給出的路徑,完成實施規(guī)劃。
“任務(wù)實施”引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)計劃分步完成任務(wù),并將專業(yè)能力、自主學(xué)習(xí)等方法能力及與人合作等社會能力融入其中。
“任務(wù)檢查與評價”對任務(wù)完成情況進(jìn)行檢測,對職業(yè)能力目標(biāo)達(dá)成狀況進(jìn)行評估。
“教學(xué)反饋”對整個教學(xué)活動過程進(jìn)行總結(jié)和評價,并作為教學(xué)改進(jìn)的依據(jù)。
在項目教學(xué)載體——任務(wù)的具體安排上,根據(jù)能力成長規(guī)律,按由易到難、由簡到繁層級遞增有機(jī)組織各任務(wù),多個任務(wù)有機(jī)構(gòu)成一個實際應(yīng)用的完整項目。三、特點
1.緊跟行業(yè)發(fā)展動態(tài),中國元素構(gòu)建教材資源
物聯(lián)網(wǎng)具有行業(yè)應(yīng)用廣、技術(shù)更新快的特點,本書引用大量合作企業(yè)的真實案例,既確保技術(shù)“鮮度”,也讓學(xué)習(xí)者認(rèn)識到我國在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的國際引領(lǐng)地位,樹立行業(yè)專業(yè)自信心,增強民族自豪感和責(zé)任感。
2.突出“雙核”培養(yǎng),將學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展貫穿始終
有了知識,不一定就有能力。本書在通過項目(任務(wù))完成應(yīng)用知識向?qū)I(yè)能力轉(zhuǎn)化的同時,在項目實施中嵌入自主學(xué)習(xí)、與人交流、與人合作、信息處理、解決問題等職業(yè)核心能力培養(yǎng),將專業(yè)核心技能與職業(yè)核心能力“雙核”貫穿各個項目(任務(wù)),強化安全、規(guī)范、環(huán)保、質(zhì)量,綜合提升職業(yè)能力,全方位服務(wù)于學(xué)生職業(yè)發(fā)展。
3.活用二維碼技術(shù),兼顧“時效性”和“普適性”原則
由于微控制器迭代速度較快,部分教材內(nèi)容和教學(xué)資源采用二維碼鏈接的形式提供,團(tuán)隊將根據(jù)技術(shù)發(fā)展的情況實時更新相關(guān)內(nèi)容,保證教學(xué)內(nèi)容的時效性。同時,兼顧不同地域院校教學(xué)條件上的差異性,教材內(nèi)容包括了微控制器傳統(tǒng)知識點和拓展知識點,確保本書適用于不同專業(yè)、不同區(qū)域的學(xué)校教學(xué)。
4.創(chuàng)新拓展訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新意識與能力
物聯(lián)網(wǎng)本身就是一個可以不斷創(chuàng)造新生事物的產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最大的作用之一就是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造升級,本書充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這一特點,通過舉一反三,引導(dǎo)學(xué)生觀察生活、思考生活,并通過半開放式及全開放式命題項目,讓學(xué)生一步一步養(yǎng)成創(chuàng)新意識,加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
項目1 認(rèn)識微控制器
職業(yè)能力
引導(dǎo)案例
任務(wù)1 初識微控制器
任務(wù)單
任務(wù)資訊
1.1.1 微控制器的定義
1.1.2 微控制器的發(fā)展歷程
1.1.3 微控制器與微處理器
1.1.4 微處理器簡介
I.l.5 ARM處理器概況
1.1.6 國內(nèi)微處理器發(fā)展情況
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
任務(wù)2 微控制器選型
任務(wù)單
任務(wù)資訊
1.2.1 8051
1.2.2 PlC
1.2.3 MSP430
1.2.4 AVR
1.2.5 海爾單片機(jī)
1.2.6 STM8
1.2.7 ARM Cortex-M
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
任務(wù)3 微控制器應(yīng)用調(diào)研
任務(wù)單
任務(wù)資訊
1.3.1 智能水表
1.3.2 智能窗簾控制器
1.3.3 農(nóng)業(yè)無線傳感網(wǎng)
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
項目2 智能大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器UART應(yīng)用
職業(yè)能力
引導(dǎo)案例
任務(wù)1 系統(tǒng)方案設(shè)計
任務(wù)單
任務(wù)資訊
2.1.1 系統(tǒng)總體組成結(jié)構(gòu)
2.1.2 溫濕度傳感器簡介
2.1.3 藍(lán)牙技術(shù)及藍(lán)牙模塊
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
任務(wù)2 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
任務(wù)單
任務(wù)資訊
2.2.1 微控制器開發(fā)環(huán)境搭建
2.2.2 微控制器時鐘配置方法
2.2.3 微控制器UART工作原理
2.2.4 STM32F103 UART常用庫函數(shù)
2.2.5 STM32F103 UART
基本實例
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
任務(wù)3 系統(tǒng)連接與測試
任務(wù)單
任務(wù)資訊
2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件連接
2.3.2 藍(lán)牙模塊的設(shè)置
2.3.3 微控制器與藍(lán)牙模塊的連接
2.3.4 微控制器讀取溫濕度
2.3.5 系統(tǒng)測試
2.3.6 微控制器定時器配置方法
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
項目3 智能倉儲防火監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器12C應(yīng)用
職業(yè)能力
引導(dǎo)案例
任務(wù)1 系統(tǒng)方案設(shè)計
任務(wù)單
任務(wù)資訊
3.1.1 系統(tǒng)總體組成結(jié)構(gòu)
3.1.2 防火傳感器簡介
3.1.3 Wi-Fi技術(shù)簡介
3.1.4 ESP8266簡介
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
任務(wù)2 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
任務(wù)單
任務(wù)資訊
3.2.1 微控制器I2C接口工作原理
3.2.2 STM32F103 12C常用庫函數(shù)
3.2.3 STM32F103 12C控制程序
3.2.4 STM32F103 12C接口訪問傳感器
3.2.5 12C程序測試
任務(wù)決策
任務(wù)計劃
任務(wù)實施
任務(wù)檢查與評價
教學(xué)反饋
任務(wù)3 系統(tǒng)連接與測試
任務(wù)單
……
項目4 智能礦井氣體監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器ADC應(yīng)用
項目5 智能家居照明控制系統(tǒng)——微控制器GPIO應(yīng)用
項目6 智慧園區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器SPI應(yīng)用
參考文獻(xiàn)