前言

为适应不断发展的现代制造业的技术和技术人才的要求,以及现阶段高职学校、中职学校的国家示范学校建设、品牌专业建设,更新和改进现有教材显得尤为迫切和必要。江苏省改革发展示范学校的教师,针对职业学校课程改革与教材建设目标,就中等职业教育和高等职业教育课程改革理念、任务、内容,组织职业学校中具有多年教学经验的教师,围绕单片机技术与设备检修技能,总结单片机技术课程的教学改革成果与经验,形成《单片机技术与设备检修技能》一书。作为江苏省改革发展示范学校建设成果之一,本书从内容与方法、知识与技能、做—教—学一体等方面,多角度、全方位地体现了职业教育转向质量、品牌、终身学习的新内涵,具有一定的创新力。本书的特点包括以下几个方面:

1.以设备维修岗位工作过程为主线,组织教材

编者根据多年单片机课程执教体验,以及来自校企合作和毕业生的信息反馈,结合学校现有资源和学生实际接受水平,皆在为机电、自控、数控维护维修、CAD/CAM、电子信息、楼宇等专业,培养懂理论、能动手,且有后续潜力的设备维护维修技术人才,需要提供一本适合高职、中职学校单片机课程的实用教材。本书以设备维护维修工作过程为主线,围绕维修过程中经常遇到的微处理器控制设备与检测信号等问题,以情境为模块,以任务为实训目标,教授知识,注重技能,从基础出发,循环渐进,逐步深入,最终达到前沿技术技能。

2.打破学科界限,突出技能为重

本书涉及单片机技术、接口技术、传感器技术、电机控制技术、电子技术、C语言、自动控制技术、计算机绘图技术等知识与技能。为设备维修工作打下基础。本书有83个知识点,31个实训项目,其中技能培训有典型技术的硬件制作检测和仿真检测。仿真检测技术技能是为无法开展硬件制作检测的学校和读者,以及扩展学生视野,方便学生继续教学而编写的。

3.任务设计具有针对性、扩展性和系统性,贴近维修技术岗位需求

全书共安排了30个工作任务,针对维修过程中出现的故障现像,精心选择训练任务,为不同设备环境、不同水平的读者提供任务。同时,注重技能的训练和学生的扩展学习及继续教学。每个任务既相对独立,又与前后任务之间保持密切联系,具有扩展性,即每一任务不仅在单片机知识上是逐步深入,而且在技能上循环渐进,使训练内容由点到线、由线到面,体现技能训练的综合性和系统性。

精心选择的单片机控制电机、单片机检测传感器信号,通过制作、编程、仿真、硬软件调试,所有内容围绕设备维修技能是本书的特色之一。本书根据目前外围器件扩展很少使用并行扩展技术,在书中大量采用串行扩展芯片。结合维修中的接口技术,介绍和使用了常用的I2C总线、SPI总线、单总线等串行总线接口器件,突出了单片机与计算机的通信技能训练。由于MCS-51单片机适合教学,在设备控制检测中越来越少,所以在学习情境9任务2中采用了CC2530微处理器,以实际的例子,从系统分析到系统设计、硬件设计、软件设计完整地介绍单片机应用系统的设计过程,让读者以维修人员和设计辅助人员的角度去了解单片机应用系统的设计过程,了解目前单片机领域中的新技术、新技能。

4.编写形式直观,增强可操作性和可读性

在叙述方式上,引入了大量与实践相关的电气原理图、元器件清单、电路板、仿真图等细节内容,一步步引导学生自己动手完成制作、编程、绘图仿真、硬软件调试,具有很强的可操作性。原理性内容采用知识点的形式,便于教师对知识的组合;叙述简洁,并不时插入C语言的小知识,便于学生查阅。任务最后,增加任务评价,便于教师在实训过程中检验学生的学习质量,便于提高理实一体化课的教学质量。本书不同于一般理实一体化课教材,其要点在于学时分配中,技能实训约占3/5,知识点教学仅作导引并随技能实训同步进行。目的在于克服学生对理论知识与技能实训的偏离。

学习分配建议仅供参考。学习情境1~3适用中职、学习情境1~7适用高职,学习情境8~9是为学生继续教育而设置的。

刘雪雪根据十多年的单片机教学经验,通过不断教学改革,对本书的编写思路与大纲进行了总体策划,指导全书的编写,对全书统稿,并编写学习情境1、3、6、8。王俊美协助完成统稿工作,周荻编写学习情境4,刘雪雪和王俊美编写学习情境2,刘雪雪和姜玉柱编写学习情境5,刘雪雪和兰国昌编写学习情境7,盛华、赵震奇编写学习情境9。郭昕教师与陈涛、周文琦、陈双、张志鹏等学生参与资料的整理。

为方便教师教学,本教材配备了全套技能训练所需的电路板与元器件,使用本教材的学校如果自己准备电路板与元器件有困难时,可与主编联系。

由于时间紧迫和编者水平有限,书中的错误和缺点在所难免。敬请提出宝贵意见,不胜感谢!

编者

2012年3月