單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞： “項(xiàng)目化團(tuán)隊(duì)式” 五年制高職 開題報告 交通燈 智能控制系統(tǒng)

“項(xiàng)目化團(tuán)隊(duì)式”畢業(yè)設(shè)計模式的實(shí)質(zhì)是師生共同圍繞某一項(xiàng)目，所有任務(wù)分解到團(tuán)隊(duì)的每一成員，依靠項(xiàng)目組的團(tuán)隊(duì)力量，通過設(shè)計、元器件選購、工藝分析、零件制作、作品安裝調(diào)試等機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)的主要流程，讓學(xué)生自己體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計制作的全過程，最終完成1件達(dá)到項(xiàng)目功能要求的機(jī)電一體作品及1份作品制作說明書（畢業(yè)設(shè)計論文）。五年制高職學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計是自己能夠更加地貼近企業(yè)，適應(yīng)企業(yè)，符合企業(yè)的用人要求。

開題報告是指開題者對畢業(yè)設(shè)計課題的一種文字說明，通過它開題者可以把自己對課題的認(rèn)識理解程度和準(zhǔn)備工作情況加以整理、概括，以便使具體的研究目標(biāo)、步驟、方法、措施、進(jìn)度、條件等得到更明確的表達(dá)，也為評審者提供一種較為確切的開題依據(jù)。由于學(xué)生起點(diǎn)低、基礎(chǔ)差，針對這一特殊情況，我們要求選題的范圍是已經(jīng)在生產(chǎn)中使用，比較先進(jìn)的產(chǎn)品或者是產(chǎn)品中的一部分。交通燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計成功，加深了學(xué)生對單片機(jī)和C語言的認(rèn)識,充分掌握和理解設(shè)計各部分的工作原理、設(shè)計過程、選擇芯片器件、模塊化編程等多項(xiàng)知識。由于交通燈控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城市各個路口，交通燈控制電路有著很大的實(shí)用價值。交通燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計的開題報告具體內(nèi)容如下。

一、本課題的研究目的及意義

1.本課題的研究目的

①加強(qiáng)對單片機(jī)和C語言的認(rèn)識,充分掌握和理解設(shè)計各部分的工作原理、設(shè)計過程、選擇芯片器件、模塊化編程等多項(xiàng)知識。

②用單片機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用，使個人設(shè)計能夠真正使用。

③把理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，充分發(fā)揮個人能力，并在實(shí)踐中鍛煉。

④提高利用已學(xué)知識分析和解決問題的能力。

⑤提高實(shí)踐動手能力。

2.本課題的研究意義

交通燈控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城市各個路口，交通燈控制電路有著很大的實(shí)用價值。課題中采用STC89C52RC為主控芯片，雙色發(fā)光二極管制成紅綠燈標(biāo)志，數(shù)碼管倒計時顯示時間。此畢業(yè)設(shè)計涉及單片機(jī)技術(shù)、數(shù)字電路知識、軟件設(shè)計知識、Protel軟件應(yīng)用能力、手工制作PCB板技能，對于學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。

二、本課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

目前，設(shè)計交通燈的方案有很多，有應(yīng)用CPLD設(shè)計交通信號燈控制器方法；有應(yīng)用PLC對交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計；有應(yīng)用單片機(jī)對交通信號燈設(shè)計的方法等。

在大中城市，十字道口的紅綠燈是交通法規(guī)的無聲命令，是司機(jī)和行人的行為準(zhǔn)則。十字道口的交通紅綠燈控制是保證交通安全和道路暢通的關(guān)鍵。當(dāng)前，國內(nèi)大多數(shù)城市正在采用“自動”紅綠交通燈，它具有固定的“紅燈―綠燈”轉(zhuǎn)換間隔，并自動切換。它們一般由“通行與禁止時間控制顯示、紅黃綠三色信號燈和方向指示燈”三部分組成。在交通燈的通行與禁止時間控制顯示中，通常要么東西、南北兩方向各50秒；要么根據(jù)交通規(guī)律，東西方向60秒，南北方向40秒，時間控制都是固定的。交通燈的時間控制顯示，以固定時間值預(yù)先“固化”在單片機(jī)中，每次只是以一定周期交替變化。但是，實(shí)際上不同時刻的車輛流通狀況是十分復(fù)雜的，是高度非線性的、隨機(jī)的，還經(jīng)常受人為因素的影響。采用定時控制經(jīng)常造成道路有效應(yīng)用時間的浪費(fèi)，出現(xiàn)綠燈方向車輛較少，紅燈方向車輛積壓。其最大的缺陷就在于當(dāng)路況發(fā)生變化時，不能滿足司機(jī)與路人的實(shí)際需要，輕者造成時間上的浪費(fèi)，重者直接導(dǎo)致交通堵塞。

三、本課題的研究內(nèi)容、擬解決的主要問題

1.本課題的研究內(nèi)容

制作四岔路口道路的模型，演示交通燈及其智能控制系統(tǒng)。

2.本課題需要解決的主要問題

①如何選擇性價比優(yōu)良的發(fā)光二極管；

②如何控制高峰時段和普通時段的交通燈。

四、本課題的研究思路和方法

1.本課題的研究思路

設(shè)計并繪制交通燈控制系統(tǒng)原理圖，動手制作電路板，編寫控制程序，用仿真器對程序調(diào)試，最后用編程器把控制程序燒錄到單片機(jī)中。單片機(jī)I/O口接雙色光發(fā)光二極管和數(shù)碼管，編寫程序控制發(fā)光二極管的狀態(tài)，數(shù)碼管倒計時顯示時間。

2.本課題的研究方法

主要采用單片機(jī)來完成正常的交通信號燈控制，實(shí)現(xiàn)交通的時序控制，同時采用將傳感器與單片機(jī)相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)智能控制，從而有效地緩解了交通的擁擠，實(shí)現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制。

五、本課題的預(yù)期效果

1.高峰時段：上午07：00―09：00、中午11：00―13：00、下午17：00―19：00，此時段的交通情況最為緊張，大多數(shù)的上下班人員都會在這個時段通過，為了緩解這種情況，對所有的指示燈進(jìn)行全控制。

2.普通時段：非高峰時段時，交通情況不太繁忙，故對自行車和右轉(zhuǎn)燈不進(jìn)行控制。

3.夜間時段：夜間時段由于車輛行人較少，為了適應(yīng)此時段的交通情況，黃燈將長時間閃爍。

4.節(jié)假日模式：充分考慮到節(jié)假日時段，行人比較多，容易發(fā)生事故，所以在節(jié)假日期間改為行人與車輛分時通過，即在車輛通過時所有行人燈全為紅燈，在行人通過時所有車輛燈全為紅燈。

5.緊急情況：當(dāng)發(fā)生事故時，可由路口目擊者或交通中心控制路口進(jìn)入緊急狀態(tài)，所以紅燈閃爍，直到情況解除。

6.快速車道情況：如救護(hù)車、消防車等情況，即快速車道，快速車道控制要求快速車道信號受交通管理控制中心（上位機(jī)）控制，無急車時，信號燈正常時序控制，有急車來時，交通管理控制中心（上位機(jī)）將不管原來信號燈狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓急車來車方向的綠燈亮，其他方向紅燈閃爍，使急車放行，直至急車通過為止。急車一過，交通管理控制中心（上位機(jī)）將信號燈的狀態(tài)恢復(fù)成正常時序。

六、本課題研究的進(jìn)度安排

11月2日―11月8日：查資料,完成論文開題報告；

11月9日―11月15日：完成該課題的控制系統(tǒng)設(shè)計、繪制控制系統(tǒng)電路圖、元器件采購；

11月16日―11月22日：完成印制電路板設(shè)計與制作；

11月23日―11月29日：完成上位機(jī)軟件的設(shè)計仿真與調(diào)試；

11月30日―12月13日：完成硬件與軟件的綜合測試、能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能和主要技術(shù)指標(biāo)；

12月14日―12月27日：整理論文；

12月28日―1月30日：實(shí)物制作、整理說明、答辯。

七、最后是畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師的評價及簽字、專家組的簽字和系領(lǐng)導(dǎo)的簽字

八、結(jié)語

五年制高職學(xué)生通過開題報告的書寫，知道自己在以后如何進(jìn)行目標(biāo)研究，知道設(shè)計的步驟、方法、措施、進(jìn)度、條件等。五年制高職學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，能夠更加貼近企業(yè)，適應(yīng)企業(yè)，符合企業(yè)的用人要求。

參考文獻(xiàn)：

［1］胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).清華大學(xué)出版社.

［2］丁元杰.單片機(jī)原理與應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社.

第2篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

中圖分類號:TN911-33; TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)16-0074-03

Application of Proteus Software in Theoretical and Practical Teaching about Embedded Syetems

WANG Zhong, QIN Ying-lin

(Department of Computer Science and Technology, Shandong Jianzhu University, Jin’an 250101, China)

Abstract: The introduction of Proteus software into all the teaching steps in the course of the embedded systems is proposed to solve the problems of the teaching difficulties and high cost of teaching for the course of the embedded systems. The method proposed in this article is performed in the classroom teaching. The prupose is to let the students master the design of hardware systems gradually and improve the students' abilities. The model design of dynamic simulation can be applied to the graduation projects and innovative design. The application of Proteus software in embedded system teaching can reduce the teaching cost and improve the teaching effect.

Keywords: computer application; embedded system; Proteus; keil

0 引 言

嵌入式系統(tǒng)是一門涉及計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計算機(jī)軟件以及其他相關(guān)電子技術(shù)的綜合技術(shù)。目前,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為最熱門的技術(shù)之一,各類企業(yè)對具備嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)能力人才的需求量非常旺盛。在目前各高校開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程中,普遍采用的微處理器是8位的單片機(jī)8051,32位ARM7TDMI核的飛利浦NXP LPC系列和三星S3C44B0芯片。首先以單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計學(xué)習(xí)的入門,掌握了基本的概念和設(shè)計方法之后,再把ARM7內(nèi)核CPU作為一種“功能更強(qiáng)大的單片機(jī)”,無縫升級到流行的ARM平臺。

傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué),課堂環(huán)節(jié)多是純理論教學(xué),實(shí)踐環(huán)節(jié)一般也是使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少,內(nèi)容固定,創(chuàng)新手段不足,很難為學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)平臺。鑒于傳統(tǒng)教學(xué)模式中面臨的問題,在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計中引入Proteus軟件,可達(dá)到事半功倍的效果。

1 Proteus軟件介紹

Proteus是由英國Labcenter公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開發(fā)平臺,該軟件具有以下特點(diǎn)[1-3]:

(1) 能進(jìn)行智能原理布圖;進(jìn)行單片機(jī)軟件調(diào)試和單片機(jī)與電路的協(xié)同仿真;滿足單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 支持常見的單片機(jī)類型和飛利浦公司ARM7(LPC系列)處理器及常見的器件如8255,ADC0809。

(3) 可以與Keil μVersion 3,ADS1兩個集成開發(fā)環(huán)境結(jié)合,把用匯編和C語言編寫的程序編譯后,進(jìn)行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真。

2 Proteus軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

在教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師可以將Proteus和Keil 建立的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺搬到課堂上,將實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)融為一體,從而改進(jìn)教學(xué)效果[4]。下面是一個實(shí)際的課堂案例。

在講述外部中斷處理過程時,將Proteus 和Keil 聯(lián)調(diào),通過仿真步驟,可以將單片機(jī)處理中斷的軟件執(zhí)行過程和單片機(jī)內(nèi)部資源變化的情況以直觀、清晰的畫面呈現(xiàn)給學(xué)生,從而帶來單純理論分析難以達(dá)到的效果。

匯編程序如下:

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0003H

AJMP INT0

ORG 0100H

MAIN: MOV IE,#0FFH ;開中斷

SETB IT0 ;INT0 為邊沿觸發(fā)方式

SJMP $INT0: CPL P1.0

RETI

END

全速運(yùn)行Protues,可以看到Proteus 中電路的按鍵閉合時,P3.2 引腳產(chǎn)生一個下跳沿,PC=0x0003H,指向AJMP INT0 轉(zhuǎn)移指令,堆棧指針SP=0.9H,數(shù)據(jù)存儲器的08H 和09H 單元存放著01H 和05H,即存放了下一條指令的地址。由此學(xué)生可以知道,當(dāng)發(fā)生外部中斷請求時,程序會自動保存斷點(diǎn)的地址,同時程序?qū)D(zhuǎn)移到中斷服務(wù)程序的入口地址。由于是外部中斷0產(chǎn)生的中斷請求,因此程序會轉(zhuǎn)移到外部中斷0 的入口地址0003H 單元。而AJMP INT0 是一轉(zhuǎn)移指令,所以程序會轉(zhuǎn)移到標(biāo)號INT0 處,即真正的中斷服務(wù)程序。隨著CPL P1.0 指令的執(zhí)行,Proteus 電路圖中的發(fā)光二極管會改變當(dāng)前的狀態(tài)。當(dāng)程序執(zhí)行完RETI后,PC=0x0105H,說明中斷程序執(zhí)行完后,程序又回到斷點(diǎn)的位置。RETI 指令能把斷點(diǎn)地址取出,送回到程序計數(shù)器PC 中去。至此,一個完整的中斷處理過程執(zhí)行完畢。

通過外部中斷執(zhí)行的例子可以看出,在課堂上使用Protues 和Keil 聯(lián)調(diào)建立的實(shí)驗(yàn)平臺[5],許多抽象概念都可以以直觀的方式介紹給學(xué)生,使得學(xué)生不僅能夠觀察到軟件執(zhí)行時單片機(jī)內(nèi)部的I/O 口和存儲器的變化,還能夠觀察到軟件程序和電路互動的過程。

3 Proteus軟件在實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計中的應(yīng)用

現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)通常包括2個部分:課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計。所有這些實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)箱上完成的。由于硬件實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)固定,資源有限,學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時無法將所學(xué)的知識融會貫通。所以到課程設(shè)計階段,很多學(xué)生無法完成綜合性實(shí)驗(yàn)。采用Proteus 軟件仿真可以彌補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)的不足?；赑roteus的實(shí)驗(yàn)可以分為以下3個階段逐步完成[6]。

(1) 驗(yàn)證階段。主要讓學(xué)生熟悉Proteus與Keil軟件環(huán)境,使學(xué)生對單片機(jī)虛擬系統(tǒng)仿真有感性認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求、Proteus實(shí)驗(yàn)原理圖、實(shí)驗(yàn)操作步驟、多媒體課件、程序流程圖及程序源代碼等。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟或?qū)嶒?yàn)操作錄像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)調(diào)試,并觀察程序運(yùn)行結(jié)果。

(2) 設(shè)計階段。主要培養(yǎng)學(xué)生用Proteus繪制系統(tǒng)原理圖,以及用Keil進(jìn)行源程序設(shè)計的能力。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求、實(shí)驗(yàn)原理圖。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖用Proteus繪制硬件電路圖,按照實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計程序,在Keil環(huán)境編寫源代碼,調(diào)試成功,加載程序到Proteus硬件圖仿真。仿真成功后按照實(shí)驗(yàn)原理圖在實(shí)驗(yàn)箱上搭建硬件電路,加載程序,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并與仿真結(jié)果相比較。

(3) 綜合階段。主要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主觀能動性,提高學(xué)生創(chuàng)新能力。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求設(shè)計硬件電路(包括CPU選型、元器件選型及參數(shù)設(shè)置、電路連接等)并繪制Proteus硬件原理圖;根據(jù)硬件功能模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(包括系統(tǒng)原理框圖、程序流程圖及源代碼編寫等)。軟硬件設(shè)計完成后,進(jìn)行兩者間聯(lián)調(diào),充分利用Proteus與Keil的聯(lián)合仿真功能,及時發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路或程序源碼的錯誤。系統(tǒng)仿真成功后,再制作實(shí)物。

在課程設(shè)計環(huán)節(jié)中,要求學(xué)生在Proteus 中繪制硬件電路圖,在Keil 中編寫程序,同時在設(shè)計硬件電路時盡可能考慮實(shí)驗(yàn)箱的資源,以便在Keil 中編寫的程序能夠很好移植到實(shí)驗(yàn)箱上。這樣學(xué)生可以隨時進(jìn)行課程設(shè)計和課題研究,在聯(lián)合仿真驗(yàn)證成功后,再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室使用實(shí)驗(yàn)箱做進(jìn)一步驗(yàn)證。

學(xué)生可以針對不同的應(yīng)用,選擇最適宜的單片機(jī),而不用局限于課堂上常講解的51系列單片機(jī)。學(xué)生可以在聯(lián)合仿真成功之后,再進(jìn)行電路焊接、系統(tǒng)調(diào)試和程序固化,避免因設(shè)計方案不正確所造成的浪費(fèi)。同時也可以使學(xué)生了解與本課程相關(guān)的科技發(fā)展最新動態(tài)和成果,掌握自己不熟悉的單片機(jī),提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰烷_發(fā)能力[7-8]。

4 Proteus軟件在畢業(yè)設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用

在畢業(yè)設(shè)計中,單片機(jī)控制類的設(shè)計由于時間短,人數(shù)多及實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏,給畢業(yè)設(shè)計帶來了一定的困難。采用Proteus仿真軟件后,只需要一臺電腦就可以開展工作。學(xué)生前期的仿真工作可以利用Proteus仿真軟件在電腦上完成,再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,┮環(huán)矯妾可緩解設(shè)備不足的問題,也可不影響正常的教學(xué)。

在項(xiàng)目研究和創(chuàng)新設(shè)計中,利用Proteus軟件進(jìn)行輔助設(shè)計,可以做到縮短研發(fā)周期,減小硬件成本的投入。動態(tài)元器件仿真模型是Proteus 的特色動態(tài)模型,具有動畫效果[9],如LED發(fā)光管、按鍵開關(guān)等。這是Proteus 的特色。但有些動態(tài)模型在庫中沒有,Proteus在創(chuàng)建動態(tài)模型方面給予用戶廣闊的創(chuàng)作與發(fā)揮空間,可以設(shè)計自己的動態(tài)模型,展現(xiàn)出Proteus 在動態(tài)仿真方面的無限魅力。它不但使人機(jī)交互式仿真得以實(shí)現(xiàn),而且使仿真形象、生動,創(chuàng)造出極為接近現(xiàn)實(shí)的課程教學(xué)與產(chǎn)品研發(fā)的情境。

5 結(jié) 語

采用Proteus仿真軟件作為單片機(jī)和ARM的教學(xué)平臺[10],可充分利用機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備,減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件維護(hù)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境,又與實(shí)際工程系統(tǒng)非常接近,拉近了學(xué)習(xí)與就業(yè)的距離。

近年來,將Proteus 仿真軟件應(yīng)用在教學(xué)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、山東省大學(xué)生電子設(shè)計大賽中,使用該開發(fā)環(huán)境對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),在不需要硬件投入的情況下,學(xué)生普遍反映比以往單純學(xué)習(xí)書本知識更易于接受,更易于提高,增加很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明,這種教學(xué)方法不但可以降低成本,經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯,且具有較高的推廣價值。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

結(jié)合我校教學(xué)工作的實(shí)際情況，我主要從選題、開題環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，論文答辯等方面，提出了改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計工作的措施。

立足實(shí)際 ,科學(xué)選題

選題是畢業(yè)設(shè)計工作的龍頭，選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要因素，精心挑選畢業(yè)設(shè)計題目，是搞好畢業(yè)設(shè)計的第一步。結(jié)合我校實(shí)際情況，我認(rèn)為當(dāng)前選題工作存在著一些問題：1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠;2、有的選題對學(xué)生顯得難度較高,工作量過大;3、有的選題雖然有較高的研究價值，但學(xué)生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選;4、有的選題雖然取自實(shí)際生產(chǎn)，但學(xué)生并不能完全弄明白生產(chǎn)實(shí)際的具體情況，設(shè)計就有脫離實(shí)際的情況出現(xiàn);5、有的選題雖然很好，但是學(xué)生都選同一類型的題目，相互之間，互相借鑒的比重太大，使的設(shè)計變相的成了一種具體的形式。

針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。

(1)  畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能做到一人一題，相互之間的共性盡可能少一些，這樣就可以避免學(xué)生之間互相抄襲、引用，讓他們能夠真正從設(shè)計的角度去思考問題，達(dá)到鍛煉和學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到這個教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的意義。

(2)  畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用的研究。這樣有利于調(diào)動學(xué)生的積極性,由于是真做實(shí)干,他們就會主動去了解、熟悉有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，積極主動的去分析實(shí)際問題，找到解決問題的方法和途徑，使學(xué)生的綜合能力得到提高。因此,我們在為2004級機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生選題時,選擇了“20Kg鋁錠自動裝箱系統(tǒng)的設(shè)計”，“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計”，“簡易倪紅燈控制系統(tǒng)的設(shè)計”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計”，“電子搶答器的設(shè)計”等新穎的又結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際的設(shè)計題目，這些題目不僅能夠反映當(dāng)代科技發(fā)展水平，而且能夠讓學(xué)生能進(jìn)一步了解、把握國內(nèi)外在機(jī)電一體化領(lǐng)域的一些最新成果和發(fā)展動態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動的參與到實(shí)際課題的研究中來。

第4篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；PROTEUS；EDA

中圖分類號：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 15-0000-01

PROTEUS Simulation Software Role in MCU Education Reform

Wang Jian

(Xi'an University of Science&Technology Institute of Electronic Control,Xi'an710003,China)

Abstract:Based on the MCU teaching reform,teaching analysis of single-chip drawbacks,we propose a new teaching method,in practice,part of the introduction of EDA technology to the new Proteus EDA software platform to design a line needs of the times of the experimental system,and use examples of co-simulation methods and processes.

Keywords:MCU;PROTEUS;EDA

前言：從上個世紀(jì)70年代第一只單片機(jī)面市，短短二三十年的時間，單片機(jī)技術(shù)已成為計算機(jī)技術(shù)的一個重要分支，廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制、汽車、辦公自動化和通信等領(lǐng)域。但是，如此重要的課程卻存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、學(xué)生上課效果不理想等許多不盡如人意的地方，因此單片機(jī)課程教學(xué)改革就成為許多學(xué)校非常重視的一項(xiàng)教研課題。

一、單片機(jī)課程教學(xué)的特點(diǎn)

單片機(jī)課程是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其教學(xué)具有如下特點(diǎn)。（1）單片機(jī)的概念多、專有名詞多，內(nèi)容抽象，對于初學(xué)者來說難以適應(yīng)，由此會感覺入門較難。（2）單片機(jī)的編程語言指令多，且需要掌握每條指令的功能及操作數(shù)來源。（3）單片機(jī)的邏輯性和完整性強(qiáng)，各部分知識銜接緊密。（4）單片機(jī)課程的圖示說明多?；趩纹瑱C(jī)教學(xué)的這些特點(diǎn)，在對單片機(jī)課程的教學(xué)中，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面進(jìn)行了改革與探索，這對提高單片機(jī)課程整體教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量起到了很好的推動作用。

二、PROTEUS軟件在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

單片機(jī)的實(shí)踐教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)和單片機(jī)課程設(shè)計，另外在畢業(yè)設(shè)計中也有許多課題要使用單片機(jī)，在這些教學(xué)活動中如果引入PROTEUS軟件進(jìn)行輔助教學(xué)也會起到事半功倍的效果。在做實(shí)驗(yàn)之前要求學(xué)生預(yù)習(xí)，通常學(xué)生只能看看實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，實(shí)驗(yàn)的過程只能想象。如果引入PROTEUS軟件的話，學(xué)生就可以在寢室的電腦上通過PROTEUS平臺進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，從硬件的搭建，軟件的設(shè)計，到軟硬件的聯(lián)合調(diào)試都可以親手做一遍，到了實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生就可以通過實(shí)物平臺進(jìn)行驗(yàn)證。通過這種方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的話，學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)的原理、過程和現(xiàn)象就有一個深刻的認(rèn)識和理解，效果很好。在單片機(jī)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中，要求學(xué)生根據(jù)自己的課題先在PROTEUS平臺上進(jìn)行設(shè)計，在仿真運(yùn)行正確無誤以后，再購買元器件進(jìn)行電路的搭建、軟件的設(shè)計和系統(tǒng)的調(diào)試，最終完成一件作品。采用這種方式可以節(jié)省因方案不正確所造成的硬件投入浪費(fèi)，而且可以大大縮短開發(fā)產(chǎn)品的時間，提高學(xué)習(xí)和工作效率。下面以一個彩燈控制器為例，我們看看PROTEUS在教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用。首先是電路圖的繪制如圖所示：

圖1：彩燈控制器

在備課時，授課教師應(yīng)先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備好PROTEUS仿真模型，上課開始時，先運(yùn)行PROTEUS仿真模型，使學(xué)生看到實(shí)實(shí)在在的運(yùn)行現(xiàn)象或結(jié)果，讓學(xué)生產(chǎn)生一種好奇感。教師還要提出與上課內(nèi)容相關(guān)的幾個問題，讓學(xué)生帶著問題思考上述現(xiàn)象或結(jié)果是如何產(chǎn)生的；然后，教師把課堂要講授的內(nèi)容講清楚，學(xué)生帶著興趣和問題聽課，效果就比較好；理論知識點(diǎn)講完以后，再把PROTEUS仿真模型的硬件設(shè)計原理和軟件設(shè)計流程給學(xué)生講授清楚，這樣學(xué)生就比較容易理解和接受了。以上文中的彩燈控制器仿真模型為例說明PROTEUS軟件的仿真過程和仿真效果。這個模型要實(shí)現(xiàn)的功能就是：通過軟件的編寫控制電路圖中的發(fā)光管依次、或按照一定的次序點(diǎn)亮。首先從器件庫中選擇器件：單片機(jī)AT89C51、22pF的電容、10uF的電解電容、10K的電阻、220歐的排阻、12MHz的晶振等，這些器件選出來后放在器件列表中；再從器件列表中把這些器件拖放到原理圖編輯窗口進(jìn)行擺放，擺放好后進(jìn)行連線，再加上電源端子、地線端子就構(gòu)成了一個完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路，如圖1所示。硬件電路搭建好以后就可以開始編輯軟件。軟件經(jīng)過編譯生成HEX文件，并把這個文件裝載到單片機(jī)中，然后啟動仿真，在硬件和軟件都正確的情況下，系統(tǒng)就會運(yùn)行。然后改變軟件，調(diào)整發(fā)光管的點(diǎn)亮次序重新運(yùn)行，以此類推。運(yùn)行效果一目了然，這對學(xué)生的學(xué)習(xí)是很有幫助的。

三、課程設(shè)計在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

作者在課程教學(xué)的中期下發(fā)了幾個課題設(shè)計性題目，如：簡易數(shù)字鐘設(shè)計、數(shù)字溫度計設(shè)計等，以項(xiàng)目形式組建模塊化實(shí)踐課，使實(shí)踐教學(xué)模塊化、實(shí)踐課題小組項(xiàng)目式，模擬企業(yè)真實(shí)環(huán)境，將實(shí)踐課教學(xué)分為：收集信息階段、獨(dú)立制定工作計劃階段、決定階段、實(shí)施階段、檢查階段、評估階段，各個階段都確定相對應(yīng)的培訓(xùn)目標(biāo)。

四、結(jié)束語

為了開拓學(xué)生視野，教師在授課過程中及時把教改教研成果或?qū)W科最新發(fā)展成果引入教學(xué)，既保證了課程內(nèi)容新穎，信息量大，又恰當(dāng)?shù)靥幚砹苏n程內(nèi)容的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

第5篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

一、電子信息工程專業(yè)能力

電子信息工程專業(yè)作為新興專業(yè)，順應(yīng)了知識經(jīng)濟(jì)、信息時代的教學(xué)、科研和生產(chǎn)發(fā)展的需要。但隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及開設(shè)電子信息專業(yè)的院校逐步增多，未來畢業(yè)生的就業(yè)形勢會更加嚴(yán)峻，競爭會更加激烈。畢業(yè)生的質(zhì)量是電子信息專業(yè)競爭成敗的關(guān)鍵。從培養(yǎng)規(guī)格看，本專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備各方面的能力，由此我們將培養(yǎng)規(guī)格中的各種能力進(jìn)行分類，整理出與之相對應(yīng)的各門課程，具體分類如下：

1.工程計算基礎(chǔ)能力。主要包括：數(shù)學(xué)計算及應(yīng)用能力，主要涉及的課程有：中職數(shù)學(xué)、中職物理。

2.外語應(yīng)用能力。包括：聽、說、讀、寫能力，但對中職生來說，主要是專業(yè)術(shù)語和常用元器件型號識別。主要涉及的課程有：中職職業(yè)模塊英語。

3.計算機(jī)應(yīng)用能力。主要包括：計算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用能力、程序的設(shè)計能力、protel制圖能力，主要涉及的課程有：計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、計算機(jī)C語言程序設(shè)計、單片機(jī)原理與應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用綜合訓(xùn)練。

4.電子工程基本分析與應(yīng)用能力。主要包括：常用電子儀器使用能力，電子電路分析、應(yīng)用能力，單片機(jī)應(yīng)用能力，閱讀與繪制電氣圖能力。主要涉及的課程有：電裝實(shí)習(xí)、ptotel2004、電路原理、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電路、電路原理實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用綜合訓(xùn)練。

5.電子信息產(chǎn)品的分析、設(shè)計、安裝、運(yùn)行維護(hù)等應(yīng)用能力。主要包括：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的理解能力，電子信息產(chǎn)品分析、方案的理解及初步的設(shè)計能力，方案實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)測試能力，電子設(shè)備維護(hù)檢修能力，跟蹤新技術(shù)能力。主要涉及的課程有： 通信電子線路、電視技術(shù)、電子測量、家用電器技術(shù)實(shí)訓(xùn)、傳感器與檢測技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、通信電子線路實(shí)驗(yàn)與設(shè)計。

6.專業(yè)綜合能力。主要包括：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行電子系統(tǒng)方案設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，獲取新知識的能力。主要涉及的課程有：數(shù)字電視、家用電器技術(shù)實(shí)訓(xùn)、無線電調(diào)試中級工實(shí)訓(xùn)與考工、畢業(yè)設(shè)計。

7.研究與創(chuàng)新能力。主要包括：培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、探求真理的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神，提高學(xué)生的科學(xué)研究能力，鞏固和擴(kuò)展學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，提高學(xué)生運(yùn)用理論知識分析、解決問題的實(shí)踐能力。主要涉及的課程有：電子應(yīng)用基本模塊訓(xùn)練、數(shù)字化測量的實(shí)踐訓(xùn)練、常用控制系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)踐。

二、專業(yè)能力實(shí)現(xiàn)的三個層次

1.基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要通過課堂實(shí)驗(yàn)、電子工藝實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)，訓(xùn)練學(xué)生識別選用電子元器件，使用常用電子儀器儀表，測試簡單電路、掌握焊接安裝工藝等。通過對電子元器件的識別、性能測試和對各種電路性能指標(biāo)測量，鞏固學(xué)生所學(xué)電子技術(shù)理論知識，學(xué)會正確使用儀器儀表和科學(xué)測量電路方法，為后續(xù)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。

2.模塊訓(xùn)練。就是對某一門或幾門課程進(jìn)行專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)，也就是課程設(shè)計，目的是提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，使學(xué)生能掌握一些專項(xiàng)技能，積累一些實(shí)際電路知識和工程知識。通過以模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)電路等為主的實(shí)際應(yīng)用電路的設(shè)計、制作安裝、檢測與調(diào)試，訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，并為后面的綜合訓(xùn)練做好準(zhǔn)備。

3.綜合訓(xùn)練。主要采用項(xiàng)目、大型設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計等形式。項(xiàng)目主要是在教師指導(dǎo)下，申報校級項(xiàng)目，或是參與教師課題等；大型設(shè)計競賽指的是，參加全國、省市中職生電子設(shè)計競賽等；畢業(yè)設(shè)計是在教師指導(dǎo)下完成最后階段的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。通過查閱資料、選擇方案、設(shè)計電路、制作電路板、安裝調(diào)試、撰寫報告等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地進(jìn)行電子電路工程實(shí)踐訓(xùn)練，從而進(jìn)一步提高學(xué)生分析問題、解決問題的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

第6篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：綜合實(shí)訓(xùn);單片機(jī);LabWindows/CVI;電子線路設(shè)計;語音信號處理

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）07-0117-03

電子信息工程專業(yè)的綜合實(shí)訓(xùn)在整個本科教學(xué)中起到一個承上啟下的作用。教學(xué)內(nèi)容是將學(xué)生所學(xué)的多門主干課程融合在一起，設(shè)計一個語音控制的虛擬信號發(fā)生器。該題目融合了單片機(jī)基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、數(shù)字電路、電子線路設(shè)計、語音信號處理等多門課程的知識，對學(xué)生所學(xué)知識進(jìn)行了一個系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，這是“承上”的作用。經(jīng)過為期三周的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生的實(shí)際動手能力、綜合應(yīng)用能力、項(xiàng)目設(shè)計能力都能得到很好的鍛煉，為大四即將進(jìn)行的本科畢業(yè)設(shè)計起到一個鋪墊，這是“啟下”的作用。綜合實(shí)訓(xùn)由多名教師合作，分模塊、分步驟地指導(dǎo)學(xué)生完成。第一階段進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，向?qū)W生講解整個項(xiàng)目的框架;第二階段是單片機(jī)系統(tǒng)仿真，基于Proteus和Keil軟件仿真實(shí)現(xiàn)信號發(fā)生器的基本功能;第三階段是硬件電路的焊接及調(diào)試;第四階段是上層應(yīng)用軟件設(shè)計，基于LabWindows/CVI軟件設(shè)計一個虛擬信號發(fā)生器控制面板，通過串口實(shí)現(xiàn)對下層硬件系統(tǒng)的控制;第五階段是語音信號處理，基于Matlab軟件對語音信號進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)由語音控制信號發(fā)生的功能。

一、綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目總體框架

綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的總體框圖如圖1所示。上層軟件包括語音信號處理部分和虛擬信號軟面板部分。下層硬件電路包括單片機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換電路、按鍵、LED、串口電路。為了鍛煉學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，本次綜合實(shí)訓(xùn)遵循項(xiàng)目開發(fā)的過程，先整體后局部。按照自底向上，先硬件后軟件的步驟，由教師指導(dǎo)學(xué)生一步步完成。

二、單片機(jī)及電路設(shè)計

本次實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是語音控制的虛擬信號發(fā)生器，其基本功能是產(chǎn)生四種常規(guī)波形（方波、鋸齒波、三角波、正弦波）。波形的產(chǎn)生由單片機(jī)控制D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)，波形選擇可以由按鍵控制，也可以由PC機(jī)通過串口發(fā)送命令控制。硬件設(shè)計階段主要完成的實(shí)踐內(nèi)容有，基于Proteus軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真，基于Protel軟件繪制電路原理圖及PCB板，最后進(jìn)行實(shí)物焊接。

1.Proteus仿真?；赑roteus進(jìn)行仿真時，按以下模塊分步驟進(jìn)行，首先仿真D/A轉(zhuǎn)換部分，然后仿真按鍵和LED部分，再接下來仿真串口部分。各部分仿真完成后，再進(jìn)行總體仿真。如此分模塊地進(jìn)行有利于學(xué)生查找和定位問題。第1步：D/A轉(zhuǎn)換模塊的仿真。本次實(shí)訓(xùn)的D/A轉(zhuǎn)換芯片選擇TLC5615，這是一塊串行的10位DAC芯片，只需要3根總線便可以完成10位數(shù)據(jù)的串行輸入。對于項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)很少的本科生來說，選擇引腳較少的芯片有利于提高實(shí)物焊接的成功率。第2步：按鍵和顯示模塊的仿真。本次實(shí)訓(xùn)的按鍵和顯示部分僅做了最簡單的設(shè)計，選用獨(dú)立式按鍵和一個七段數(shù)碼管，其目的是簡化硬件電路，盡可能保證絕大多數(shù)同學(xué)能將實(shí)物焊接并調(diào)試出來，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。四個獨(dú)立式按鍵分別用于選“方波”、“鋸齒波”、“三角波”、“正弦波”等四種波形，四種波形的序號1、2、3、4顯示在數(shù)碼管上。第3步：系統(tǒng)總體仿真。圖2所示為簡易波形發(fā)生器的總體仿真電路圖。

2.硬件電路的焊接?；赑roteus完成系統(tǒng)仿真之后，接下來進(jìn)行硬件電路的焊接。很多同學(xué)在焊接電路時，由于經(jīng)驗(yàn)不足，急于求成，總是將全部電路焊接完成后，再進(jìn)行測試。然而往往由于焊接技術(shù)不嫻熟，常出現(xiàn)虛焊、錯焊等問題，導(dǎo)致看不到運(yùn)行效果，而眾多的焊接線路又使得學(xué)生無從下手去查找和定位問題，最終散失信心。為了提高同學(xué)焊接電路的成功率，在硬件電路焊接時，教師也是分步驟進(jìn)行指導(dǎo)，每焊接完一部分電路就進(jìn)行測試，在保證前一部分電路焊接正確的前提下，再進(jìn)入后一部分電路的焊接。實(shí)踐證明，有了這樣的過程控制，僅有極少部分學(xué)生的電路最終未調(diào)試出結(jié)果。第1步：認(rèn)識電子元件的實(shí)物。第2步：焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)，并測試最小系統(tǒng)能否正常工作。第3步：焊接TLC5615芯片，并將D/A轉(zhuǎn)換的仿真程序下載到單片機(jī)里，觀察能否產(chǎn)生波形。第4步：焊接按鍵及數(shù)碼管，并將對應(yīng)的仿真程序下載到單片機(jī)里，觀察按鍵和數(shù)碼管的工作情況。第5步：使用串口調(diào)試助手向STC89C51單片機(jī)發(fā)送控制命令，觀察單片機(jī)能否根據(jù)控制命令產(chǎn)生相應(yīng)的波形，并在數(shù)碼管上顯示波形序號。

三、上層控制軟件設(shè)計

完成了硬件電路的設(shè)計和制作，接下來是軟件部分的設(shè)計。軟件分為虛擬信號發(fā)生器的軟面板以及語音信號處理兩個部分。虛擬信號發(fā)生器軟面板采用虛擬儀器專用開發(fā)平臺LabWindows/CVI設(shè)計完成，編程語言是C語言，對于電子信息工程專業(yè)的學(xué)生來說，該軟件較容易上手并掌握。

1.分步驟學(xué)習(xí)LabWindows/CVI軟件。本次實(shí)訓(xùn)學(xué)生是初次接觸LabWindows/CVI開發(fā)平臺，為了讓學(xué)生能夠在短時間內(nèi)完成虛擬信號發(fā)生器上層控制軟件的設(shè)計，我們?nèi)匀话凑辗帜K、分步驟的方法對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。第1步：創(chuàng)建一個簡單面板。通過該步驟，讓學(xué)生了解基于LabWindows/CVI進(jìn)行程序設(shè)計的工程創(chuàng)建過程，整個工程由面板文件、源文件、頭文件等組成。第2步：設(shè)計一個簡易信號發(fā)生器。通過該步驟，讓學(xué)生初步了解CVI里專用庫函數(shù)的查找及調(diào)用方法。第3步：設(shè)計一個配置串口的小程序。通過該步驟，讓學(xué)生了解串口的編程方法。第4步：設(shè)計一個文件讀寫的小程序。通過該步驟，建立語音識別模塊與虛擬信號發(fā)生器控制面板之間聯(lián)系的通道。

2.虛擬信號發(fā)生器控制面板設(shè)計。完成以上幾個獨(dú)立的功能模塊后，學(xué)生對CVI軟件的編程方法有了一定了解，接下來是將各模塊整合為虛擬信號發(fā)生器上層控制軟件，如圖3所示。

該軟件的基本功能有以下兩點(diǎn)：一是可以通過手動控制產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波、正弦波四種波形，每選定一種波形，就在波形顯示區(qū)顯示該信號，同時向單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)送控制命令。二是可以通過語音控制產(chǎn)生四種波形，語音識別正確后，將波形序號存儲在一個文本文件中，由上層控制軟件讀取該文本文件，根據(jù)序號值便可知道語音識別的結(jié)果，然后再控制單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號。

圖3所示的軟件界面左側(cè)為串口參數(shù)配置部分。信號產(chǎn)生模式分為“手動控制”和“語音控制”兩種，選擇“手動控制”時，根據(jù)下方的滑動條選擇波形類別。選擇“語音控制”時，將讀取語音信號處理后生成的文本文件，根據(jù)文件中存放的波形序號值選擇波形類別。信號顯示區(qū)下方有三個按鈕，“產(chǎn)生信號”按鈕的功能是在“信號顯示”區(qū)顯示波形信號，同時向單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)送控制命令產(chǎn)生實(shí)際波形。“串口測試”按鈕的功能是測試串口工作是否正常。“退出系統(tǒng)”按鈕的功能是關(guān)閉面板。

四、語音信號處理

語音信號處理部分基于Matlab平臺，采用上位機(jī)PC機(jī)錄制用戶語音命令，通過提取語音命令的美爾倒譜系數(shù)（Mel MFCC）為特征，采用動態(tài)時間規(guī)整算法（Dynamic Time Warping，DTW）進(jìn)行識別，將識別結(jié)果存入文檔后，通過Labwindows讀取識別結(jié)果，依據(jù)識別結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的虛擬波形，同時把識別結(jié)果送至單片機(jī)產(chǎn)生實(shí)際波形。

1.語音控制識別系統(tǒng)。語音識別系統(tǒng)框圖如圖4所示，這一部分的程序設(shè)計主要分為兩個階段：訓(xùn)練階段和識別階段。第1步：訓(xùn)練階段。分別錄制方波、鋸齒波、三角波、正弦波四個語音命令的wav文件，分別進(jìn)行切音框分幀，應(yīng)用高階差分（HOD）進(jìn)行端點(diǎn)檢測，提取有效語音命令，以幀為單位提取13維的MFCC特征，將這四個語音命令的MFCC特征進(jìn)行存儲建模。第2步：識別階段。用戶任意說出其中的一個波形名稱，錄制為wav波形文件，經(jīng)分幀，HOD端點(diǎn)檢測，提取13維MFCC特征，將此待識別信息與訓(xùn)練階段的四個參考模型應(yīng)用DTW進(jìn)行計算，將DTW運(yùn)算中距離最小者判定為識別的語音命令。

2.關(guān)鍵技術(shù)。①M(fèi)FCC特征，本文采用的MFCC特征提取過程如圖5所示，以11.4K采樣率錄制的語音命令，先經(jīng)過預(yù)處理，進(jìn)行高頻補(bǔ)償，512點(diǎn)/幀進(jìn)行切音框，逐幀加漢明窗后進(jìn)行FFT變換，在頻域通過20個三角濾波器組，實(shí)現(xiàn)頻率壓縮后，通過離散余弦變換返回時域，提取該倒譜的前13個系統(tǒng)作為MFCC特征。②DTW算法，本文采用的DTW算法原理，采用首尾固定，以0-45-90的路徑進(jìn)行，r表示參考模板的MFCC矩陣，t表示待識別語音命令的MFCC矩陣，其距離計算公式為：

D（i，j）=||t（i），r（j）||+minD（i，j-1）D（i-1，j-1）D（i-1，j）

本次綜合實(shí)訓(xùn)歷時90個學(xué)時，以設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一個語音控制的虛擬信號發(fā)生器為模型，其特點(diǎn)在于每一階段的工作教師都按照分步驟、分模塊的方法指導(dǎo)學(xué)生逐步完成。讓學(xué)生在硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、調(diào)試和定位錯誤等方面都得到一定程度的鍛煉和提高?？梢哉f，綜合實(shí)訓(xùn)在學(xué)生的本科教學(xué)階段起到了一個承上啟下的作用，既讓學(xué)生系統(tǒng)復(fù)習(xí)了多門電子信息類主干課程的相關(guān)知識，又為大四即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過該項(xiàng)目的實(shí)施能夠鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用多學(xué)科知識解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李江全.Labwindows/CVI數(shù)據(jù)采集與串口通信典型應(yīng)用實(shí)例[M].電子工業(yè)出版社，2014.

[2]王建新，隋美麗.LabWindows/CVI虛擬儀器測試技術(shù)及工程應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

第7篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：單片機(jī)原理及應(yīng)用；教學(xué)改革；CDIO工程教育理念

作者簡介：王金波（1976-），女，黑龍江依蘭人，黑龍江科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，副教授；姜華（1976-），男，滿族，遼寧鳳城人，黑龍江科技學(xué)院電信學(xué)院，工程師。（黑龍江 哈爾濱 150027）

基金項(xiàng)目：本文系黑龍江科技學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目“基于CDIO理念的單片機(jī)課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐”的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0077-03

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是機(jī)械、計算機(jī)及自動化等專業(yè)一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程多基礎(chǔ)、多理論、實(shí)踐性較強(qiáng)，在教學(xué)過程中必須軟件硬件結(jié)合，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)單片機(jī)知識解決實(shí)際工程問題的能力。但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在課程內(nèi)容設(shè)置不合理、教學(xué)方法單一、重理論輕實(shí)踐、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)等諸多問題，再加上課程內(nèi)容較抽象，沒有直觀的教學(xué)儀器和設(shè)備，學(xué)生很容易產(chǎn)生厭煩心理、放棄學(xué)習(xí)，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，嚴(yán)重影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文旨在運(yùn)用CDIO工程教育理念，采用先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，切實(shí)改善“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，為企業(yè)培養(yǎng)“留得下、用得上、出得去”的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)人才。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的主要問題

現(xiàn)階段，在具體的教學(xué)過程中，不但學(xué)生普遍感到難學(xué)，授課教師也存在許多困惑。問題的癥結(jié)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.課程內(nèi)容設(shè)置不合理

具體的授課內(nèi)容是以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理為主線，先介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，其次是指令、軟件編程，然后是單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展和各種器件的應(yīng)用，最后列舉一至兩個實(shí)例。然而，當(dāng)教師講到單片機(jī)抽象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、七種尋址方式以及煩雜的111條指令時，大部分學(xué)生就已經(jīng)望而生畏了，漸漸失去了學(xué)習(xí)的興趣和信心。實(shí)際上，此時課程的核心部分，如軟、硬件開發(fā)的技巧學(xué)生還沒有開始學(xué)，他們甚至對一個單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的全過程都不了解。試想，如此這般的教學(xué)效果與課程的教學(xué)目標(biāo)是相背離的，完全抹殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時，對于學(xué)生的自信心會造成極大地摧殘，同時，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)設(shè)下障礙，進(jìn)而使培養(yǎng)單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)人才終將成為一句空話。

2.學(xué)生存在差異，教學(xué)方法單一

自1999年我國高校擴(kuò)招以來，高等教育規(guī)模迅速擴(kuò)大。然而，擴(kuò)招使得學(xué)生綜合素質(zhì)下降，對專業(yè)知識的理解和掌握存在較大差異；尤其是學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重滑坡，主要表現(xiàn)在：學(xué)習(xí)氛圍不濃、學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、學(xué)習(xí)方法不科學(xué)。[1]同時，教師在授課過程中無視學(xué)生個體之間的差異，對學(xué)生施以相同的教學(xué)方法，主要以單一的灌輸為主，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的求知欲、主動學(xué)習(xí)意識嚴(yán)重缺乏，課堂教學(xué)效果很差。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)

課程總學(xué)時為48學(xué)時，其中理論教學(xué)44學(xué)時，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)置2個實(shí)驗(yàn)總計4學(xué)時，理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)是脫離的。教學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是實(shí)驗(yàn)箱，但只有六個，且部分箱子已經(jīng)損壞，學(xué)生無法進(jìn)行電路的設(shè)計與搭接，只是簡單地連線，所以對于硬件設(shè)計無法進(jìn)行鍛煉；電腦也只有三臺是好使的，學(xué)生對軟件編程更是無法涉獵。實(shí)際上，兩個實(shí)驗(yàn)就是演示性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只是看下效果，同時，沒有設(shè)置課程設(shè)計環(huán)節(jié)，僅在下學(xué)期的期末設(shè)置一周（5天）工程實(shí)訓(xùn)，而且在后續(xù)課程里沒有與“單片機(jī)原理及應(yīng)用”這門課相關(guān)的課程。據(jù)不完全統(tǒng)計，機(jī)電專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計有近一半用到單片機(jī)相關(guān)知識，同時畢業(yè)生有近30%從事單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)的工作。由此不難看出，這種實(shí)踐條件根本就無法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，嚴(yán)重影響了學(xué)生的畢業(yè)與就業(yè)。

4.教師隊(duì)伍年輕化

目前，本課程教師大部分是學(xué)校到學(xué)校的理論型、學(xué)術(shù)型青年教師；同時，由于教學(xué)任務(wù)繁重，教師缺乏機(jī)會和渠道接觸實(shí)際的工程項(xiàng)目；對于本學(xué)科的前沿知識匱乏；獨(dú)立承擔(dān)及完成單片機(jī)開發(fā)的科研項(xiàng)目能力比較弱。因此，在具體教學(xué)過程中，教師理論聯(lián)系實(shí)際的能力一般，很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生的理論與實(shí)踐脫節(jié)，實(shí)際動手能力、分析問題、解決問題的能力較差，極大地影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。[2]

二、CDIO工程教育理念

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）是由美國麻省理工學(xué)院、瑞典哥德堡查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院和瑞典林雪平大學(xué)等4所工程技術(shù)大學(xué)發(fā)起的一項(xiàng)工程教育改革計劃，以產(chǎn)品生命周期上的四個環(huán)節(jié)――構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate）代表四個教育和實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)。換言之，CDIO是產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期。[3]CDIO改革的主要目標(biāo)是以C-D-I-O的產(chǎn)品生命周期為教育背景，以工程實(shí)踐為載體，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)工程技術(shù)知識，培養(yǎng)動手操作能力，使學(xué)生在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中引導(dǎo)創(chuàng)新，并理解研究和技術(shù)發(fā)展對社會的重要影響，承擔(dān)培養(yǎng)工程科技人才的社會責(zé)任。

CDIO工程教育理念是一整套符合工程科技人才成長規(guī)律和特點(diǎn)的教育模式，是全面培養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)新型工程科技人才的有效途徑和方法。在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)中運(yùn)用CDIO工程教育理念，將理論與實(shí)踐相結(jié)合、教育與工程實(shí)際相結(jié)合、知識與技能相結(jié)合，改進(jìn)課堂教學(xué)、啟發(fā)學(xué)生思維、增強(qiáng)學(xué)生的思考能力和動手能力，為學(xué)生學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程、更好地完成課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時，可強(qiáng)化黑龍江科技學(xué)院的“大德育、大工程、大實(shí)踐”的教育理念，[4]彰顯辦學(xué)特色；能夠大力培養(yǎng)思想道德素質(zhì)高，基礎(chǔ)理論扎實(shí)、知識面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級專業(yè)人才，為人才更好更快地服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)，起著重要的指導(dǎo)作用。

三、教學(xué)改革的主要環(huán)節(jié)

1.制定課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)

深入從事單片機(jī)開發(fā)及應(yīng)用企業(yè)，了解企業(yè)對人才的需求；走訪同類院校，進(jìn)一步搜集、整理“單片機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)中好的做法，系統(tǒng)制訂課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.課程體系的改革

打破原有的課程體系。根據(jù)CDIO工程教育理念，構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合、教育與工程實(shí)際相結(jié)合、知識與技能相結(jié)合的課程體系。

3.教學(xué)內(nèi)容的改革

打破原有以教材內(nèi)容為主的教學(xué)內(nèi)容。通過對企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，了解企業(yè)對單片機(jī)技術(shù)人才需求狀況，經(jīng)過座談、討論由企業(yè)專家和教師共同確定課程面向的工作崗位，形成若干個教學(xué)項(xiàng)目，把每一個教學(xué)項(xiàng)目分解為若干個學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，最后形成以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動、將知識傳授與能力培養(yǎng)融為一體的教學(xué)內(nèi)容。

4.教學(xué)模式的改革

本課程將采用“全過程工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式，即將傳統(tǒng)教學(xué)中的教室移至校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，以實(shí)訓(xùn)室真實(shí)的場景、真實(shí)的設(shè)備為背景，按照教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式進(jìn)行仿真教學(xué)，使學(xué)生在校內(nèi)就可進(jìn)行單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)等能力的訓(xùn)練，并將職業(yè)道德和情感態(tài)度有機(jī)地融合，為學(xué)生畢業(yè)與就業(yè)的“零距離”對接奠定基礎(chǔ)。

5.教學(xué)方法和手段的改革

在具體教學(xué)環(huán)節(jié)中，主要采用“任務(wù)驅(qū)動”、“小組合作學(xué)習(xí)”及“案例分析”等先進(jìn)教學(xué)方法，讓學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)”，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐動手能力及團(tuán)隊(duì)合作精神，同時對學(xué)生的人文素養(yǎng)、職業(yè)道德和法律知識進(jìn)行強(qiáng)化。

運(yùn)用模塊化機(jī)器人、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱及開發(fā)板等實(shí)訓(xùn)設(shè)備，進(jìn)行仿真一體化教學(xué)，將現(xiàn)代教育技術(shù)，即PPT技術(shù)、Flash技術(shù)及視頻技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引進(jìn)課堂教學(xué)，通過大容量的信息和豐富多彩的形象描述與實(shí)物展示，將課程中抽象的內(nèi)容形象化、真實(shí)化，有效地化解教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而提高教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果。

整合、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源，利用Proteus等仿真軟件建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，為學(xué)生在校體驗(yàn)單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)全過程奠定良好的基礎(chǔ)。同時，充分調(diào)動企業(yè)的積極性，建立校企合作機(jī)制，采取“校企合作”的方式，建立校外實(shí)訓(xùn)基地，實(shí)現(xiàn)“校企雙贏”的目標(biāo)。

建立單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng)站，讓學(xué)生課下也能自主地學(xué)習(xí)和交流。同時，開展學(xué)生科研訓(xùn)練計劃，使學(xué)生接受特定的科學(xué)研究方法訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識及工程實(shí)踐能力。

聘請企業(yè)專家作為兼職教師，定期開設(shè)與單片機(jī)系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)相關(guān)的學(xué)術(shù)講座使學(xué)生了解、掌握行業(yè)最前沿的科技動態(tài)，從而為培養(yǎng)高質(zhì)量應(yīng)用型人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

6.評價與考核方式的改革

為了更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，全面客觀地考查學(xué)生的綜合素養(yǎng)，課程采用過程評價與課程評價相結(jié)合的方式，即根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)性工作任務(wù)實(shí)施過程中的表現(xiàn)、學(xué)習(xí)成果等進(jìn)行任務(wù)評價，每個教學(xué)項(xiàng)目完成后，組織一次項(xiàng)目評價；當(dāng)所有教學(xué)項(xiàng)目完成后進(jìn)行課程評價。過程評價與課程評價的成績比重為6∶4。[5]

四、教學(xué)設(shè)計

有效的教學(xué)設(shè)計有助于學(xué)生開展具體學(xué)習(xí)活動，糾正學(xué)生行為以幫助學(xué)生有效地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)設(shè)計堅(jiān)持以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動、基于完成任務(wù)的工作過程進(jìn)行設(shè)計；以學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，突出綜合素質(zhì)培養(yǎng)。其中包括：制定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法與組織形式以及評價是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的方法。下面通過具體設(shè)計一次課來闡述相關(guān)環(huán)節(jié)。

教學(xué)內(nèi)容――學(xué)習(xí)項(xiàng)目：模擬汽車轉(zhuǎn)向燈；任務(wù)單元：轉(zhuǎn)向燈的閃爍。

教學(xué)目標(biāo)――專業(yè)能力目標(biāo)：了解單片機(jī)I/O口的結(jié)構(gòu)，掌握單片機(jī)與發(fā)光二極管接口電路的設(shè)計方法；引入延時的概念，掌握延時子程序的作用。方法能力目標(biāo)：具備自學(xué)能力、理解能力與表達(dá)能力。社會能力目標(biāo)：具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、計劃組織能力與安全意識。

教學(xué)方法與組織形式――教學(xué)方法：在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，運(yùn)用多媒體及實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源，采用“以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動”的教學(xué)方法，融教、學(xué)、做于一體。組織形式：全程采用“任務(wù)驅(qū)動”的形式，讓學(xué)生在完成“任務(wù)”過程中掌握知識、技能和方法；真正體現(xiàn)教學(xué)中學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位；充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)能力，鍛煉他們的創(chuàng)造性思維，全面提升他們的綜合素質(zhì)。教學(xué)過程：具體教學(xué)過程如圖1所示。

情景導(dǎo)入（5分鐘）：播放正在路上行駛汽車轉(zhuǎn)向時的視頻，引入具體學(xué)習(xí)項(xiàng)目，分成兩個工作性任務(wù)，本次課只完成第一個任務(wù)――轉(zhuǎn)向燈的閃爍。任務(wù)分析（5分鐘）：明確具體任務(wù)要求――AT89C51單片機(jī)作為主控機(jī)，用發(fā)光二極管模擬汽車轉(zhuǎn)向燈，設(shè)計發(fā)光二極管與單片機(jī)的接口電路，編寫軟件流程圖。小組討論（20分鐘）：學(xué)生分小組討論，自行完成相關(guān)任務(wù)，教師給予必要指導(dǎo)。任務(wù)完成后，選派一組來陳述任務(wù)具體完成情況。教師點(diǎn)評（15分鐘）：根據(jù)學(xué)生陳述情況，采用鼓勵、贊許等語氣進(jìn)行點(diǎn)評，指出其設(shè)計中可取的方面以及存在的不足。同時，對于小組討論時發(fā)現(xiàn)的共性問題進(jìn)行分析、講解相關(guān)知識。任務(wù)設(shè)計（40分鐘）：其他各組根據(jù)教師講解的相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)一步完善任務(wù)，在此基礎(chǔ)上完成硬件電路的焊接，源代碼的編寫、編譯、下載以及演示。最后，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評價。任務(wù)拓展（1分鐘）：要求學(xué)生利用課余時間，完成單片機(jī)與繼電器接口電路的設(shè)計。回顧總結(jié)（3分鐘）：由學(xué)生總結(jié)本次課的重點(diǎn)內(nèi)容，教師加以歸納、補(bǔ)充。任務(wù)布置（1分鐘）：布置下次課任務(wù)――按鍵模擬轉(zhuǎn)向開關(guān)控制轉(zhuǎn)向燈閃爍，同時，布置預(yù)習(xí)及查找的相關(guān)內(nèi)容。

與此同時，教師還采用國際通用的PDCA（戴明環(huán)）循環(huán)管理系統(tǒng)，即Plan（制定計劃）、Do（具體實(shí)施）、Check（檢查與分析）及Action（評價與調(diào)整）對整個教學(xué)過程進(jìn)行管理，采取反思性教學(xué)，這樣每一輪下來都有不同的收獲，不但逐漸提升了課堂教學(xué)質(zhì)量，而且自身的教學(xué)水平也得到了顯著提高。具體步驟如圖2所示。

經(jīng)過全體課題組教師的不斷努力，“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革已經(jīng)取得了初步成效，教學(xué)效果得到了顯著提高。通過對黑龍江科技學(xué)院2008級和2009級學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果證明學(xué)生實(shí)踐動手能力、主動學(xué)習(xí)的意識得到了極大增強(qiáng)，由原來的怕學(xué)、厭學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g學(xué)這門課程。課程結(jié)束后，一些學(xué)生成為本校航模協(xié)會、大學(xué)生科技協(xié)會等社團(tuán)組織優(yōu)秀隊(duì)員；部分學(xué)生通過導(dǎo)師制參與到教師的科研項(xiàng)目中，在這一過程中，學(xué)生的工程意識、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，縮短了與企業(yè)之間的距離，進(jìn)而得到了用人單位的認(rèn)可。同時，教師的教學(xué)水平也得到了明顯提高，對加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)起到了積極的作用。今后還將繼續(xù)努力，不斷研究、探索更為先進(jìn)的教育理念和方法，進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，為企業(yè)培養(yǎng)更優(yōu)秀的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)人才。

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第8篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

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第9篇：單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：智能小車 單片機(jī) 輔助教學(xué)

中圖分類號：G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（b）-0134-01

The Application of Intelligent Car System in SCM Auxiliary Teaching

Li Jie

（Dept of Computer Science and Engineering，Anhui University of Science and Technology，Huainan Anhui，China 232001）

Abstract：Intelligent car system auxiliary teaching of single-chip microcomputer is teacher-led，student-centered，with the smart car as a carrier，carrying out teaching activities，deepening students’ understanding of SCM monolithic structures，through a variety of signal acquisition and processing， and improving students’ independent reseach and development ability through creative experiments.

Key Words：Intelligent Car；SCM；Auxiliary Teaching

單片機(jī)作為一門應(yīng)用設(shè)計類課程，具有較強(qiáng)的應(yīng)用性、實(shí)用性等特點(diǎn)，單片機(jī)的教學(xué)不僅僅是理論知識的講授，更注重的是學(xué)生實(shí)際動手的能力。智能小車系統(tǒng)輔助教學(xué)是以智能小車作為教學(xué)的載體，輔助教師和學(xué)生從事教學(xué)的活動。

1 單片機(jī)教學(xué)面臨的問題

單片機(jī)教學(xué)在很多方面沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即以教師講授知識為主，學(xué)生被動接受知識，教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論知識體系的完整性、嚴(yán)密性。比如傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)以單片機(jī)的知識結(jié)構(gòu)為主線，把單片機(jī)知識系統(tǒng)分成硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、軟件編程、擴(kuò)展等，按照這種順序教學(xué)，學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)就感到抽象難懂，枯燥無味，導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)，教師難教，如此形成一個惡性循環(huán)。如何讓學(xué)生積極的學(xué)習(xí)，較好的掌握單片機(jī)技術(shù)，是當(dāng)前單片機(jī)課程面臨的急需解決的問題。筆者對單片機(jī)教學(xué)方法進(jìn)行探索，并多次帶領(lǐng)學(xué)生參加智能小車競賽，覺得采用智能小車輔助教學(xué)，可以使學(xué)生克服畏難情緒，寓教于樂，使學(xué)生在自主的研究探索中，自然而然的提高單片機(jī)的理論水平，取得良好的教學(xué)效果。

2 智能小車系統(tǒng)輔助教學(xué)的特點(diǎn)

單片機(jī)屬于硬件范疇，課堂教學(xué)也僅僅是將單片機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)教授給學(xué)生，且實(shí)驗(yàn)課中所做的實(shí)驗(yàn)也多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，很少有讓學(xué)生自主開發(fā)創(chuàng)造的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這就造成了一門課講授完，學(xué)生仍舊學(xué)了個云里霧里，考試過了關(guān)，卻不會自己開發(fā)，甚至連單片機(jī)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計都無法自主完成。而智能小車系統(tǒng)的應(yīng)用恰恰能很好的解決這個問題。智能小車系統(tǒng)是一個軟硬結(jié)合的綜合體，組裝了各種各樣的傳感器，利用豐富的傳感器采集光線、圖像、磁場等各種參數(shù)，對各種各樣數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理，這不僅需要單片機(jī)來控制，更需要各種算法對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這就要求學(xué)生既要了解單片機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)，又要掌握單片機(jī)的編程技巧，如此才能使得小車順利的行駛起來，在這個過程中，學(xué)生才真正掌握了單片機(jī)。

3 智能小車系統(tǒng)輔助教學(xué)的過程

智能小車系統(tǒng)是輔助教師從事教學(xué)活動，使學(xué)生更快的對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，加深學(xué)生對知識技能的掌握。智能小車系統(tǒng)輔助單片機(jī)教學(xué)，基本上可分為準(zhǔn)備階段、研發(fā)階段和創(chuàng)新階段。在這三個階段中，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，以智能小車為載體，進(jìn)行教學(xué)活動。

準(zhǔn)備階段，教師要調(diào)查學(xué)生的基本情況，制定教學(xué)計劃，對智能小車系統(tǒng)編程；學(xué)生要明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定學(xué)習(xí)計劃。教師指導(dǎo)學(xué)生了解智能小車系統(tǒng)的構(gòu)造，和運(yùn)行模式。

研發(fā)階段，學(xué)生在已初步編程的智能小車系統(tǒng)上學(xué)習(xí)、研究、探索，掌握單片機(jī)編程方法以及整個智能小車系統(tǒng)的運(yùn)行模式。整個過程分成兩步，首先，學(xué)生要做一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，如，編寫程序控制小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、上坡、轉(zhuǎn)圈等，通過這些練習(xí)，熟悉單片機(jī)的編程方式、操作步驟和小車性能。其次，做一些開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加功能或提高性能，如轉(zhuǎn)圈，學(xué)生可以在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)完成后，自行更改相關(guān)參數(shù)，提高小車轉(zhuǎn)圈的速度，同時加強(qiáng)小車的穩(wěn)定性等等。

創(chuàng)新階段，在這個階段，學(xué)生對智能小車已經(jīng)有了整體的認(rèn)識，對單片機(jī)控制也已經(jīng)有了清晰的思路，能夠?qū)φ麄€智能小車系統(tǒng)進(jìn)行改造，自行增添、刪除、修改源程序，自行安裝、拆卸傳感器，并調(diào)整單片機(jī)的信號采集過程。徹底掌握單片機(jī)研發(fā)的技能。

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