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单片机理论论文大全11篇

时间:2023-03-16 15:49:48

单片机理论论文

单片机理论论文篇(1)

本次做的数字钟是以单片机(AT89C51)为核心,结合相关的元器件(共阴极LED数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511等),再配以相应的软件,达到制作简易数字钟的目的,其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。

关键词:单片机AT89C51共阴极LED数码显示器BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511

Abstract

Inrecentyears,withcomputersintheinfiltrationandthedevelopmentoflarge-scaleintegratedcircuits.SCMapplicationissteadilydeepening,asithasstrongfunction,smallsize,lowpowerdissipation,lowprices,reliable,easytousefeatures,itisparticularlysuitedtoandcontrolofthesystem,increasinglywidelyusedinautomaticcontrol,intelligentinstruments,gauges,dataacquisition,militaryproductsandhouseholdappliances,andotherareas,isoftenmicrocontrollerasacorecomponenttouse,Inlightofspecifichardwarearchitecture,andapplication-specificsoftwarefeaturesobjectcombinetomakeperfect.

ThefiguresdobellonSCM(AT89C51)atthecore,Combinedwiththecomponents(atotalofcathodeLEDdigitaldisplay,BCD-latch/7ofdecoding/actuatorCC4511),andfactoringinthecorrespondingsoftware,Easytoproducedigitalclockpurposes,aspartofthehardwarecomponentsisadifficultchoice,layoutandwelding.

Keywords:SingleChipMicrocomputerAT89C51TotalcathodeLEDfiguresdisplayBCD-thelocksave/7thesegmentstranslatecode/actuatorCC4511

目录

摘要2

Abstract2

目录3

引言4

第一章题目5

1.2、课程设计目的5

第二章单片机发展历史5

2.1三大阶段5

2.2如果将8位单片机的推出作为起点6

2.3单片机的发展趋势7

第三章单片机的组成及特点9

3.1单片机的组成9

3.2单片机的特点9

3.3单片机的分类10

第四章单片机的应用10

4.1单片机的应用分类10

第五章数字种的构成12

5.1数字钟的构成12

5.2实验中所需的器材12

5.3方案选择与相关技术13

5.4AT89C51的单片机简介13

5.4.1主要特性15

5.4.2管脚说明16

5.4.3振荡器特性18

5.5CC4511集成简介19

5.5.14511集成分析19

5.5.24511的逻辑图20

5.6LED数码显示器简介21

5.6.1LED数码显示器的结构21

5.6.2LED数码显示器有两种连接方法22

第六章电路设计22

6.1电路接法22

6.1.1晶体振荡器与AT89C51的接法22

6.1.2单片机AT89C51的银脚的连接23

6.1.3译码器CC4511的银脚连接23

6.2数字钟电路图24

第七章调试过程:26

1)检测AT89C51运行否26

2)七段数码管26

总结26

参考文献26

致谢27

引言

20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。

目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。

单片机理论论文篇(2)

由于学生的数量激增而教师队伍的数量基本上没有改变,以至于每位教师所要指导的学生的数量都有所增加,部分教师为第一次指导,对指导过程不是很了解,缺乏对课程设计各环节所需的必要的培训。课程设计工作开始前期,没有对题目进行精心的筛选。课程设计的题目是否合适,直接关乎到整个课程设计的成败。选题过于简单,学生做起来认为该门课程没有什么难度;选题难度过大,学生产生了畏难情绪,认为该设计无法实现,从而无法到达学以致用。

1.2设计过程流于形式思想上重视不够

由于学生人数过多,教师人数偏少。以至于设计过程处于“放羊”状态,教师在指导过程中,没有对同学们提出准确地要求,其原因是在该环节中指导教师都没有相应的实施方案,导致指导环节过于形式、敷衍,教师无法一一了解每位学生的设计情况。同学们也没有认真对待该环节,其主要原因是网络化程度的发展,很多相应的资料网络上一应俱全,同学们直接下载修改而不加思考,完成报告上交,没有主动去探索设计。种种原因使该课程设计流于形式。

1.3最终考核方式单一检查评价力度不足

在很多高校,课程设计的最终体现形式就是课程设计报告,只要学生在规定的时间内完成报告,一般就被认为通过了该环节的考查,考核形式单一。并且对整个设计过程的评价没有细分,体现不出设计过程中的工作量。

2课程设计组织实施管理及质量控制

2.1前期认真组织,确保选题质量

为了保证题目的难易程度适中,在课程设计前期,组织教学第一线的有经验的和常年指导学生参加电子设计类竞赛的教师根据自己的课题项目,从中精炼出一些适合学生完成课程设计的题目,每年保证有一定的更新率。并且对选出的题目也分出难度系数的等级,便于因材施教。而后,组织指导教师进行培训。讲解该课程设计的指导大纲,讲述指导过程中教师应该完成的任务,注意设计的时间节点,以便教师掌握学生的设计进度。尤其是第一次指导该课程设计的教师,为其指定帮带教师全程学习。建立教师评价办法,提升指导教师责任心,评价教师在整个指导过程中是否尽心指导学生选题、是否按时答疑并监督学生的进度、后期是否按要求进行答辩。检查评比工作由学院督导完成,并进行考核评分。评分结果直接作为优秀指导教师评定的依据,该结果作为下学年教师指导学生人数的依据。

2.2全程指导,把控各个环节

整个设计过程选题,答疑,设计,答辩,成绩评定几个环节。

1)选题环节

学生可以在教师指定的题库中选出适合自己或者自己感兴趣的题目;也可以根据自己的兴趣与指导教师商讨确定选择题库以外的题目,实现“双向选择”。该课程设计涉及自动化学院3个专业10个班,其中每班指定一名负责人。每位指导老师指导人数按学院单片机原理及系统设计课程设计上学年评价结果排名在前1/3的安排15~20名学生,排名在中间1/3的安排10~15名学生,排名在后1/3的人数较去年人数减少分派,带本课程的上课老师优先安排。每位指导教师指导学生人数不宜过多,保证指导教师有精力指导每一位同学。

2)答疑环节

该课程设计为期两周,各指导教师安排答疑的具体时间及地点。每位教师的答疑时间和答疑地点在课程设计开始后汇总到教务办以便学院督导检查,作为评价教师指导工作的依据之一。每位老师在课程设计期间应积极主动为学生答疑,固定答疑次数不少于五次,并根据情况检查学生的完成情况。该环节是最容易被忽视,但又是十分重要的环节。学生在整个设计过程中的表现只能通过答疑的形式体现出来。指导教师应该在每次答辩过程中不仅帮助学生解决问题,而且要针对每位同学的设计内容提出问题,检查其设计过程中是否对问题已经理解,辨别其是否存在抄袭他人设计的可能性。

3)学生自主设计环节

在整个设计过程中,一定要发挥学生的主观能动性。学生需要按照课程设计大纲的进度安排以及要求按时完成设计任务。熟悉设计任务和要求,查阅相关设计资料;进行系统软、硬件总体设计;设计电原理图,系统硬件调试;系统软件设计,设计仿真或实物调试;完成课程设计报告书;课程设计答辩。

4)答辩环节

答辩环节由小组答辩和集体答辩两个环节构成。小组答辩:该答辩过程是指导教师对本组所指导的学生进行答辩。首先由学生讲述自己的设计过程,而后指导教师提出问题,学生回答问题。最后指导教师根据答辩情况给出答辩的成绩。集体答辩:①每组的指导老师提交成绩汇总表并注明排在最后一名的原因,指定成绩排在本组内最后一名同学参加答辩。指导教师提交的成绩有一人或多于一人不及格者该学生成绩定为不及格本组不再派学生参加集体答辩。②每组排在第一名的同学参加优秀课程设计答辩。③答辩委员会根据答辩情况进行排序,并简要注明答辩存在问题情况。④若参加答辩的同学成绩评定与原成绩有较大出入时,该组同学的成绩按答辩同学的情况相应降级或升级。答辩组织:各专业组成专业答辩委员会,对评定优秀课程设计和集体答辩同学的答辩工作。答辩委员会由系主任任答辩委员会主席,答辩委员由系主任和课程负责人共同商定,答辩委员会成员由7~10人组成,指定一名老师为答辩秘书。在课程设计完成日的最后一天进行答辩,答辩题目为自己所做课程设计题目并提交自己的设计报告。

5)成绩评定

课程设计成绩分五部分:①平时表现及考勤占10%(即10分);②纪律及答疑占10%(即10分),遵守设计纪律,按时完成各阶段任务,认真答疑,积极提问;③设计过程占40%(即40分,含报告的修改10分,报告无修改符合要求得10分,修改一次和修改的正确性扣2分,修改5次数以上得0分;设计过程完成程度总计20分:方案设计5分,硬件设计5分,软件设计5分,系统调试5分;老师提问10分,根据提问问题及解答情况给分等)④设计报告和图纸占30%(即30分):(分值:30-27分)设计叙述清楚,书写规范;设计方案合理,设计内容正确;掌握基础理论知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。(分值:26-22分)设计叙述清楚,书写较为规范;设计方案较合理,设计内容较正确;较好的掌握基础理论知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值:21-18分)设计叙述清楚,书写较规范;设计方案基本合理,设计内容基本正确;掌握一定基础理论知识,具有初步的分析、解决问题的能力。(分值:17-0分)设计叙述不清楚,书写不规范;设计方案基本合理,设计内容不正确;不掌握基础理论知识,不具备分析问题和解决问题的能力;⑤答辩占20%:分数根据学生对答辩委员会提出的问题回答情况进行给定。有下列情况之一者课程设计不及格:不能按时提交设计;设计报告有严重雷同者;图纸有严重雷同者;对老师的提问完全不能正确回答者;答辩不及格者获不按指定时间参加答辩者。

单片机理论论文篇(3)

一、前言

目前检测温度一般采用热电偶或热敏电阻作为传感器,这种传感器至仪表之间一般都要用专用的温度补偿导线,而温度补偿导线价格很贵,并且线路太长也会影响测量精度。在实际应用中往往需要对较远处(1KM左右)的温度信号进行监视。现有的解决方案有很多,例如:

1、在现场用智能仪表对温度信号进行测量,用计算机作上位机与智能仪表进行通讯来实现远程温度监测(采用这种方案要增加计算机设备及相关计算机软件)。

2、NCU+DDC实现远程温度监测。用两个DDC,一个安装在现场测量温度,另一个安装在监视地,两个DDC通过NCU进行通讯从而实现远程温度监测。

但以上方案都存在成本高的问题,有没有低成本的解决方案呢?其实,在单片机应用日益广泛的今天,完全可以用单片机以极低的成本来实现远程温度监测。

二、问题的提出

我单位管理的锅炉房同时给两栋建筑物内的两家酒店供应蒸汽,由安装在两栋建筑物地下室的热交换器进行热交换后产生热水送给客房。从锅炉房至两个热交换站的距离分别约600米,值班人员要不停地奔波于两个热交换站与锅炉房之间进行设备巡视,检查热水温度是否控制在规定的范围,这样不仅增加了值班人员的劳动强度,同时也使锅炉房经常无人(因每班1人值班)。如果能在锅炉房显示两个热交换站内各热交换器的热水温度,则值班人员仅在热水温度异常时才需到各热交换站检查设备,这样便可解决上述问题。我公司曾就此问题找专业公司作过方案,其报价在人民币10万元左右,后因种种原因该项目未实施。经过分析,本人发现可以用单片机+智能仪表以低成本实现温度远程显示,并且经过实验取得了成功,现将设计方案简述如下:

三、控制要求及解决方案选择

单片机理论论文篇(4)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)36-8369-02

单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课,是学生学习《单片机原理》课程后,进行的一次全面的综合实践,其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解,培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力,在具体实现过程中强化学生的实践意识,提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中,使得学生掌握一定的理论与技术知识,而且应该树立管理理念,建立项目工程思维观念,而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合,使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,来提高综合运用所学理论知识的能力。

1 研究内容或对象

引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想,具体设计一个实用的小型单片机应用系统,开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告(包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块)、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识,培养学生的综合素质。

根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4~5周但分散的实际情况,考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助,为学生提供分析思路,解决学生项目完成中碰到的实际问题。

2 研究拟达到目标

通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想,使学生在掌握单片机理论基础知识的同时,通过参与项目的分析、设计与实现,建立软件工程理念,具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中,锻炼科研开发能力和科研论文写作能力,为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础,并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。

使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中,利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统,解决单片机系统应用中的实际问题,掌握高级语言编程思想,借助相关编程工具,完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。

3 主要研究方法

教师提供部分项目供学生选择,学生亦可自拟项目,但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目,让学生走出校园,通过调查走访,了解国内单片机应用发展的状况,开阔眼界,而且在开发一个真实项目的过程中,带来求知的源动力,激发学生自主学习的渴望以及创造力;对于虚拟项目,要求学生做到切合实际需求,能解决一定的应用问题,有一定的应用价值。

编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C,如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新,为此在课程实践中,对学生开发工具的选择不做过多限制,使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发,既锻炼了学生自学的能力,又能让学生成为项目开发的决策者,这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习,从而激发学生自主学习的积极性。

为了防止学生对课程实践任务敷衍了事,对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务,同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间,让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。

4 特色、创新及推广应用价值

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合,让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ,提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力,激发学生的学习积极性和主观能动性,提高学生解决实际应用问题的能力。

《单片机原理》课程实践教学,将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合,让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识,培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。

单片机理论论文篇(5)

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2011)09-0199-01

引言

单片机凭借着其成熟的发展以其体积小、可靠性高、设计灵活等特点被广泛应用于家用电器、航空航天、通信、仪器仪表等领域。[1]《单片机原理及应用》是一门综合性、实用性很强的课程,是许多本科类院校电子、电气、机电、机械等专业学生必修的一门重要专业基础课。[2]

一、单片机教学的现状

作为一门理论性、实践性、综合性很强的课程,单片机的教学存在诸多个性特征。要较好地掌握单片机控制系统的设计,必须熟悉或掌握数字电路、模拟电路及自动控制等方面的知识。在日常教学中发现主要存在以下几个方面的问题。

从教学内容上来说,现阶段大部分本科类院校的《单片机》教学都是以单片机的知识结构为主线,分别从单片机的硬件体系结构、指令系统、汇编程序设计以及单片机系统的扩展和各种接口电路等五部分来讲解单片机知识。按照这种以理论知识为主的教学模式进行教学,学生普遍感到对知识难以接受,对老师讲的知识难以理解,并存在着厌学情绪。这种方式已经不能适应《单片机》教学发展的需要,必须对其进行改革,找到更适合教与学的方法。

从教学方法上来说,本科类院校的《单片机》教学主要注重理论教学。教师一般采用合堂,通过多媒体课件授课的方式给同学大量灌输知识点,这种授课方法使学生上课听不懂,久而久之课堂上教师在前面讲,学生在下面不愿意听,教师和学生分离开,从而降低了学生的学习兴趣,打击学生的学习积极性和主动性。

从实验项目上来说,本科类院校的教师过多地注重《单片机》理论教学而轻实践教学。有些本科院校虽然具备实验条件,但往往安排一些基本的验证性实验让学生在实验室用简单的实验箱操作完就结束课程,很少让学生去做解决问题的设计性实验。更有部分院校由于经费、实验场地等原因不愿意过多地于实验设备和实验室建设上而没有安排实验,从而导致了学生只懂理论而不会应用的尴尬状况。

二、单片机教学的探索

由于单片机课程是一门理论性、实践性很强的学科,教师在注重理论教学的同时更应该注重实践教学。

首先,激发学生学习单片机课程的兴趣,教师可以将课堂搬进实验室,通过展示实际生活中用单片机设计的产品或者是用单片机做的课程设计、毕业设计,让学生对单片机不再产生畏惧感,拉近与学生之间的距离,从而使理论与实践相结合。

其次,增加实训项目,锻炼学生的动手能力,提高综合运用能力。教师可以实行开放式的实训教学模式,让学生自选课题,自己查找资料,在教师的指导下完成从硬件到软件的设计。不仅使学生学习了知识,而且提高了学生的动手能力、分析能力、解决问题的能力。

再次,提高教师队伍的建设。许多高校的单片机教师在课堂上讲理论的时候,讲的头头是道,但自己从来没有开发过产品,指导学生的能力也欠缺,从而导致学生在学习单片机课程时理论与实践脱轨,所学知识不能很好地应用,这样培养出来的人才不是社会所需要的人才。所以单片机教师要不断地提高自己综合知识的运用能力,不仅理论精,实践也要强,从而在指导学生的时候才能如鱼得水。

三、结束语

通过《单片机》课程实际教学,发现问题,改进教学方法,完善课程内容,增加实验实训项目,在不断的探索中找到适合学生学习的方法,使学生由被动变主动,充分发挥学生的主观能动性,使本科类院校培养出来的学生所学知识应用于实践中,为社会培养出大量的应用型人才。

单片机理论论文篇(6)

单片机一词最初是源于“SingleChipMicrocomputer”,简称SCM,它的主要作用包括运算和控制,单片机又称为嵌入式微控制器,在智能仪表、工业控制、智能终端、家用电器等很多领域得到广泛应用,单片机也成为各高校专业必修的的课程。学习掌握单片机对于学生来是相对困难的,因为单片机控制电路项目中包括硬件电路的设计与调试、软件的程序设计,以及软件和硬件结合问题。所以采用单个方式,或者部分方式,掌握起来相对因难。本文针对上述问题,提出一种结合方式,通过Keil、Proteus和万能板器件电路实物,通过实物的练习,实物的调试,增加实操训练,提高掌握效率。

1单片机课程教学现状

1.1单片机课程理论化

现有部分单片机开设课程理论化,只有理论的学习,缺少实操过程,或者是没有虚拟的练习。因为单片机的特点,它是由硬件、硬件电路、软件、软件调试组合课程,并且涉及到单片机内部结构构成,及内部控制电路、运算电路、存储寄存器、软件编程思想等内容,所以,这样会造成理论非常困难,成倍增加难度。不能满足学习多样需求,也达不到深入浅出的必要条件。

1.2单片机课程实践单一化

这里单一化指的是实训只有虚拟,或者是只有实验箱的实训过程。一定程度上解决了单片机学习困难的问题,将单片机项目化,模块化。由于缺少实操部分,缺少了实物项目化,实物模块化。少了工作为导向,少了项目的完整过程,还是有一定的难度,一定程度会减少学生的积极性,会形成以老师为主导,学生被动接受知识的现象。

1.3单片机项目内容简单化

由于缺少单片机实操部分,或是缺少单片机项目完整性。为了达到培养要求,降低项目难度,在项目选择上,倾向挑选简单的项目内容,减少的项目丰富内容,好的单片机项目,好的创新思想得不到实现。达不到人才培养的目的和目标。

2在线仿真

Keil、Proteus在实验教学当中的应用单片机是注重理论,也注重实践的一门课程,也是综合各学科的课程,完整的单片机实验项目,需要涉及到各方面知识,其中包括:模拟与数字电路、Protel电路设计、汇编与单片机C语言编程、单片机接口设计、单片机通信显示设计等。在项目实验过程中,采用理论与实践相结合的方式,实物与虚拟操作相对照的方式,通过理论指导实践,达到明显的提高效果,反过来虚拟操作增加兴趣点,提高自信心。在线传真包括如下三个步骤:

2.1单片机的理论

单片机理论学习必不可少,注重解析出教学内容的重点、难点、易点,通过项目导向,任务驱动,内容模块化,项目化,充分发挥学生的主动性、积极性,带着问题、带着疑问在实践和实操过程中寻找答案。深入浅出的学习各部件的工作原理、软件方面的编程思想。

2.2单片机

Protel电路设计通过工学结合,模拟工作过程,利用AD14设计软件,设计绘制出单片机电路原理图,生成原理图的网络表,利用网络表设计绘制PCB印刷电路板,通过原理图和PCB的设计,加深了对模拟和数字电路认识,以及项目设计中的各种设计规则,增加的项目设计的兴趣点,减少了单片机电路设计的困难点。

2.3单片机

Proteus在线仿真利用Keil和Proteus仿真单片机开发过程,提高单片机的开发清晰度,减少单片机开发时间,提高开发效率。Keil开发单片机C程序,编译和链接,生成.hex文件,可以熟练掌握编程思想和编程方法。通过Proteus下载.hex文件,模拟单片机程序的烧写,Proteus搭建单片机电路和电路等,通过搭建好的电路上运行烧写的程序,运行结果反映出程序编程的效果,方便找开发程序的漏洞,提高了程序调试能力。

3搭建单片机实物电路实操过程

3.1PCB万能板搭建

前述提到Protel电路设计,设计出PCB印刷电路,开发出PCB电路板,焊接PCB电路板单片机所有器件,包括单片机常用的晶振电路、电源电路、接口电路、I2C电路、显示电路、驱动电路等。实物焊接进一步促进掌握单片机电路各器件的工作原理、理论参数、连接方式、电磁兼容、电路布局和布线等知识。有助于减少单片机理论知识枯燥性,和提高对整体项目的把控。如下图所示:

3.2焊接电路工具实操

单片机焊接时涉及到各种的工具,其中包括电烙铁、万能表、示波器、吸枪等,焊接工具的使用进一步提高了对器件融通,增强了对器件参数理解,能帮助理解掌握各器件的特性、参数指标,通过工具的实测得到的值后了解各部件的工作原理及运行过程。通过实操的练习增加了对单片机的乐趣,打通了单片机理论与仿真到项目实战的最后一步的问题。

3.3单片机项目运行

单片机理论论文篇(7)

单片机是一门理论与实践相结合的综合学科,在传统的单片机程序设计中,一般只是为传递一些总线、地址、数据、中断和串行通信口等抽象的理论知识,对于实践却很少实施,由此工作人员便会在不理解的前提下对单片机程序设计产生一种畏惧心理,加之,工作人员本身的专业知识不够扎实,学起来非常困难。为了进一步提高工作人员单片机程序设计的能力,提高单片机工作人员专业水平,单片机程序设计师们必须根据工作人员和实践各方面特点对单片机设计方法和策略进行改革和创新,以能够使基础薄弱的工作人员也能够很好的掌握单片机程序设计方法和应用。

1 加强单片机程序设计的实践分析

一般来说,初上岗位的工作人员在思维方式上更偏向于形象思维,对于编程设计等这些抽象的理论知识而言,工作人员却显得力不从心。为此,应该在工作过程中抓住这一特点,将理论知识融入到实践教学中去,让工作人员在自我摸索中、实践中了解单片机程序设计知识,由此激发工作人员的学习兴趣,提高工作人员的积极性。

例如,在指令系统和汇编语言程序实践中,工作人员可以在首先将基本理论知识了解清楚,然后对工作人员的操作仿真软件加以强化训练,让工作人员在不断的操作中深刻理解指令系统和汇编语言程序的具体操作技巧和应用价值,做到会编辑程序、会汇编原程序等。

再如,工作人员可以在训练操作中了解指令,从而确保工作人员应用指令的能力。单片机的指令系统共有111条,助记符共有42种,寻址方式有7种,如果这些内容仅仅由教师来逐条讲解和介绍,工作人员不仅难以理解,还有可能无法认真研究,这样只能导致适得其反的效果。因此,为了让工作人员更有兴趣的认真了解指令系统,工作人员应该被安排学生在软件平台上操作,按照相应的汇编语言程序命令格式对不同的指令程序进行编辑,使用“仿真器”对单片机的真实状态进行仿真,经过反复练习和操作之后,工作人员必然会对各种程序格式、指令格式、指令助记符和寻址方式等产生深刻的印象。

2 单片机设计必须要理论与实践相结合

单片机技术实际上是一种硬件与软件相结合的综合技术,在设计的过程中,工作人员只有根据单片机程序设计的特点,坚持理论与实践并重和相互穿插渗透的原则,才能充分而全面提高工作人员单片机技术的综合应用能力。

首先,设计人员应该在实践之前,对实践内容进行必要的筛选。由于单片机的相关理论较为抽象和深奥,硬件内容优势交错渗透的,所以在筛选实践内容时应始终坚持够用原则,在参照经典应用实例的基础上,将实践内容分为若干个知识模块,以能够满足技能训练和基本应用所需要的理论知识支撑。在筛选实践内容过程中,设计人员应该从工作人员的单片机的初级性、基础性和工具性的角度出发,删除单片机系统扩展与开发技术等章节的内容,加强基本应用理论教学,为设计人员后续逐步提高单片机理论打下良好的基础。

其次,在汇编语言程序设计中,设计人员应该尽量采用灵活多变的方法促进编程能力的提高。例如,设计人员可以采取指令更换的方法对选择的不同的指令完成同一功能的要求;采取参数改变法,对相关参数进行修改,定时器或技术器工作方式等都可以采用参数改变法;采用地址变更的方法,对中断源、中断入口地址和相关标志位等进行变更等。

最后,在实践教学中巧妙的插入理论知识,加强对工作人员理论知识应用能力的培养。例如,设计人员在指导中应用模块试验时,应该提前将中断的来源、中断控制的方法、中断请求、中断响应、终端服务等及其相关理论知识点讲解给学生,让试验过程中通过硬件和软件两方面分析中断应用,从而提升分析问题和解决问题的能力。

3 创新单片机设计的方法

针对单片机程序设计的特点,工作人员在进行教学时可以采用一些创新型的方法来提高工作人员对学习单片机程序设计课程的兴趣。

3.1 讨论法

提高工作人员对单片机设计的兴趣和充分发挥积极性和主动性都是非常重要的环节,而单片机程序设计作为一题多解的学科,更需要充分调动工作人员的主动性和创新思维。工作人员在采用讨论法的过程中,可以依照提问、答辩、论证、反驳和判断等程序,让工作人员围绕一个知识点进行讨论,以达到工作人员之间、师生之间相互启发、相互协作去分析问题、发现问题、解决问题和总结经验的教学目的。

3.2 分组法

注重培养团队精神,以竞求进上机编程实践是学好程序设计语言的关键但在上机实践过程中工作人员如果各自为战,或在设计人员的统一指挥下以完成不同题型的任务为实践内容,对于工作人员而言很容易失去上机兴趣,也很难达到上机实践的目的 因此,针对工作人员的特点,适当转变上机实践的形式也不失为一种好的方法。

4 结束语

伴随着市场对单片机的需求不断扩大,单片机程序设计在社会中得到了广发的应用,为此,单片机设计公司对单片机程序设计越来越重视。为了迎合社会的需求,在单片机程序设计过程中,应该在吸收传统优秀经验的基础上,不断创新方法,提高设计质量,从而培养出更多社会适应性单片机程序设计人才。

参考文献

[1]黄贞,李俊雄,周朱武.Proteus软件在单片机实验教学中的应用[J].中国教育技术装备,2009(09).

[2]周红明,张萍珍.项目教学法在"单片机应用"教学中的实践[J].科教文汇(上旬刊),2009(04).

单片机理论论文篇(8)

[中图分类号]TN312.8[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0114-01

1 单片机课程的安排

近年来,我院把《单片机原理与接口技术》这门课作为电气类专业的必修课程,以前对高职学生在入学第二学期开设这门理论课,第六学期再开始实践课程。这样的课程安排是有原因的,作为理论教学方面,第一学期由于开设了《微机原理》,第二学期自然就开设《单片机原理与接口技术》,便于课题衔接。但单片机的实训课题作为控制单元只能放在相关专业课程之后,并且有了一定的技术基础才能进行实训。如经过电工的基本技能、模拟电子、数字电子等相关专业课程的训练之后才进行。这样我院就把单片机的实训课程安排在第六学期进行实训,理论课程结束太长时间,给实训教师和学生都带来了很大的压力和困难,并且学生普遍感觉到这么课程难学,部分学生产生厌学情绪。对此近年来我院对许多专业课程进行了调整,采用模块式教学。单片机也采用模块式教学。

2 教学方法

所谓模块式教学是把理论课与实训课放在一起进行,边理论边实训。

2.1 课程结构安排

单片机的概述;MCS-51单片机的基本结构;单片机的最小系统扩展;MCS-51单片机的指令系统;汇编语言程序设计;中断系统;MCS-51定时器/计数器;串行接口;MCS-51单片机的I/O口扩展;接口技术。

2.2 教学课程结构分析

在讲第一章单片机的概述的同时,就把单片机发给学生,我院采用的是启东计算机厂生产的DVCC-52JH++单片机箱。这样就比理论课单纯的一支粉笔一块黑板凭学生想象的教学容易多了,使教学直观化。

在讲第二章MCS-51单片机的基本结构的时候。有些内容如P1、P3口便对于学生进行实际演示,(1)、P3.3口做输入口,外接一脉冲,每输入一个脉冲,P1口按十六进制加一。(2)、P1口做输出口,编写程序,使P1口接的8个发光二极管L1―L8按16进制加一方式点亮发光二极管。实训说明由于P1口是准双向口,它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同,由准双向口结构可知:当P1口作为输入口时,必须先对它置高电平,使内部MOS管截止,因内部上拉电阻是20KΩ―40KΩ,故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高,且原来是低电平,则MOS管导通,读入的数据是不正确的。这样由原来的理论教学抽象的概念变得直观化。

在讲第三章单片机的最小系统扩展时,对全书的结构进行了调整,现在单片机原来与应用的教材琳琅满目,种类繁多。但课程结构大同小异,在讲完上述第一、二章后,第三章便是指令系统。但我感觉这时候讲指令系统会增加学生学习的难度。如果这时候讲单片机的最小系统扩展让学生先学习硬件系统,由于硬件系统直观、简单、易学,对单片机硬件工作原理和结构有了进一步的认识和理解后,有了一定的硬件基础,更容易让学生上手。为后续的课程实行一体化教学打下良好的基础,如在后面讲指令的时候,就可以做到边讲边练。课题就这样一环套一环的进行下去,把看不见的软件程序通过硬件显示出来。

后续的课题安排和其它书籍安排的一样,并且根据职业技术教育的特点和要求,在教材的使用上应适当降低教材的理论深度和难度,精选内容,突出重点,多举实例,多做实际训练,对于学生不易理解和容易混淆的概念,力求做到通俗易懂,边讲边练,理论与实际紧密的联系在一起。

2.3 采用多媒体和黑板结合授课

有些内容用黑板讲解效果好,有些采用多媒体讲解好,利用自己制作适用于课堂教学的多媒体课件。例如,在讲解堆栈等内容的时候,通过多媒体演示入栈操作和出栈操作的过程,可以取得良好的教学效果。其他知识点的讲解同样可以仿效。集动画、声音、图片、文本于一体的多媒体课件不仅能够使抽象的理论知识变得直观易懂识,而且能够活跃课堂气氛,从而激发起学生的学习兴趣。

2.4 活跃课堂氛围,调动学生的积极性

在单片机教学过程中,课题本身难度大,课堂气氛容易沉闷。因此应注意调动学生的积极性与主动性。教学的主体是学生,老师讲的再好,学生不认真听,不认真训练效果同样不好。只有学生对此课程产生兴趣,这门课程才有可能学好。因此在教学过程中要注意以下几点:(1)语言要生动,风趣。尽量联系实际,多举实际例子,多让学生的动手。对于难理解的内容,教师尽量用自己理解后的语言告诉学生。(2)树立榜样,建立激励机制,鼓励、激发学生学习的兴趣和热情。(3)课题开始的时候,课题内容由浅入深,待学生掌握以后可逐步加大难度。

2.5 教学媒体

一体化教学的教学媒体相对于理论教学有天然的优势,我们有大量的仪器、设备、元器件可以使用。本课程主要用到的教学媒体有计算机机、软件系统、单片机仿真系统。目前市场上单片机实训设备种类繁多,但总的来说,都能够完成相关的软件实训和硬件实训。我院采用DVCC-52JH++型单片机实训设备,我们从中精选了几个软件实训和硬件实训。软件实训可以提高学生编程水平,培养学生逻辑思维能力;硬件实训可以培养学生实践动手能力,两者相得益彰。

事实证明,通过以上教学方法的改进,我所教授的单片机课程,在教学质量方面有了显著地提高,教学效果收效明显,学生普遍反映良好。以上是我在教学过程中积累的一点经验,希望各位专家及同行予以批评指正!

[参考文献]

[1] 李明,毕万新.《单片微型计算机及接口技术》.大连理工大学出版社.

单片机理论论文篇(9)

《单片机原理与接口技术》课程涉及的知识点多,对技能要求全面,使得学习者备感困难。同时,由于高职学生的知识接受能力弱,传统教学方式必然造成学生听不懂,跟不上,进而厌学。面对以上问题,本文试图就高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学改革作一探索。

《单片机原理与接口技术》课程的特点

单片微型计算机因其具有集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低等特点而在过程控制、数据采集、机电一体化产品、家用电器、智能化仪表和网络技术中得到大量使用。国内高校、中专、高级技工学校都相继在计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电工电力电子、电子工程等专业开设了《单片机原理与接口技术》课程。越来越多的企业也把掌握单片机技术作为招聘技术人员的标准之一。

高职院校中,由于学制限制,学时少,不少院校和专业将《单片机原理与接口技术》课程也作为对非计算机专业学生进行现代计算机技术的第二次认识和启蒙教育,因此该课程显得更为重要。学生一般都要进行计算机应用基础的学习,完成对计算机的初步认识和基本操作的学习。如果学生缺乏相关的硬件训练,将对计算机应用的理解和学习造成障碍。《单片机原理与接口技术》课程集成了计算机组成原理、微机原理、汇编语言等课程的相关内容,并且包含单片机技术本身的知识体系。单片机“麻雀虽小,五脏俱全”。为了弄清单片机的一个概念,往往要牵扯到更多的新概念。因此在学习单片机原理与接口技术的过程中,很多学生感到困惑和吃力。

根据学生特点和课程特点,教学中应注意的几个问题

《单片机原理与接口技术》教学中必须强化基础、注重应用,进行模块化教学。同时要把握好教学与培训、理论与实践两个方面的关系。教学与培训是有区分的:教学是强调系统的基础知识,培养学生进一步学习的能力;培训则是对有一定基础的学生进行短期强化训练,尽快上手,进入角色。教学必须由易到难,符合认知规律。教学内容既要有一定的先进性又必须相对稳定。单片机基础知识相对稳定,而接口芯片的发展则可以用日新月异来形容。单片机作为一门技术,《单片机原理与接口技术》课程必然是以实验为主的课程。

教学中应先给学生一个总体的知识框架和学习脉络,让学生在任何时候对基本知识的把握都是清晰和完整的。学习单片机是一个渐进的过程,往往学习一遍难以完全掌握,而且这门技术也在不断发展,因此要培养学生的自学能力。教学中要讲清、讲透单片机硬件结构。根据教学要求和学生实际,对接口技术及接口芯片的讲解和使用可简可繁、可多可少。有条件的情况下,相关专业应开设专门的《单片机原理与接口技术》实践技能培训课程。一般专业也要充实实验教学,开足基础实验,作为理论教学的有力补充,以加深学生对基础知识的理解和基本技能的训练。

探索有高职特色的《单片机原理与接口技术》课程教学方法

“教、学、做合一”教学法在单片机课教学中,要充分发挥教与学的积极性,努力走“实践―理论―再实践”之路。强调在做中教,在做中学。通过理论教学以及实验和实训的有机配合完成教学目标。

3P教学法3P的概念是指原理(Principle)、实践(Practice)和产品(Product)的三者合一,是“教、学、做合一”的具体应用,将理论学习、实践应用、产品制作有机地结合为一体,以理论教学为基础,以实践训练为重点,以掌握知识和技能、制作产品为教学目标,较好地体现“学用一致,知能并举”的教育思想。在单片机教学中,这种教学法是非常值得提倡,并取得显著成效的一种方法。

案例教学法教师可在上课前让学生预习教师准备的实例材料,形成一定的看法,做好实例讨论的课前准备;在课堂中,针对实例出现的问题,教师组织全班讨论,由学生找出解决的方法,做出辨析;最后教师作简短的点评或补充性、提高性的总结。

上好每一堂课,注重教学设计

要提倡学生参与教学。这就要求教师在备课时不仅准备专业技术内容,更要研究教法,即如何利用“项目”、“实例”、“问题”等手段来激发学生的兴趣,提高学生参与程度,这也是课程设计的重要内容。教学设计有以下几种方法:(1)根据课程教学内容划分教学单元,按照一体化原则进行设计。(2)确定每个单元课程目标,包括知识目标和能力目标。(3)选定每个单元课程单项实训项目,以实例贯彻单元教学之中。(4)确定演示、实验、实训、实习等内容。(5)引入案例,问题驱动,操作演示,展开知识,讨论问题,总结提高。(6)板书演示,示范操作。(7)自查课程目标、层次、进度、信息量等。

参考文献:

[1]张华.课程与教学论[M].上海:上海教育出版社,2001.

单片机理论论文篇(10)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)06-0-02

0 引 言

单片机课程是电子、自动化、机电一体化等专业的核心课程之一,是一门理论性与实践性都很强的综合性课程[1]。传统的教学方式是先讲授理论,然后进行实验动手练习,这种方式致使学生对理论知识的理解非常困难,无法与单片机硬件系统联系起来,教学效果比较差。目前我们采用了一种“项目式”教学方法,将理论学习与实践操作结合起来,既激发了学生对这门课的兴趣,又锻炼了学生系统开发的能力,而且教学效果显著提高。

1 传统实验教学缺点

现在大多数学校单片机实验室均采用实验箱进行实验教学[2,3],虽然方便但也存在一些不足:

(1)实验箱上电路连接是固定的,学生只能进行软件程序的编写,然后烧进单片机进行验证,若不了解电路的连接情况,则设计能力得不到锻炼;

(2)实验箱价格昂贵,对于在校学生来说,由于没有经济来源无法承担购买单片机实验箱的费用,因此只能依靠学校的实验室,这样就造成了学生一旦离开实验室就无法进行实验练习的状况,仅仅依靠实验课做实验显然不能满足学生的学习要求;

(3)单片机型号非常多,教学一般都学习51系列的单片机,而单片机实验箱不可能支持所有种类的单片机,况且我们自己设计的电路并不能与实验箱上的电路一一对应,导致实验箱不支持单片机型号,或实验箱上的电路不是我们所需要的;

(4)在讲授理论知识时,有时教师需要向学生进行教学演示,实验箱不能够随身携带,这为教学带来诸多不便。为了改变这种状况,将理论知识与实验实践相结合,可以采用虚拟实验的方式。

2 Proteus虚拟实验室

Proteus[4]是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真及印制电路板设计软件,具有对单片机及电路组成的系统交互仿真功能。可以支持多种型号的单片机仿真,如51系列、PIC系列、AVR系列等,而且能够进行电路分析,如模拟分析、数字分析、频率分析等;提供了多种虚拟仪器,如示波器、信号发生器、电压表、电流表等;能够进行原理图设计与PCB板设计等。在计算机上安装Proteus电子仿真软件和集成开发环境Keil,就相当于一个设备先进、功能完善的虚拟实验室。利用Proteus仿真单片机系统程序运行,可以很直观地观察单片机电路的变化,在使用时更接近实际操作,而且节省了制作实际电路板的过程,能够让学生更容易地掌握单片机系统的设计方法;让学生可以根据系统要求对电路进行自主设计,克服了实验箱电路连接固定的弊端,进行设计性与综合性实验,使学生的设计能力与创新能力得到锻炼;另外,实验设备[5]在教学过程中不断损耗,维护成本较高,而在Proteus仿真环境下,可以灵活、高效地修改仿真电路的设计,没有元器件的损耗,实现教学零成本,这些在传统的单片机实践教学中是无法实现的。

3 项目式教学方法

单片机项目式教学[6,7]重点培养学生的专业技能,以项目的开发步骤作为讲课顺序,在项目中讲授涉及到的理论知识和实践技能,比如原理图的设计、PCB板的设计、产品装配、代码编写、产品调试、产品检测等,引导学生在完成项目的过程中学习。通过使用Proteus和Keil软件,学生的硬件设计能力与软件编程能力同时得到提高,锻炼了学生的动手能力和解决问题的能力。利用Proteus进行项目式教学主要为以下几步:

(1)利用Proteus进行单片机硬件系统设计;

(2)利用Keil软件编写系统程序,编译调试,生成hex文件;

(3)将hex文件加载到单片机系统,仿真观察系统运行情况。

4 Proteus仿真项目教学实例

下面以“流水灯设计”实验项目为例,介绍如何利用Proteus软件实现电路的硬件设计、软件调试与系统仿真,实现单片机对电路的控制要求。该实例的要求为单片机控制8个LED灯依次点亮,每个LED灯点亮1 s,反复进行,循环不止。

4.1 硬件设计

该实例电路由AT89C52单片机、8个LED灯、时钟电路、复位电路等组成,在Proteus ISIS中绘制原理图时,复位电路与时钟电路可以省略。电路原理图如图1所示。

4.2 软件设计

系统控制软件采用模块化的程序设计思想,系统程序在Keil C 环境下进行编译调试,其程序控制流程图如图2所示。

4.3 系统仿真与调试

按照上述流程图写好程序后,在Keil开发环境中完成软件调试,确定没有逻辑错误后,把产生的hex文件加载到单片机中,点击Proteus的运行键即可判断程序是否正常。运行结果如图3所示。

验证结果无误后,就可以按照仿真电路的连接方式进行硬件电路的焊接工作,实验结果表明,实际制作出来的硬件电路功能与仿真电路几乎没有什么区别。

5 结 语

在单片机项目式教学中采用Proteus仿真,使理论教学与实验实践操作相结合,大大提升了学生的学习热情,培养了学生的自学能力、创新能力和实践操作能力,同时对于学生理解单片机原理与设计的流程有很大的帮助。有效解决了学生理论与实践脱离、动手能力不足的问题,同时项目环境与实际工程系统接近,有利于培养学生单片机系统实际开发的能力,明显提高了单片机的教学效率与质量。

参考文献

[1]章万静,刘长荣,邢海霞,等.Proteus和Keil联合仿真在单片机教学改革中的应用[J].福建电脑,2010(4):211.

[2]张高胜.浅谈Proteus仿真在单片机教学中的应用[J].中学时代,2013(5).

[3]赵洋,江维,王佳昊,等.Proteus在单片机实验教学的应用研究[J].实验科学与技术,2011,9(5):16-18.

[4]杨镇博,张加宏.Proteus软件在单片机教学改革中的应用[J].科技信息,2013(5):24-25.

单片机理论论文篇(11)

中图分类号:G642 文献标识码:B 收稿日期:2016-07-14

一、单片机教学过程中存在的主要问题

单片机课程是电子信息类专业的核心主干课,它涉及多门课程,如数字电路、模拟电路、C语言程序设计、计算机原理、传感器与检测技术等。该课程培养学生基于单片机的电子产品设计创新能力,为学生毕业后从事本行业工作奠定坚实基础。

1.教学内容理论性强,教学组织形式单一

以往的单片机教学过程中,都是以单片机系统结构为主线,从单片机硬件组成、特殊功能寄存器、存储空间、单片机指令、汇编语言程序设计方法、接口原理及扩展等方面来讲解。老师授课以讲解为主,涉及抽象概念和复杂电路时,学生就难以理解。高等职业院校学生普遍基础薄弱,学习主动性差,特别是近几年的单招学生更是如此。而单片机课程涉及其他课程内容较多,某一个环节出现问题,都会使学生产生厌学情绪。

2.理论课和实验课不协调

单片机是一门实践性很强的课程,没有足够的操作技能很难掌握。传统的单片机课程教学中,理论课时远多于实验课时,并且理论讲解和实验课的时间不对应,导致学生不能及时掌握该知识点。然而大多数实验课都是验证性的,很少有主动设计性的实验,不利于培养学生的系统整体设计能力和工程开发意识。

3.缺乏较好的单片机项目化教材

现在大多数院校在单片机教学过程中采用C51高级程序设计语言,它具有程序结构清晰、可读性好、便于移植等特点,可广泛用于单片机教学。单片机技术和C语言程序设计均有各自的理论体系,通过项目引入的方式将两大知识理论体系融入具体的项目中,具有一定的难度,并且没有编写比较好的项目化教材。

4.软件教学和硬件学习的问题

完整的单片机工程项目包括硬件电路设计和软件编程设计,一般都是先设计硬件电路,然后根据硬件电路进行软件编写,硬件电路是系统的基础设计,硬件的功能实现靠软件程序来支撑。实际的教学过程中都是采用实验箱或开发板来做实验,硬件电路已经设计好了,元器件的参数固定,学生就不会主动思考电路为什么这样设计,参数为什么选这个,电路设计思路就会固化。软件的编写都有参考程序,学生在脑海中就会无法建立完整的单片机系统设计的概念。

二、“教学做合一”在单片机课程教学改革中的应用

1.教学内容上采用项目化任务驱动为导向进行知识重构

在单片机的教学中,不按以往的知识章节来讲解,即内容上不分先后顺序,而是以项目化任务驱动为导向,把每个项目分解成若干个任务,一个任务作为一个实例来讲解。这样能激发学生的学习兴趣,让学生体会到单片机实实在在的功能。在讲解这些功能的实现途径时,把完成本任务需要的基本理论知识和基本技能贯穿到授课过程中。这样降低了学习的难度,提高了学生学习的积极性。

2.“教学做合一”的教学方法的实现

单片机教学采用“教学做合一”的教学方法,以项目驱动方式组织教学内容。每个项目都有具体的任务要求、基本知识和详细的实施步骤。老师在理论授课时把这些内容贯穿于讲解中,特别是硬件电路的设计和程序的编写。从教师边讲、学生边练到分小组合作讨论,最后教师指导学生亲自动手制作完成单片机的每个任务。实践教学过程有助于学生加深对理论知识的理解,从简单的电路设计和程序编写,到最后复杂的单片机系统设计。学生普遍对动手操作感兴趣,每一个任务的完成有助于让学生体会到知识的用处,产生成就感,形成良性循环。

单片机的教学课时有限,仅仅靠课堂上的练习是远远不够的。为鼓励学生加强实践锻炼,学院开放单片机实训室,学生可以利用课余时间来实训室学习。学院设有创新创业实训室,配有单片机开发设备和常用工具。创新创业实训室由专门老师穿插指导学生进行单片机产品的设计。学生利用课余时间进行小产品的设计制作,同学之间可以相互交流学习,有利于学生综合素质和专业技能水平的提高,形成一个良好学习环境。

3.单片机虚拟仿真软件的使用

在“教学做合一”的实训室里,通常都配有单片机实验箱、开发板、仪器仪表和Keil软件。近年来,教师在单片机教学中越来越多地使用Proteus仿真软件。Proteus是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件合一的设计平台,支持51系列、AVR、PIC等各种主流单片机系统和第三方软件编译及调试。在实施项目化教学任务之前,学生可以先通过Proteus软件在电脑上进行电路设计,结合Keil软件进行联合调试,发现问题可以及时修改。这样可以很直观地让学生理解单片机硬件电路设计和程序编写是如何配合工作的,之后再进行产品的制作,这样可以节约耗材,提高学生分析和解决问题的能力,并缩短实验实训的时间。

4.重视单片机课程设计

单片机的课程设计是学完该课程后的一个综合性课程设计,是对理论课和实践课程的综合应用。课程设计的目的是培养学生对实际工作任务的分析和解决能力,从电路的设计、元器件的选择检测焊接装配、软件程序的编写、电路仿真调试、功能性指标的测量等方面去考查学生。

5.以赛促学,以赛促练

兴趣是创造的源泉,也是主动学习的不竭动力。学院一直致力于学生专业技能水平的提升,已经成功举办了6届专业技能比赛。通过这种方式来激励学生学习单片机的兴趣,并影响低年级的学生尽早进入学习单片机的队伍中来。在教学过程中,一个项目、一个任务的学习不具有单片机开发的完整性和系统性,而通过技能比赛的方式来完成一个相对完整的项目,可以使学生掌握实际工程项目设计的流程,培养学生解决实际问题的能力,同时,在此过程中促使学生主动积极学习,以赛促学,以赛促练,效果显著。

高职高专教师应熟悉“教学做合一”教学模式的内涵、理念、特点和实施方法,并能将其应用到教学中,从而为国家和企业培养优秀的高端技能性专门人才服务。本文针对单片机教学过程中存在的问题,提出采用“教学做合一”的教学模式,以项目化内容来引导,以具体任务来驱动,从而使学生在学习单片机的过程中由被动变主动,积极参与到实践项目中,在实践中去消化理解单片机工作原理、软硬件知识。通过这样的教学过程提升学生的自学能力、认知能力、创新能力,增强学生就业的竞争力。