單片機課程論文精選(九篇)

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第1篇：單片機課程論文范文

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴重，如何對交通進行合理的管理和調(diào)度而盡可能減少堵車現(xiàn)象成為目前我國很多地方尤其是特大城市急需解決的問題，顯然交通燈在其中起著不可或缺的作用。本文就控制交通燈的方法進行了討論，分析了各種方案的性價比，并用軟、硬件加以實現(xiàn)。而后，對六車道以上道路的“十字交叉路通燈控制”進行了分析。最后，還對城市交通燈網(wǎng)的控制進行了展望。希望能給有關(guān)政府部門一些參考，更好地改善我們的城市交通。現(xiàn)今的交通發(fā)展迅速，車輛極具增加，馬路不斷擴寬，人行橫道相對較少。在車流量較大的地段即便有人行橫道，行人也很難通過馬路。行人自控指示燈系統(tǒng)可以有效的改善這種狀況。特別是像北京這樣的大都市，經(jīng)濟飛速發(fā)展，車輛繁多，人口密集。緩解交通已成為當(dāng)務(wù)之急.例如在我們新校區(qū)西門口(塔南路)就是這種情況,每天進出校門的學(xué)生特別多,大多還需要穿過這條繁忙的高速公路,這為學(xué)校師生帶來大大的不便.該系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通領(lǐng)域，具有較高的實用價值。該系統(tǒng)利用紅燈,黃燈,綠燈來指揮車輛和行人，以達到車輛停止，行人通行的目的,減少了交通擁擠現(xiàn)象,為行人節(jié)省了時間,即保證行人過馬路時的安全，也減輕了交管部門的負擔(dān)。本產(chǎn)品面對公共交通設(shè)施，并不注重經(jīng)濟收益，而是注重以后潛在的發(fā)展，從而帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)。用戶可以完全掌握行人自控指示燈系統(tǒng)的操作方法，以及各個按鍵的作用科學(xué)技術(shù)的突飛猛進直接把我們帶進了信息化的社會，計算機的應(yīng)用已普及到經(jīng)濟和社會生活的各個領(lǐng)域.

第二章設(shè)計要求與任務(wù)

第一節(jié)目的和要求:

1、實驗要求：

編寫程序，以89c52的端口作為輸出口，控制4個雙色LED燈(可發(fā)紅、綠、黃光)，模擬十字路通燈管理。

2、實驗?zāi)康模?/p>

(1)學(xué)習(xí)I／0口擴展方法；掌握89c52的工作原理以及編程方法，了解軟件與硬件的調(diào)試技術(shù)。

(2)學(xué)習(xí)模擬交通燈控制方法；(3)學(xué)習(xí)雙色LED燈的使用；

第二節(jié)設(shè)計任務(wù)和設(shè)計內(nèi)容:(CPU均采用89c52)

1.軟件延時實現(xiàn)模擬路通燈控制：(如圖1)

實驗效果:軟件延時控制A﹑C路口紅燈，B﹑D路口綠燈亮60秒；然后A﹑C路口不變，B﹑D路口綠燈閃5下，然后B﹑D路口黃燈亮；再變?yōu)锳﹑C路口綠燈，B﹑D紅燈延時3秒；然后A﹑C路口綠燈閃5下，再黃燈亮，B﹑D不變。再循環(huán)······。并將綠燈剩余時間顯示在LED上(該項編程可將其結(jié)果顯示在計算機屏幕上代替)。

初始化

設(shè)置89c52

為輸出

C口為輸出

清LED

BD,AC四個方向全為紅短延時

BD方向亮綠燈60秒

AC方向亮紅燈

BD方向綠燈閃五次，AC方向燈不變

BD方向為黃燈延時

AC方向燈不變

有鍵按下？

有鍵按下？

BD方向亮紅燈并延時3秒，AC方向亮綠燈

有鍵按下？

有鍵按下？

狀態(tài)0

狀態(tài)1

狀態(tài)2

狀態(tài)3

有鍵按下？

BD方向燈不變，

AC方向綠燈閃五次

狀態(tài)4

BD方向燈不變，

AC方向黃燈延時

狀態(tài)4

返回DOS

狀態(tài)1

狀態(tài)3

狀態(tài)4

狀態(tài)2

循環(huán)

運行

（圖2流程圖）

2.89c52定時器控制模擬交通燈:

實驗效果:軟件延時控制A﹑C路口紅燈，B﹑D路口綠燈亮50秒；其余要求和第1點中的相同。

第三章設(shè)計方案及評估論證

第一節(jié)題意分析：

雖然題目是四個路口，其實這是用于人行橫道處的

交通燈，也可用于不允許拐彎的主﹑副街道的交叉口處。

如圖1所示，B、D方向是雙向車道；A、C方向是人行橫道?；蛘邔D看作主街道，而AC看作副街道，也是可以的。

第二節(jié)工作原理說明：

1.工作原理說明：

此方案是通過并行接口芯片89c52A和計

算機的硬件連接，以及通過軟件延時的方法進行軟件

編程，來實現(xiàn)十字路通燈的模擬控制。如圖2（89c52A芯片）所示，1.主控制單片機

第2篇：單片機課程論文范文

【關(guān)鍵詞】單片機；項目式；課程改革

單片機應(yīng)用技術(shù)是高職院校電子信息類、自動控制類等專業(yè)的核心課程，這門課程學(xué)習(xí)的好壞直接影響了學(xué)生對專業(yè)研究的進一步深入的能力及電子信息類人才培養(yǎng)的基本要求。據(jù)調(diào)研高職院校單片機技術(shù)應(yīng)用課程教學(xué)方式，部分院校按照知識體系講授，講授內(nèi)容順序為單片機技術(shù)概論、單片機體系結(jié)構(gòu)、匯編語言程序設(shè)計等[1]。按照知識體系講解，教師和學(xué)生普遍感覺內(nèi)容枯燥無味，學(xué)生對知識點難以理解，更不用說具備利用單片機設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)的能力。部分院校目前利用項目驅(qū)動式教學(xué)，經(jīng)過實踐教學(xué)測試，教學(xué)效果良好。

一、教學(xué)模式的改革

教學(xué)模式由知識體系講授轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖框?qū)動方式。這兩種方式各有優(yōu)缺點，知識體系講授對于高職階段的同學(xué)說來說，能夠系統(tǒng)的了解單片機的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，對指令執(zhí)行的內(nèi)部過程更加清晰，知識點介紹完后再通過一個大的課程實訓(xùn)項目完成課程的實踐教學(xué)。項目驅(qū)動式教學(xué)方法是通過多個項目的學(xué)習(xí)完成單片機課程的教學(xué)，即介紹某個項目時，先介紹理論知識，緊跟著完成實踐教學(xué)，即設(shè)計項目硬件電路、軟件程序，然后調(diào)試系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。每個項目能完成具體的某種功能，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣會增加，對課程的理解更加深入。兩種講授方式存在的弊端有：知識講授體系缺乏興趣性、理論較難理解、缺乏實踐能力的鍛煉；項目驅(qū)動式對單片機的內(nèi)部原理分析不夠深入，但提高了單片機應(yīng)用項目的實際開發(fā)能力。

實際教學(xué)過程中可采用模擬仿真及實物焊接兩個環(huán)節(jié)。硬件仿真電路使用Proteus硬件仿真軟件，該軟件內(nèi)部集成了多種常用的單片機芯片、電阻、電容、晶體管、LED、LCD液晶屏等，電路搭建方便，仿真效果良好，目前廣泛的應(yīng)用在單片機課程的教學(xué)中。軟件采用KEIL軟件，該軟件使用方便，通過建立工程文件到生產(chǎn)HEX文件整個流程清晰易懂，代碼編譯質(zhì)量高。Proteus和KEIL兩個集成開發(fā)環(huán)境具有聯(lián)調(diào)功能，提高了學(xué)習(xí)效率，使得系統(tǒng)開發(fā)流程更加直觀，容易被學(xué)生接受。

二、教學(xué)內(nèi)容的選擇

教學(xué)內(nèi)容的選擇需符合人才培養(yǎng)方案的定位。學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握單片機實際項目的開發(fā)流程；能夠獨立設(shè)計常用的單片機控制系統(tǒng)；具備檢修單片機應(yīng)用系統(tǒng)故障的能力；能夠熟練使用仿真軟件進行系統(tǒng)仿真測試；提高學(xué)生手工焊接技能等要求。

通過多個項目的設(shè)計，使得單片機技術(shù)中的知識點全部介紹，能夠達到上述要求。教學(xué)項目需從簡到難，然后綜合設(shè)計多個項目，最終達到理論和實踐教學(xué)效果。教學(xué)內(nèi)容詳細介紹如下：（1）單片機最小系統(tǒng)的介紹?？蛇x用項目點亮一個發(fā)光二極管。分析單片機與PC機的區(qū)別，介紹單片機的基本知識等，理論分析后，在Proteus中搭建硬件電路，在KEIL中設(shè)計軟件程序，然后調(diào)試程序，觀察系統(tǒng)是否正常工作，需重點介紹集成開發(fā)環(huán)境Proteus、KEIL軟件的使用。（2）單片機IO端口的學(xué)習(xí)。如可選用流水燈系統(tǒng)展開介紹，詳細分析單片機內(nèi)部IO端口的特點，分析其應(yīng)用場合，通過軟硬件設(shè)計提高學(xué)生實踐能力。（3）單片機定時/計數(shù)器的學(xué)習(xí)。可選用秒表設(shè)計項目展開教學(xué)，通過對秒表延時時間的準(zhǔn)確設(shè)計，采用定時器查詢方式完成延時，能夠較好的掌握定時/計數(shù)器的工作原理及實際應(yīng)用程序設(shè)計。（4）單片機中斷系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在秒表設(shè)計中延時程序可用中斷方式完成，通過與查詢方式的比較，能夠讓學(xué)生更容易理解單片機定時與中斷之間的關(guān)系。（5）單片機鍵盤電路的學(xué)習(xí)。需掌握獨立按鍵和矩陣鍵盤兩種方式的應(yīng)用，可采用萬年歷系統(tǒng)的設(shè)計，在此項目中介紹數(shù)碼管動態(tài)驅(qū)動方式及常用的LCD1602、12864等液晶屏的使用，此項目進一步綜合運用了定時、中斷資源，提升了學(xué)生綜合運用單片機內(nèi)部資源的能力。（6）最后通過多個綜合項目的設(shè)計，達到教學(xué)目的。如單片機溫度控制系統(tǒng)設(shè)計、單片機測距系統(tǒng)設(shè)計、單片機密碼鎖系統(tǒng)設(shè)計、單片機語言報警系統(tǒng)設(shè)計等。[2-3]

在項目設(shè)計過程中，為了達到更好的教學(xué)效果，可以網(wǎng)購單片機學(xué)習(xí)套件，學(xué)生動手從單片機最小系統(tǒng)焊起，然后焊接接口電路及串口下載電路等。通過實物的焊接能夠加深學(xué)生對單片機應(yīng)用系統(tǒng)的理解，且每個項目HEX文件能夠在此套件上驗證，包含了仿真與實物測試。也可以讓學(xué)生在萬能板上焊接每個項目電路，進而提高焊接能力及實物查錯能力等。

三、考核方式的改革

單片機課程的考核采用平時成績和期末成績按比例相加得到課程成績。平時成績應(yīng)占主要部分。平時成績的重要性提高，學(xué)生的積極性會增加，能讓學(xué)生認真的完成項目的設(shè)計。

高職院校的學(xué)生主要是培養(yǎng)實踐能力的提升，在理論夠用的基礎(chǔ)上，強化其動手能力的鍛煉。如何對每個項目進行考核呢？可考核硬件電路設(shè)計的正確性、軟件程序設(shè)計的合理性、功能的完整性等。為了進一步提高學(xué)生的實際動手能力，可讓學(xué)生在萬能板上焊接單片機應(yīng)用系統(tǒng)，考核學(xué)生的手工焊接能力、實際電路板查錯能力、團隊配合能力等?？己藘?nèi)容可包含有其他內(nèi)容，如學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況等方面。

四、項目舉例

以電子鐘設(shè)計為例。項目目的是掌握單片機定時器、中斷系統(tǒng)、鍵盤電路、液晶屏的綜合應(yīng)用。硬件電路設(shè)計方面，需搭建單片機最小系統(tǒng)、時鐘控制按鍵、顯示電路，通過硬件電路的模擬仿真及實際電路板的焊接，進一步強化了最小系統(tǒng)及擴展電路的設(shè)計要點，掌握了液晶LCD1602的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)原理及引腳的接線方法[4]。

軟件設(shè)計方面，軟件流程圖如圖1所示。主函數(shù)需先初始化液晶屏1602、定時器、中斷系統(tǒng)。初始化結(jié)束后進入無限循環(huán)，無限循環(huán)包括有時、分、秒的顯示程序、按鍵掃描程序。當(dāng)定時1S到后進入中斷服務(wù)程序，秒加1，當(dāng)秒到60時，分加1，當(dāng)分加到60時，時加1，當(dāng)時為24自動返回到0。按鍵掃描程序需設(shè)計時鐘啟動、暫停、復(fù)位按鍵檢測程序，使得時鐘為可控時鐘，該程序需在循環(huán)程序中不停的被執(zhí)行，即為按鍵掃描達到控制效果，為了達到更好的控制效果，可采用按鍵中斷方式去完成軟硬件的設(shè)計。

五、總結(jié)

單片機技術(shù)是一門實踐性很強的課程，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等需在實踐教學(xué)中不斷改進。論文簡要的介紹了項目驅(qū)動式教學(xué)法在單片機技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用，通過實際教學(xué)效果的考核，達到了預(yù)期的教學(xué)目的，教學(xué)效果良好。

參考文獻

[1]汪萬維.單片機課程教學(xué)改革探討[J].武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2012(10):95-97.

[2]張濤,韓春賢,等.單片機課程教學(xué)改革之我見[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報,2012(8):101-102.

[3]王靜霞.單片機應(yīng)用技術(shù)(C語言版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[4]楊利亞,潘海燕,等.《單片機原理與應(yīng)用》教學(xué)改革與探索[J].電子世界,2012(11):167-168.

本文系2011年安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級質(zhì)量工程項目“特色專業(yè)--應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)”階段性研究成果。

作者簡介：

第3篇：單片機課程論文范文

論文關(guān)鍵詞：教學(xué)改革，單片機，實驗實訓(xùn)裝置

 

1.課程特點與教學(xué)現(xiàn)狀分析

《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程是高職電子類和電氣類專業(yè)的必修課，這門課程的特點是：實用性和實踐性強，一方面，單片機技術(shù)在生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域都有它的應(yīng)用，具有實用性；另一方面，學(xué)習(xí)這門課程必須重視實踐環(huán)節(jié)才能真正掌握這門技術(shù)，具有實踐性。但是專業(yè)教師在多年的教學(xué)當(dāng)中，感覺到傳統(tǒng)的單片機課程教學(xué)模式存在許多不足之處：

（1）理論講授以老師為主體。學(xué)生作為一個聽眾，被動地跟著老師走實驗實訓(xùn)裝置，普遍地感到課程抽象、難學(xué)，缺乏學(xué)習(xí)熱情。

（2）現(xiàn)在的大多數(shù)教材對單片機的原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程等內(nèi)容作了深入的介紹，但在如何應(yīng)用單片機進行系統(tǒng)設(shè)計方面的引導(dǎo)明顯不足，這就使得教材和教學(xué)活動有脫離實踐的傾向。

（3）在教學(xué)活動中，實驗和實踐環(huán)節(jié)未得到應(yīng)有的重視，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，抑制了學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)上的主觀能動性。

（4）現(xiàn)在的實驗普遍采用實驗箱作為平臺，學(xué)生做實驗時動手進行連線的部分很少，導(dǎo)致學(xué)生動手機會少，做完實驗看到的只是一種表面現(xiàn)象，至于單片機工作電路的結(jié)構(gòu)和原理還是搞不清楚。另外，實驗箱做的實驗是一種仿真實驗，與利用單片機開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)還有很大的差距，學(xué)生做完實驗后，對單片機的實際開發(fā)過程還是不清楚中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。

由此可見，傳統(tǒng)教學(xué)模式不能更好地適應(yīng)單片機應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)，必須嘗試新的模式和方法。

2.課程教學(xué)改革的探索及實踐

2005年在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和系領(lǐng)導(dǎo)的教學(xué)安排下，我們開展了教學(xué)改革試點工作。提出“以充分培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力為本位；以專業(yè)知識夠用為度”的原則來實施理論教學(xué)；通過教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用完成專業(yè)教學(xué)活動；經(jīng)過不斷實踐和完善實驗實訓(xùn)裝置，逐步構(gòu)建出了一套使高職學(xué)生能具備單片機應(yīng)用技能的課程培養(yǎng)方案，并在計算機控制技術(shù)專業(yè)05、06、07、08、09級十個班進行試點運行。結(jié)果是試點班級全部按照教改的各項內(nèi)容完成了《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)，教學(xué)效果超出預(yù)期的想象。

2.1理論授課改革

根據(jù)單片機課程培養(yǎng)的主要能力，本著理論知識“必須、夠用”的原則重新構(gòu)建課程內(nèi)容，以“智能尋跡車”――作為教學(xué)的載體。“智能尋跡車”設(shè)計有運動系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、通信系統(tǒng)四大系統(tǒng)，具備自動行駛、自動識別、自動避障、數(shù)據(jù)處理和傳輸、液晶顯示等功能，涵蓋了單片機技術(shù)在工程中的常見應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的電路焊接及電子產(chǎn)品裝配能力、電子線路的檢測與調(diào)試能力、單片機硬件電路的設(shè)計和程序開發(fā)能力以及單片機系統(tǒng)綜合開發(fā)和創(chuàng)新能力。整個課程緊緊圍繞“智能尋跡車”功能開發(fā)與實現(xiàn)這一工作過程展開教學(xué)，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，將課程內(nèi)容重新構(gòu)建為實際產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計過程。

2.2教學(xué)方法與手段設(shè)計

課程組在教學(xué)方法和教學(xué)手段上不斷下功夫。對于比較抽象的教學(xué)摘要以基于工作過程的任務(wù)驅(qū)動方式安排實踐操作任務(wù)，在指導(dǎo)學(xué)生實踐動手過程中，運用舉例法、演示法等各種教學(xué)方法。在課后，教學(xué)課件及視頻指導(dǎo)等資料全部在網(wǎng)絡(luò)上共享，方便學(xué)生查閱與練習(xí)。

2.3實驗實訓(xùn)改革

課程組教師自主研發(fā)了“FX-A單片機實驗實訓(xùn)平臺”、“Mini_51DIY編程開發(fā)系統(tǒng)”等一系列用于單片機課程教學(xué)的實驗、實訓(xùn)和開發(fā)裝置，自2005年以來，已經(jīng)歷了四次更新。

研發(fā)的單片機實驗開發(fā)板、單片機編程器等裝置是從事單片機技術(shù)應(yīng)用工作必須的開發(fā)工具。裝置具有重復(fù)性搭建單片機硬件電路、實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)編程、調(diào)試、仿真等功能。裝置配備有詳細的使用說明和操作案例，編寫有實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書。在教學(xué)過程中，學(xué)生人手一套實驗實訓(xùn)裝置，在一體化教室里完成單片機實驗、任務(wù)試驗、實訓(xùn)練習(xí)、自主創(chuàng)新開發(fā)等學(xué)習(xí)內(nèi)容中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。在課后，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)資源的指導(dǎo)下在學(xué)生工作室、電子協(xié)會及宿舍里使用裝置繼續(xù)進行實踐練習(xí)，寒暑假學(xué)生也可將裝置帶回家里學(xué)習(xí)。

學(xué)生一人一套單片機實驗實訓(xùn)和開發(fā)裝置，有效地打通了課內(nèi)與課外的界限，實現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思路。對實際工作任務(wù)可進行長時間的、反復(fù)的動手實踐，使能力為本位的教學(xué)得以較好地體現(xiàn)

2.4考核方式改革

課程考核以任務(wù)和項目為單元進行，每完成一個項目或任務(wù)，教師均根據(jù)每個學(xué)生的完成情況、工作態(tài)度、操作規(guī)范度和回答問題情況進行評價，期末結(jié)合理論考試成績給于整體評分。結(jié)合其它專業(yè)能力課程，畢業(yè)前，學(xué)生應(yīng)取得“電子儀器儀表裝調(diào)工”或“單片機設(shè)計師”職業(yè)資格認證（信息產(chǎn)業(yè)部電子行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心授權(quán)，由中國電子企業(yè)協(xié)會認證）。

2.5管理方式改革

為了保證課程改革的相關(guān)舉措能夠按要求進行，項目組成員規(guī)劃設(shè)計了該課程的學(xué)習(xí)管理方式。在學(xué)習(xí)進度管理方式上采用學(xué)生實踐任務(wù)進度公示的方案，對完成情況比預(yù)期慢的學(xué)生予以重點幫助，對實踐項目完成優(yōu)秀的作品進行展示，并鼓勵動手能力強的學(xué)生起帶頭示范作用。

2.6專業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)境改革

學(xué)生的學(xué)習(xí)具有不可替代性規(guī)律和自主學(xué)習(xí)的原則，在此基礎(chǔ)上才能培養(yǎng)出具有更高創(chuàng)新能力的學(xué)生，為建設(shè)這樣的一個能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能的環(huán)境實驗實訓(xùn)裝置，我們制定了相關(guān)的獎勵措施，成立了學(xué)生興趣活動小組，并配備幾名指導(dǎo)教師，興趣小組經(jīng)常開展專業(yè)相關(guān)的技能展示，并組織小組成員利用專業(yè)知識服務(wù)社會，對有條件的實驗設(shè)備及實驗場所進行開放管理，鼓勵學(xué)生獨立開發(fā)實踐項目，提供條件讓學(xué)生自己來開發(fā)更多更好的實踐案例。

3.應(yīng)用效果與社會效益

經(jīng)過三年多的實踐教學(xué)，各項改革措施不斷深化和完善，教學(xué)效果十分明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲，學(xué)生在課程中的實踐項目完成情況比預(yù)期的要好，學(xué)生動手實踐能力提高很快。通過考核反映出學(xué)生掌握理論知識和實踐技能的效果比改革前大有提高。通過調(diào)查問卷，普遍對改革后的教學(xué)方式、管理制度等表示歡迎。學(xué)生普遍認為自己在這一門課程的學(xué)習(xí)過程中不但掌握了以前難于掌握的理論知識，更重要的是通過親自動手實踐提高了自己的動手能力和認知能力。

改革后的教學(xué)方式，使從事該課程的教師感受到了教學(xué)改革后帶來的優(yōu)越性，教師的教學(xué)工作效率得到了提升，理論授課實驗實訓(xùn)裝置，實踐指導(dǎo)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量顯著提高，而教師的教學(xué)負擔(dān)反而減輕。這樣，教師有更多的時間投入到科研開發(fā)中來，有更多的時間來指導(dǎo)學(xué)生進行實踐操作，教與學(xué)通過改革與實踐很好的融合在了一起。

項目組開發(fā)的實踐裝置成本低、功能全、體積小巧、維護方便，能做到“人手一套”、“時時能練”、“處處能練”，配套開發(fā)的實踐項目案例越來越豐富，為該課程的教學(xué)改革工作創(chuàng)造了條件。多年的應(yīng)用表明，該實踐裝置的可靠性高，教學(xué)功能突出，非常適合我國高等職業(yè)教育中同類課程實踐教學(xué)的需要，具有大規(guī)模推廣的前景和價值中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。目前，已有多家教學(xué)儀器公司有意向進行合作推廣，特別是上海大中教學(xué)儀器有限公司，不但積極吸吶我院畢業(yè)生，還提供資金與我們合作進行項目開發(fā)及使用推廣。

該課程的教學(xué)改革工作也帶動了其它課程的教改與實踐，為同類課程的教改工作提供了模板和示范作用。經(jīng)過大量的實踐動手，學(xué)生的綜合應(yīng)用能力顯著提高實驗實訓(xùn)裝置，畢業(yè)生也受到了多家用人單位的青睞。其中中船重工鄭州713研究所下屬的海神工程公司幾年中點名使用我專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生，認為學(xué)生能在工作崗位上很快接受實踐操作，動手效果好，做出的工程項目質(zhì)量過硬。

“千里之行，始于足下”，幾年來的教學(xué)改革與實踐讓我們倍嘗艱辛，更多的是感受到了教學(xué)改革的效果，也讓我們發(fā)現(xiàn)了教學(xué)改革中的新問題。經(jīng)過不斷的完善和實踐，建設(shè)一套能有效培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的課程培養(yǎng)方案是完全有可能的。雖然我們個人的專業(yè)技術(shù)力量有限，但投身于高職教學(xué)改革的激情與信心是無限的。在學(xué)院各部門的支持下，只要大家共同努力，不斷實踐，不斷完善改進教學(xué)改革的各項內(nèi)容，必定能實現(xiàn)有特色的課程培養(yǎng)方案。

參考文獻:

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第4篇：單片機課程論文范文

論文摘要：“C程序設(shè)計”課程是電子類專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要是為單片機編程服務(wù)，該課程的教學(xué)效果直接影響到后續(xù)單片機課程的學(xué)習(xí)。本文結(jié)合單片機系統(tǒng)開發(fā)的特點，探討了C程序設(shè)計教學(xué)方法，為后續(xù)單片機課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，基于單片機上的系統(tǒng)開發(fā)，C語言作為一種高級的編程語言，越來越受到人們的關(guān)注。現(xiàn)在，無論是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)還是電子設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計等，一般都以C語言為主要開發(fā)工具。結(jié)合單片機的系統(tǒng)資源，用C語言開發(fā)符合實際工程需要的單片機系統(tǒng)，對于編程者來說就有重要的意義。

1.C在單片機教學(xué)中的地位

C語言作為一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，它是程序開發(fā)工具中使用最廣泛一門編程語言。C語言具有很強的功能性、結(jié)構(gòu)性、可移植性。用C語言編寫程序比匯編更符合人們的思考習(xí)慣，程序開發(fā)者可以擺脫與硬件不必要的接觸，更專心地考慮程序的功能和算法而不是考慮一些細節(jié)問題，這樣就減少了開發(fā)和調(diào)試的時間。由于它具有良好的程序結(jié)構(gòu)，適用于模塊化程序設(shè)計，因此采用C語言設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序時，采用結(jié)構(gòu)化的、自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計方法，將功能模塊化，由不同的模塊完成不同的功能。這樣可使整個應(yīng)用系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和維護。

2.單片機教學(xué)現(xiàn)狀

單片機技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門飛速發(fā)展的技術(shù)，是現(xiàn)代電子技術(shù)中的一項不可缺少的重要技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷進步和日益普及，單片機技術(shù)已滲透到各個領(lǐng)域，影響著我們的日常生活和工作。因此電子技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)單片機技術(shù)越來越成為社會發(fā)展的需求。當(dāng)前，各大高校的電子、計算機類專業(yè)均開設(shè)單片機課程。

《單片機》是我院電子系一門實踐性極強的專業(yè)主干課程，是我校電子系重點建設(shè)課程之一，是本專業(yè)學(xué)生的必修課程。為了提高我系單片機教學(xué)效果，我們對單片機教學(xué)進行了大膽改革，使用C語言開發(fā)單片機，且課程的設(shè)計打破了學(xué)科體系的框架，將單片機和C語言的相關(guān)知識和技能按“項目”進行整合，并將《C程序設(shè)計》課程列為電子類專業(yè)核心基礎(chǔ)課程之一。因此，《C程序設(shè)計》課程教學(xué)效果的好壞，將直接影響學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。

從近幾年我系《C程序設(shè)計》課程的教學(xué)效果來看，學(xué)生普遍反映該課程的學(xué)習(xí)比較困難，課程的語法知識較多，理解和記憶都不太容易，即使記住了語法知識也不能靈活應(yīng)用；不知道學(xué)習(xí)C語言究竟有何用處，學(xué)完C后不能很好地利用C進行單片機小型系統(tǒng)的開發(fā)，缺乏知識的靈活應(yīng)用能力。因此，根據(jù)以往單片機教學(xué)所得經(jīng)驗，我覺得教師有必要在《C程序設(shè)計》課程的教學(xué)過程中在以下幾個方面引起足夠的重視，并在教學(xué)中加以改進，為后續(xù)單片機課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

3.《C程序設(shè)計》課程教學(xué)方法探索

3.1上好每堂課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

語言程序設(shè)計教學(xué)被認為是一種需要師生雙方改進的一門課程，因為大多數(shù)語言教材中通常先給出一般的語法格式，然后逐步講解語法要點，再給出實例。這種順序灌輸會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣，所以我認為在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)采取以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，要求學(xué)生自己先看有關(guān)知識點，并識記。教師采取精講實例，在這過程中引出相關(guān)知識點，然后再舉一類似實例讓學(xué)生自己分析，鞏固知識點。教師應(yīng)把主要精力放在算法的分析和各語句語法的具體應(yīng)用上，同時培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，采取互動機制，迫使學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

3.2注重演示，強化實驗，提高實踐操作能力

因為授課對象是一年級新生，所以教師多用通俗易懂的語言進行講解，多舉實例，使學(xué)生容易理解和消化。在教學(xué)過程中，盡量采用講解、演示方法，如在講解經(jīng)典算法后，按照理論方法所述，用DEV C++軟件進行編程演示，從而加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)將理論知識與實驗內(nèi)容進行整合，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容并結(jié)合實際應(yīng)用設(shè)置實驗題目，讓每個學(xué)生獨立完成。遇到學(xué)生不能解決的問題，教師應(yīng)利用多媒體進行演示解決問題的過程，從而加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解并提高實踐操作能力。 　3.3培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格

3.3.1優(yōu)化程序

由于在許多工業(yè)測控領(lǐng)域中的嵌入式系統(tǒng)都采用單片機開發(fā)，它們所需要的計算和控制工作日趨復(fù)雜，其中軟件的設(shè)計是最復(fù)雜和困難的，工作量大，特別是對于控制系統(tǒng)，設(shè)計人員需要考慮單片機的軟硬件資源分配，但是單片機系統(tǒng)是一種資源十分有限的系統(tǒng)。這主要表現(xiàn)在CPU和片內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單、程序存儲器資源的不足。因此在用C語言進行單片機開發(fā)時，如何使用好這些有限的資源就顯得十分重要。雖然C語言具有許多的優(yōu)點，但是生成的代碼相對要長，基本多占用存儲空間20%—50%。因而，在“C程序設(shè)計”課程教學(xué)中，教師不僅要教會學(xué)生如何編寫程序，而且應(yīng)在教學(xué)過程中向?qū)W生灌輸優(yōu)化代碼的思想，讓學(xué)生從大一開始就有開發(fā)項目的一些經(jīng)驗。

3.3.2合理選用數(shù)據(jù)類型

C語言在程序開發(fā)中提供了的豐富的數(shù)據(jù)類型，尤其是關(guān)于用戶界面開發(fā)和一些動畫與圖像技術(shù)的實現(xiàn)。但是在開發(fā)單片機系統(tǒng)時，我們要按照實際需要，合理地選用數(shù)據(jù)類型。C語言中有Char等少數(shù)的數(shù)據(jù)類型是機器語言直接支持的數(shù)據(jù)類型，用此類數(shù)據(jù)類型的語句所生成的代碼較短，而其它的數(shù)據(jù)類型如整型、浮點型等數(shù)據(jù)要有一定的內(nèi)部程序或內(nèi)部函數(shù)的支持，相對來說較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的語句生成的代碼也復(fù)雜，不利于轉(zhuǎn)化成單片機的代碼。因此，在“C程序設(shè)計“教學(xué)過程中，要向?qū)W生適當(dāng)說明選擇合適數(shù)據(jù)類型的好處，并盡可能地減少程序中使用的數(shù)據(jù)類型的種類，為以后學(xué)生的單片機學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

3.3.3灌輸模塊化程序設(shè)計思想

在普通微型計算機上進行C語言程序開發(fā)設(shè)計時，只需考慮程序功能實現(xiàn)，而不必考慮程序代碼的長短。但是在單片機上進行C語言程序設(shè)計就必須考慮系統(tǒng)的硬件資源，要求設(shè)計的軟件程序結(jié)構(gòu)是合理、緊湊和高效的。同一任務(wù)，有時用主程序完成是合理的，但有時需子程序效率最高，占用資源最少；有時并不是程序的算法越簡單、長度越短越好，由于有一些算法要調(diào)用一些內(nèi)部的子程序和函數(shù)，生成的機器代碼質(zhì)量反而較低。不同的算法對程序代碼效率影響很大。因此，在進行“C程序設(shè)計”教學(xué)時，教師應(yīng)適當(dāng)向?qū)W生灌輸模塊化程序設(shè)計的思想，在不影響程序功能實現(xiàn)的情況下可以采用一些優(yōu)化算法，并且把程序分成若干個功能獨立的模塊，為學(xué)生今后的單片機項目開發(fā)做好鋪墊。

4.結(jié)語

單片機系統(tǒng)采用C語言開發(fā)與設(shè)計，極大地促進了單片機在生產(chǎn)、生活各個領(lǐng)域的應(yīng)用，提高了程序開發(fā)效率。因而，C語言學(xué)習(xí)效果的好壞，對今后單片機課程的學(xué)習(xí)具有深遠的影響。除了講解C語言的基本語法外，更重要的是改善教學(xué)方法，利用各種方法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并向?qū)W生灌輸良好的編程風(fēng)格與編程方法，為今后的單片機課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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第5篇：單片機課程論文范文

論文關(guān)鍵詞：單片機；實踐教學(xué)；全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽；項目教學(xué)

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是由原國家教委和電子工業(yè)部組織的面向全國高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生的競賽項目，是我國高校中舉辦時間長、實施范圍廣、參與學(xué)生最多的競賽之一，已成為考核大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的一個重要標(biāo)尺，得到了高等教育界和社會的廣泛認可。大學(xué)生電子設(shè)計競賽對高校電子專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)實踐、教學(xué)手段、實驗室建設(shè)等方面的改革起到了積極的促進作用，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力搭建了良好的平臺。在沈陽工程學(xué)院，經(jīng)過多年實踐，在電子設(shè)計競賽平臺上對單片機實踐教學(xué)進行改革，并取得了一定的效果。

一、單片機實踐教學(xué)中存在的主要問題

目前各高校由于觀念、資金、師資和環(huán)境等方面的原因，單片機實踐教學(xué)存在以下幾方面問題：

第一，實踐教學(xué)觀念仍存在偏差。由于受傳統(tǒng)文化教育觀念的影響，部分師生重理論、輕實踐的觀念仍客觀存在，實踐教學(xué)缺乏整體性、關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性，仍處于理論課程的從屬部分，甚至部分實踐教學(xué)環(huán)節(jié)流于形式。

第二，實驗教學(xué)的弊端仍然存在。實踐教學(xué)課程的設(shè)置較為零散，順序和內(nèi)容仍需優(yōu)化；在開設(shè)的實驗中驗證型的內(nèi)容多，開放性、設(shè)計性、創(chuàng)新型的實驗內(nèi)容少，同時實驗內(nèi)容存在單一性，而多知識點相結(jié)合的實驗少，并且在所開設(shè)的實驗課程中缺少與工程實際相結(jié)合的綜合性、研究性的實驗內(nèi)容，不利于學(xué)生個性的發(fā)展和綜合能力的提高。

第三，實踐教學(xué)師資力量有待提高。教師中能夠滿足實踐實訓(xùn)技能要求的人數(shù)比例不高，一部分年輕教師從高校畢業(yè)后進入學(xué)校從事教學(xué)工作，缺乏實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的專門訓(xùn)練，自身尚不能成為行家，難以勝任相關(guān)的實踐指導(dǎo)工作。

第四，實驗室建設(shè)投資有限，校內(nèi)外實踐基地的建設(shè)不盡完善，不能滿足教學(xué)實踐的需要。

第五，實踐教學(xué)缺乏科學(xué)的評價與考核方法?，F(xiàn)行的教學(xué)評價機制不能起到強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和鼓勵實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革創(chuàng)新的積極性，相反存在著制約傾向。

二、電子設(shè)計競賽促進實踐教學(xué)改革

大學(xué)生電子設(shè)計競賽的目的在于推動電子信息類課程建設(shè)，引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐素質(zhì)、提高學(xué)生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力；吸引、鼓勵廣大青年學(xué)生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。本文從師資隊伍建設(shè)、實踐教學(xué)內(nèi)容、單片機實踐教學(xué)模式等方面探討實踐教學(xué)改革。

1.師資隊伍建設(shè)

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容往往落后實際幾年甚至更多，這就要求教師能適應(yīng)和趕上這種發(fā)展、變化，要有更寬更新的知識面和更豐富的實踐經(jīng)驗，不斷地將新內(nèi)容、新技術(shù)、新方法充實到教學(xué)中去。我們研究制定了教學(xué)隊伍知識、技術(shù)不斷更新的科學(xué)有效的培養(yǎng)培訓(xùn)制度。鼓勵教師到國內(nèi)知名高校和高新技術(shù)企業(yè)學(xué)習(xí)深造，同時積極邀請高水平的技術(shù)人才給教師作報告。

2.依托電子設(shè)計競賽豐富單片機實踐教學(xué)內(nèi)容

（1）優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容。制訂實踐教學(xué)大綱時應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整學(xué)時，以順應(yīng)單片機技術(shù)的快速發(fā)展，對現(xiàn)有的教材進行適當(dāng)?shù)脑鰷p，刪除一些課本中的老化的、無關(guān)緊要的、過于理論化或抽象化的內(nèi)容，增加一些在生產(chǎn)生活中可能運用到的真實案例和最新的單片機理論知識，通過實際案例將抽象的理論具體化。在教學(xué)中，適當(dāng)加強C語言的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生既能看懂匯編語言也能夠運用C語言將復(fù)雜的程序簡單化。

（2）推廣應(yīng)用proteus仿真軟件及keil編譯軟件。Proteus仿真軟件上有國際通用的虛擬儀器及電子元器件庫，學(xué)生可以更加方便地進行電路原理圖的設(shè)計和仿真測試，觀察電路的工作狀態(tài)及軟件運行后的變化情況。同時通過網(wǎng)絡(luò)課件等形式引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)使用keil軟件。在單片機中，所有硬件電路設(shè)計、對應(yīng)軟件都可以在proteus和keil平臺上進行。Keil完成單片機軟件設(shè)計調(diào)試，proteus完成硬件設(shè)計及系統(tǒng)運行結(jié)果查看。這些軟件極大地開拓了單片機的學(xué)習(xí)空間，降低了單片機的學(xué)習(xí)成本，提高了學(xué)習(xí)效果。轉(zhuǎn)貼于

3.結(jié)合電子設(shè)計競賽，改進單片機實踐教學(xué)模式

（1）項目教學(xué)法的應(yīng)用。建立以任務(wù)或項目為教學(xué)主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的實踐教學(xué)模式。在學(xué)生最初接觸單片機課程時，將單片機在實踐生產(chǎn)的應(yīng)用介紹給學(xué)生，并將科研項目或往屆電子設(shè)計競賽的作品（如多功能函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字存儲示波器等）帶進課堂，激發(fā)學(xué)生對單片機課程的學(xué)習(xí)興趣。通過實踐的操作，帶領(lǐng)學(xué)生在動手實踐中深化理論知識的學(xué)習(xí)，并在動手實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生完成創(chuàng)新實驗和課程設(shè)計的能力。課程設(shè)計和創(chuàng)新實驗不僅要求學(xué)生具有獨立分析問題和解決問題的能力，更加對學(xué)生的創(chuàng)新能力提出一定要求。在教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)電子競賽方向設(shè)計具有實際意義的電路，這不僅是對學(xué)生綜合能力的提升，更是為學(xué)生將來走向社會成為應(yīng)用型人才打下良好基礎(chǔ)。

（2）以競賽為契機，推進單片機課外教學(xué)。作為一門知識更新速度較快的課程，單片機教學(xué)的實戰(zhàn)性得到重視。在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的推進下，學(xué)生逐漸走出課堂，不僅僅滿足于平時課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而是自動自發(fā)地走進實驗室，將單片機的學(xué)習(xí)當(dāng)做課余生活的重要組成部分。我校為學(xué)生成立了開放性實驗室，并為學(xué)生購置了AT89S51單片機最小系統(tǒng)開發(fā)板、51系列單片機試驗箱等最新實驗器材和實驗操作中使用到的各類元器件。同時教研室機房的每臺計算機均配備了keil編譯軟件和proteus仿真軟件，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中可先通過仿真軟件驗證實驗思路、電路和程序的正確性，并在仿真成功后利用開發(fā)板或?qū)嶒炏渫瓿蓪嶒灢僮?。以大賽為契機，讓學(xué)生在以“取得名次為目標(biāo)，提高能力為目的”思想指導(dǎo)下，主動思考，勤于鉆研，通過大量電路板的繪制、編程仿真、調(diào)試等練習(xí)將動手操作能力不斷地提到新的高度。

在整個競賽的準(zhǔn)備過程中，學(xué)生表現(xiàn)出單片機學(xué)習(xí)的極大熱情，每次項目完成后教會學(xué)生做好總結(jié)和鞏固工作并鼓勵他們探索新的任務(wù)，通過親身實踐獲得實際經(jīng)驗，養(yǎng)成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，掌握基本的科學(xué)方法，綜合運用所學(xué)知識解決實際問題。

（3）加深校企交流，為學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造良好平臺。填鴨式的教學(xué)模式使得許多大學(xué)畢業(yè)生在就業(yè)后只會“紙上談兵”。為填補工程技術(shù)人才的空缺，真正讓學(xué)生帶著技術(shù)走向工作崗位，我校不斷通過與企業(yè)的交流進行課程改革。近年來，我校與東軟集團、中科院微電子所、中科院自動化所、中科院計算所等多個企業(yè)均有合作，安排學(xué)生到生產(chǎn)線及公司研發(fā)部門參觀學(xué)習(xí)，到相應(yīng)崗位短期實習(xí)，許多在電子競賽中涌現(xiàn)的優(yōu)秀人才更是被各企業(yè)錄用。

我校還建立了完整的網(wǎng)絡(luò)平臺。在平臺上，學(xué)生不僅可以獲取最新的單片機技術(shù)知識和科技資訊，還可以與往屆畢業(yè)生進行在線交流，對目前的就業(yè)形勢、就業(yè)方向有更好的把握。促使學(xué)生提高自身水平，為順利就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

4.單片機實踐教學(xué)考核方式的改革

單片機實踐教學(xué)考核重點考核和評價學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的掌握程度。改革過去主要以平時成績?yōu)橹骺己四Ｊ?，采取更加系統(tǒng)、合理并與實踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法相適應(yīng)的多樣化考核方式，促進學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展與提高。具體做法如下：平時出勤成績占20%，平時各章課題實驗成績占40%，期終實踐技能考核成績占40%（其中，考核內(nèi)容完成情況占20%，課題報告答辯成績占20%）。

期終實踐技能考核內(nèi)容為完成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)。為了有效、合理地組織考核，安排2～3人一組，每組內(nèi)容不同、難度相當(dāng)，完成時間為3～4天。評分（包括系統(tǒng)測試、審閱課題報告和答辯）時間為1～2天。

第6篇：單片機課程論文范文

關(guān)鍵詞：單片機；仿真；案例教學(xué)；教學(xué)改革；電子競賽

單片機是一門綜合性、實踐性極強的課程。單片機的概念多、專有名詞多、內(nèi)容抽象、指令豐富，且軟、硬件發(fā)展很快，新器件不斷，故相當(dāng)多的學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機時感到郁悶，實際使用不知如何下手，不能真正掌握單片機技術(shù)。因此，如何安排教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生既能了解新技術(shù)又能對單片機的應(yīng)用技術(shù)融會貫通；如何設(shè)計教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正理解和掌握單片機技術(shù)，是在單片機教學(xué)中需要解決的問題。針對教學(xué)對象的特點和課程特點，我們提出了“案例教學(xué)”的教學(xué)理念，以達到創(chuàng)新人才的培養(yǎng)效果[1]。

一、單片機教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題

（一）傳統(tǒng)的理論教學(xué)環(huán)節(jié)

教師上理論課時，先講述單片機的理論知識，如講述單片機的概述與發(fā)展，單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指令系統(tǒng)及I/O接口電路，而講述單片機實例的課時比較少，達不到理想的效果，并且學(xué)生在學(xué)理論知識時，只是處于被動接受知識的一方，調(diào)動不了學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生對單片機知識的學(xué)習(xí)會感到很盲目，從而對這門課程產(chǎn)生不了很大的興趣。

（二）傳統(tǒng)的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)

教學(xué)實踐環(huán)節(jié)分為實驗教學(xué)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計環(huán)節(jié)兩部分。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)一般采取單片機實驗箱，學(xué)生做實驗時根據(jù)實驗連線步驟連接好硬件電路，下載現(xiàn)有的實驗程序，得出實驗結(jié)果，一般只能起一個驗證過程的作用，學(xué)生缺乏對整體電路的設(shè)計，也缺乏修改硬件電路和軟件程序的機會，從而不能真正鍛煉學(xué)生的動手實踐能力。課程設(shè)計環(huán)節(jié)，對于設(shè)計一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)，要涉及到很多的單片機的專業(yè)知識，很多同學(xué)只是在網(wǎng)上下載一些實例，按照資料設(shè)計硬件電路圖，復(fù)制其程序生成HEX文件，然后聯(lián)調(diào)就基本仿真通過。如果要求他們改變或增加一些功能設(shè)計，很多同學(xué)基本完成不好，主要原因是他們還沒有基本沒有搞懂對應(yīng)的知識。

二、單片機課程仿真案例教學(xué)的實施

（一）單片機案例教學(xué)簡介

單片機案例教學(xué)就是將單片機課程所要求掌握的基本知識點、基本原理和方法都溶入到包含這些原理的實際項目例子的討論與講解之中，基于項目開發(fā)的過程來組織教學(xué)內(nèi)容[2]。

（二）單片機案例確定

經(jīng)過教研室教師對單片機案例進行設(shè)計，將單片機的基本知識點都包含到以下幾個案例中。單片機案例從難易程度暫分為三個階段，分別為第一階段、第二階段和第三階段。第一階段為初級階段，基本掌握單片機的I/O口的使用，學(xué)生比較容易掌握，而且容易提高學(xué)生的興趣。第二階段為中等難度階段，需要掌握單片機與各常用接口電路的應(yīng)用。第三階段比較難，涉及到的傳感器驅(qū)動程序比較復(fù)雜。

（三）單片機課程仿真案例具體實施

1.教師進行具體案例任務(wù)的確定，并確定相應(yīng)的單片機知識點，針對各個具體的案例，老師進行設(shè)問。同時，課前將下一堂課的案例材料發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生熟悉每一個案例的材料，針對設(shè)計的問題進行分小組思考和探討。

2.在課堂教學(xué)組織方式上，每次教學(xué)過程均圍繞一個案例進行各教學(xué)環(huán)節(jié)的組織，以任務(wù)目標(biāo)為主線，結(jié)合相應(yīng)案例對各相關(guān)知識點和技能點進行講解，引導(dǎo)學(xué)生思考并提出相應(yīng)的解決方案，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中以小組為單位，每組針對任務(wù)和要求進行分析，并對實現(xiàn)的方案、硬件電路和軟件功能設(shè)計。最后，由老師進行總結(jié)和評價，指出案例所涉及的理論知識及其應(yīng)用方法，就學(xué)生提出的問題進行解答[3，4]。

3.將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)溶入課堂教學(xué)，學(xué)生實踐環(huán)節(jié)以課堂教學(xué)任務(wù)為對象，利用PROTEUS仿真軟件繪制硬件電路圖，用KeilC軟件進行軟件程序的編寫，然后進行聯(lián)合仿真調(diào)試。教師對學(xué)生調(diào)試過程中的重點、難點以及學(xué)生操作過程存在的問題進行實時點評，并要求學(xué)生在已經(jīng)實現(xiàn)的硬件電路和程序的基礎(chǔ)上，進行適當(dāng)修改。

4.具體仿真案例教學(xué)的舉例———交通燈案例分析。

第一，確定具體任務(wù)和要求：設(shè)置東南西北四個方向紅、綠、黃共12個（或者6個，其中東西一組，南北一組）LED信號指示燈，南北方向的綠燈亮27秒，黃燈閃爍3秒，東西方向的紅燈亮30秒，然后南北方向紅燈亮30秒，東西方向綠燈亮27秒，黃燈閃爍3秒，依次循環(huán)，數(shù)碼管倒計時顯示，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，四個方向交通燈全部為紅燈。要求利用并行接口芯片8255擴展設(shè)計相應(yīng)的硬件電路、軟件流程圖和程序。

第二，確定交通燈案例的相關(guān)單片機知識點為：并行I/O接口芯片與單片機的接口電路設(shè)計，以及其相應(yīng)的8255的驅(qū)動程序，定時器和中斷程序，數(shù)碼顯示電路和按鍵電路驅(qū)動程序等。

第三，針對交通燈案例老師準(zhǔn)備的問題：問題1：為什么設(shè)計黃燈和黃燈閃爍如何實現(xiàn)？問題2：倒計時1秒應(yīng)該如何實現(xiàn)？問題3：緊急情況用什么來實現(xiàn)？單片機交通燈仿真圖如圖1所示。圖1中南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮。P1口提供南北方向的段碼，P2口提供東西方向的段碼，P3.0-P3.3分別提供南北方向和東西方向數(shù)碼管的位碼，P0.0-P0.5分別提供6組交通指示燈。

三、單片機課程仿真案例教學(xué)的考核

單片機案例教學(xué)考核方法是課程教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，它直接檢驗單片機教學(xué)的效果。隨著教育教學(xué)改革的不斷深入，變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，《單片機原理及應(yīng)用》的考核應(yīng)注重考核學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，該課程的考核一般采取開卷考試、實驗成績和平時成績相結(jié)合的方式進行考核。其中平時成績占20%，主要包括學(xué)生的考勤、作業(yè)、隨堂測試以及課堂表現(xiàn)和回答老師的提問情況等。實驗成績占30%，主要考查學(xué)生的硬件電路的設(shè)計和軟件編程能力，在完成基本的實驗任務(wù)時，然后根據(jù)思考部分的提問進行相應(yīng)硬件電路和軟件程序的修改。開卷成績考試占50%，主要考查學(xué)生單片機理論知識、單片機接口電路設(shè)計和軟件編程。

四、結(jié)束語

文章針對傳統(tǒng)單片機教學(xué)過程中存在的不足提出了單片機案例教學(xué)方法，將單片機的理論知識融入到實際的案例中去，在講述案例的同時插入理論知識的講解，這樣充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生對單片機的綜合應(yīng)用能力?；趩纹瑱C案例教學(xué)已取得了較好的效果，對學(xué)生參加各類電子設(shè)計競賽和畢業(yè)論文設(shè)計具有較大幫助。

參考文獻

[1]孫軍業(yè).案例教學(xué)[M].天津：天津教育出版社，2004.

[2]陳錕.單片機課程案例教學(xué)的思考與探討[J].中南民族大學(xué)學(xué)報，2008（27）：10-12.

[3]李冰.單片機課程的項目化教學(xué)改革與實踐[J].實驗室科學(xué)，2014（17）：101-103.

第7篇：單片機課程論文范文

一、建設(shè)目的及意義

單片機是一門有實際意義的專業(yè)課，學(xué)好它對以后學(xué)生的技能競賽，就業(yè)有莫大的幫助。建設(shè)一個功能全面的工作室，顯然是關(guān)鍵之一。工作室建成后，擬達到如下目的：（1）滿足日常單片機教學(xué)，為工學(xué)結(jié)合提供必要條件；（2）理論結(jié)合實際，加強學(xué)生的綜合動手能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；（3）完善課程體系，指導(dǎo)專業(yè)建設(shè)；（4）更好為各類技能競賽服務(wù)，或做人才儲備；（5）增強學(xué)生就業(yè)競爭力。

二、工作室設(shè)施建設(shè)

目前已有單片機實驗室一間，在原有的基礎(chǔ)上增加設(shè)備數(shù)量，首先保證日常教學(xué)的需求。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)技能競賽訓(xùn)練要求，配備了FPGA等開發(fā)板，其他測量焊接等設(shè)備。在實踐的過程中發(fā)現(xiàn)，單片機實驗設(shè)備一般只滿足教學(xué)要求，完成一些驗證性實驗，對于一些探索性實驗就難以滿足，特別是一些技能拓展訓(xùn)練。因此，在實驗室里引進proteus等仿真軟件，可以按照設(shè)計需求進行仿真，增加了系統(tǒng)設(shè)計的靈活性，避免因設(shè)計錯誤而導(dǎo)致的浪費。

三、工作室內(nèi)涵建設(shè)

1.各年級學(xué)生分類培訓(xùn)。一年級學(xué)生因為尚未接觸到專業(yè)知識，故選拔主要以學(xué)生興趣和進?；A(chǔ)為主。一年級學(xué)生訓(xùn)練是以打好基礎(chǔ)為主，主要培養(yǎng)文獻檢索閱讀寫作能力，各種信號測量能力，基本電路仿真能力，簡單語言程序設(shè)計能力，焊接裝配能力等。訓(xùn)練地點可以不局限于工作室，并且可以通過高年級同學(xué)“扶、幫、帶”，達到既定效果。

二年級學(xué)生由于已經(jīng)接觸到部分專業(yè)課，加上有了前期的訓(xùn)練的基礎(chǔ)，可以進行專業(yè)訓(xùn)練，項目包括單片機應(yīng)用、電路設(shè)計及仿真、也可以圍繞技能競賽展開訓(xùn)練。二年級學(xué)生已經(jīng)跟老師接觸一年多了，所以選拔除了之前取得的成績，更主要考慮的是學(xué)生的平常表現(xiàn)及任務(wù)完成情況。

三年級學(xué)生課程已經(jīng)基本結(jié)束，并且有很多已經(jīng)在外實習(xí)，考慮到部分同學(xué)留校接受專接本教育，所以對這些同學(xué)開放，作為畢業(yè)設(shè)計（論文）的完成場所，為同學(xué)順利畢業(yè)和以后的深造奠定扎實的基礎(chǔ)。

2.工作室管理。學(xué)生參加培訓(xùn)原則上不能影響正常的教學(xué)秩序，應(yīng)合理利用課外時間，因此，該工作室更多是在課后或晚上進行開放，這樣對工作室管理工作是個挑戰(zhàn)。所以從中選取一個責(zé)任心強，動手能力強，能正確維護各種儀器，并能解決一些突況的學(xué)生作為安全責(zé)任人，來維護整個工作室的安全及保障設(shè)備的正常運作，輔助指導(dǎo)教師進行工作室的管理。

3.考核措施。為了營造一個積極的氣氛，讓更多的學(xué)生能參與進來，給在訓(xùn)同學(xué)一定的激勵，應(yīng)引進一種考核及淘汰措施，除了常規(guī)的考核外，更注重過程性考核。學(xué)生應(yīng)該定時跟指導(dǎo)教師進行交流，內(nèi)容包括，近期項目完成情況、進度、存在的難點及疑點，并對下次交流及預(yù)期的效果進行估算，作為考核的參考。對低年級同學(xué)進行交流、幫助及指導(dǎo)也是考核的一部分。

第8篇：單片機課程論文范文

[關(guān)鍵詞]單片機；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革

[中圖分類號]G40―057

[文獻標(biāo)識碼]A

[論文編號]1009―8097(2009)13―0282―03

引言

《單片機原理及應(yīng)用》課程是向?qū)W生傳授單片機技術(shù)的基礎(chǔ)課程，它綜合了多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，主要培養(yǎng)學(xué)生進行智能化電子系統(tǒng)整體設(shè)計的能力，培養(yǎng)強電專業(yè)學(xué)生的弱電控制能力。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程技術(shù)，可為后續(xù)更高層次專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、參與實際的綜合設(shè)計課題和將來參加工作打下良好的基礎(chǔ)。因此搞好《單片機原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)工作，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，對提高教學(xué)質(zhì)量有著非常重要的現(xiàn)實意義。

一　目前教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的主要問題

我院的自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程三個電類專業(yè)均開設(shè)了《單片機原理及應(yīng)用》課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)了電路基礎(chǔ)、數(shù)字電子、模擬電子、微機原理等基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，再學(xué)習(xí)《單片機原理及應(yīng)用》課程，在整個教學(xué)安排上是非常合理的。然而通過40學(xué)時的教學(xué)和一周的課程設(shè)計，最終對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況考核時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對該課程的掌握情況并不十分理想，尤其是創(chuàng)新能力較差，主要表現(xiàn)在：

1　學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識不夠，缺乏創(chuàng)新思想，學(xué)習(xí)過程中一旦碰到問題，很難認真思考、探索研究、積極主動地解決問題。

2　在《單片機原理及應(yīng)用》的教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)還是以理論為主，以課堂授課為主，學(xué)生很少有應(yīng)用具體電路解決實際問題的機會，不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

3　目前實驗課程體系驗證性實驗過多，綜合性、啟發(fā)型實驗不夠，沒有大型設(shè)計性和綜合性實驗，基本沒有對學(xué)生動手能力訓(xùn)練，更不用說培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4　在傳統(tǒng)的教學(xué)思想和方法引導(dǎo)下，學(xué)習(xí)成績主要是以考試成績確定的，因而常常出現(xiàn)“高分低能”現(xiàn)象。這種評價體系造就學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的輕視心理，即是以成績合格為目標(biāo)，而不是能力獲得為標(biāo)準(zhǔn)，限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二　改革思路和方案

針對以上問題，在單片機教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生、教材、教學(xué)設(shè)備等實際情況，將授課內(nèi)容進行全面、合理的整合優(yōu)化。減少冗余，加強綜合性、創(chuàng)新性內(nèi)容，在對整個課程鏈研究的基礎(chǔ)上進行了課程改革，改革后的講課學(xué)時分配如表1所示：

在對整個課程鏈研究的基礎(chǔ)上進行課程改革，可以避免學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)同一內(nèi)容，但又學(xué)得不夠深入等問題。對照以前的教學(xué)大綱，了解當(dāng)前學(xué)生所學(xué)課程，對單片機的大綱做了更改，利如增加了單片機應(yīng)用典型案例、接口部分知識，刪除了同步、異步通信概念、進制部分知識等。

這種改革符合目前國家教育教學(xué)改革基本方針，可以減輕學(xué)業(yè)壓力，用有限的課時學(xué)習(xí)盡可能多的知識，做到“厚積”。在改革過程中注意積極開展教育創(chuàng)新。為培養(yǎng)創(chuàng)新意識，積極探索具有創(chuàng)造性的教學(xué)方法和手段，在授課中改變老師唱主角，學(xué)生當(dāng)觀眾的教學(xué)模式：改變學(xué)生靜態(tài)、被動接受的地位，建立以學(xué)生為中心的實踐性教學(xué)模式。利用學(xué)生對新事物感興趣的心理特點，鼓勵學(xué)生積極、主動地去探究知識，教會學(xué)生進行創(chuàng)新的科研方法和在自主的學(xué)習(xí)中學(xué)會創(chuàng)新。另外在現(xiàn)行開設(shè)單片機課程中，實踐內(nèi)容所占比例偏少，實驗設(shè)備陳舊，內(nèi)容跟不上時展，因此進行了實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)改革，改善教學(xué)與實踐脫節(jié)的現(xiàn)狀，使各環(huán)節(jié)相互銜接，增加創(chuàng)新實驗，通過加強動手能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。

三、為提高創(chuàng)新能力所采取具體措施

1　提高學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

興趣是最好的老師，只有有了學(xué)習(xí)興趣，才能夠在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，喜歡創(chuàng)新，注意創(chuàng)新，發(fā)揮自身的創(chuàng)造性。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在開課之后，我們首先向?qū)W生介紹單片機的多種應(yīng)用功能及其良好的發(fā)展前景，讓學(xué)生明白學(xué)什么、為什么學(xué)和學(xué)會后能做什么，并利用圖片、錄像和實物等介紹一些當(dāng)前的單片機先進科技和教師相關(guān)單片機科研成果；邀請一些單片機科技公司的技術(shù)人員、知名教授來校作單片機知識專題講座；請一些已畢業(yè)從事與單片機技術(shù)有關(guān)的學(xué)生來現(xiàn)場指導(dǎo)教育，使他們了解單片微機在工業(yè)控制、智能化儀器儀表、計算機外部設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)和家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用及學(xué)好單片機的重要性和必要性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵他們動腦思考有哪些領(lǐng)域或哪些與我們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)的電器或儀表等設(shè)備適合用單片機控制，從而使學(xué)生具有初步的創(chuàng)新意識。

2　鼓勵學(xué)生進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

不斷鼓勵學(xué)生利用課余時間進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，制作自己興趣的產(chǎn)品，編寫單片機程序。由于初學(xué)者一般沒有開發(fā)板和仿真器這些設(shè)備，為了給學(xué)生創(chuàng)造條件，我們采取了以下措施：

(1)給學(xué)生提供一些單片機仿真軟件，讓學(xué)生在電腦上模擬實際系統(tǒng)，編寫軟件。例如提供了proteus仿真軟件，它可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其電路，還可以和keil軟件互聯(lián)，可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序。又不需要任何費用，特別適合學(xué)生在單片機學(xué)習(xí)的起步階段使用。我們在實驗室里安裝了這個軟件，并在教學(xué)過程中向?qū)W生演示它的功能和使用，鼓勵有電腦的學(xué)生安裝這個軟件，讓他們利用課余時間自己動手做做電子表、步進電機、直流電機控制、LED顯示，AD、DA轉(zhuǎn)換，交通燈設(shè)計等方面的模擬實驗。

(2)鼓勵有一定經(jīng)濟條件的學(xué)生買一些小型的單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板。目前市場上有很多專門為在校大學(xué)生學(xué)習(xí)單片機量身定做學(xué)習(xí)開發(fā)板、主控芯片。包括凌陽、51系列、AVR系統(tǒng)等，它們價格低，特別適合于學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)單片機開發(fā)。而實驗室也購置一部分這樣的開發(fā)板，對學(xué)生開放，給學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)和開發(fā)單片機系統(tǒng)的環(huán)境，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3　在實驗中培養(yǎng)創(chuàng)新思維

改變原有的實驗教學(xué)模式，減少驗證性實驗，增加設(shè)計性、綜合性實驗，并開放實驗室，隨時恭候?qū)W生的來臨。在整個實驗進行過程中，以學(xué)生為實驗的主體，最大限度地調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生積極對待實驗中出現(xiàn)的問題，并自己動手解決這類問題。指導(dǎo)教師在實驗的組織管理上起主要作用，而在實驗中僅起指導(dǎo)作用，給學(xué)生指明方向，避免多走彎路，并解答實驗當(dāng)中出現(xiàn)的一些疑難問題。例如：在彩燈移動實驗中，鼓勵學(xué)生編寫不同的移動花樣，采用多種不同方法編程，并設(shè)計電路圖，這樣將生活中常見的小產(chǎn)品與課程實驗結(jié)合起來。使同學(xué)們加深對理論知識的

理解，學(xué)到了實際知識，培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

4　通過課程設(shè)計改革培養(yǎng)工程素質(zhì)，強化創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新能力不僅僅體現(xiàn)在一些制作發(fā)明上，更重要的是要有必要的工程素質(zhì)。在課程設(shè)計過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。從課程設(shè)計選題開始，就要求學(xué)生注意收集相關(guān)資料、作好分工、做好實驗記錄、總結(jié)調(diào)試心得等。使學(xué)生熟悉從立項、方案論證、軟硬件設(shè)計與調(diào)試、PCB設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、到安裝調(diào)試等電子設(shè)計的全過程，系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、交流能力、合作能力，使學(xué)生理解并認識了良好的工程規(guī)范。在設(shè)計階段，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度觀察問題、提出問題、解決問題，注意實現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計。在報告整理階段，引導(dǎo)學(xué)生對設(shè)計過程進行總結(jié)。從方案設(shè)計到器件選型，從程序開發(fā)到調(diào)試。都要求學(xué)生將實踐中獲取的經(jīng)驗總結(jié)文字材料，使學(xué)生在設(shè)計過程逐步體驗本課程的系統(tǒng)性。例如，選擇電子時鐘系統(tǒng)作為課程設(shè)計的同學(xué)，其硬件電路盡管相對簡單，涉及的單片機資源并不多，大部分同學(xué)都能夠很快的實現(xiàn)基本功能，但在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計，在硬件電路基本不變的情況下，通過重新規(guī)劃設(shè)計軟件，實現(xiàn)許多如計時器、萬年歷、秒表、定時報警器等附加功能。

每年課程設(shè)計的題目既可從教師給定的題目中選擇，也可以自行擬定，自行擬定的題目在做之前要提交可行性報告。這就進一步鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。2007―2008學(xué)年我專業(yè)的課程設(shè)計的可選題目如表2所示：

而課程設(shè)計評分依據(jù)學(xué)生的實際完成情況和文字報告等進行評價。例如，確定若干個基于單片機實現(xiàn)的儀器系統(tǒng)如時鐘、點陣顯示器等基本功能供學(xué)生選題。在指定的時間范圍內(nèi)，提交完成基本功能的儀器系統(tǒng)、相關(guān)文字報告等，最后進行答辯。畢業(yè)設(shè)計得分由設(shè)計產(chǎn)品功能和質(zhì)量分(40％)、畢業(yè)設(shè)計報告分(30％)、答辨分(15％)、特色與創(chuàng)新分(15％)等部分組成，并要答辨。

5　通過考核方法改革考核學(xué)生的創(chuàng)新能力

考核方法作為課程教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，它直接檢驗教和學(xué)雙方的效果，間接指導(dǎo)著學(xué)生的學(xué)習(xí)。目前《單片機原理及應(yīng)用》課程使用比較普遍的考核方法仍然是閉卷筆試。應(yīng)該說，閉卷考試在基礎(chǔ)理論類課程教學(xué)中，在強化學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握知識的作用是不可替代的，但《單片機原理》課程應(yīng)用性、實踐性都很強，如果仍以閉卷考試作為主要評價方法，則不能較好檢驗學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。因此對當(dāng)前的考核方法進行了改革，并擬建立一種長期的跟蹤考核制度，將考核重點放在學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題的能力考核上。即將原來的純筆試改成了設(shè)計報告、機考和筆試相結(jié)合評分的方法。在課程結(jié)束后學(xué)生要提交一個設(shè)計報告，設(shè)計一種產(chǎn)品，該報告的評分標(biāo)準(zhǔn)為：報告(50％)+創(chuàng)新意識(30％)+程序調(diào)試(20％)。而機考指的是在實驗室里現(xiàn)場考核，主要考核學(xué)生動手能力和程序調(diào)試能力。而筆試試卷在考核學(xué)生的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，更強調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，在題型上進行了改革。減少了一些需要死記硬背的客觀題，增加了靈活多樣的程序設(shè)計，電路設(shè)計等題型。充分考核了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和創(chuàng)新能力。最終成績測評比例為設(shè)計報告(30％)+機考(20％)+筆試(50％)。

6　開展第二課堂，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

為加強對學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，我們將課堂教學(xué)延伸到課外，注意對學(xué)生參與實踐活動興趣的培養(yǎng)。將學(xué)生的課外科技活動納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中來，成立了創(chuàng)新電子社團，以電氣工程及其自動化、電子信息工程專業(yè)學(xué)生為主，其他專業(yè)學(xué)生也可自愿參加。由《單片機原理及應(yīng)用》課程的主講教師作為主要指導(dǎo)教師，每周輔導(dǎo)1―2次，并提供不同層次的實踐內(nèi)容，組織多種形式的實踐活動，提出靈活多樣的實踐要求，吸引學(xué)生主動地、有選擇地參與這些實踐活動，讓學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)展方向，結(jié)合自己的興趣和需求，選擇適合自己的題目或感興趣的產(chǎn)品設(shè)計。在設(shè)計和制作過程中，教師給予適度的指導(dǎo)，使學(xué)生能夠獨立、主動、保質(zhì)保量地完成自己的設(shè)計目標(biāo)和任務(wù)，把學(xué)生被動地學(xué)習(xí)變成積極主動地學(xué)習(xí)，把依賴于老師的學(xué)習(xí)變成獨立的學(xué)習(xí)和思考。設(shè)計題目和產(chǎn)品的實現(xiàn)也增強了學(xué)生獨立解決問題的自信心，進一步提高學(xué)習(xí)的興趣。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以通過第二課堂對課堂教學(xué)內(nèi)容進行補充和提升，可以根據(jù)自己的興趣進行選題、完成自己感興趣的課外實驗項目、設(shè)計和電子制作，可以自己設(shè)計電子作品等，這樣就使他們在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上，使自己的創(chuàng)新思想得以實現(xiàn)。大大激發(fā)了學(xué)生的課外學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。也為學(xué)生提供了自由發(fā)展的空間，提高了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

7　依托各種競賽，推進課程改革，提高創(chuàng)新能力

積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、盛群杯單片機競賽，飛思卡爾智能車競賽等各類比賽。這些競賽既培養(yǎng)了學(xué)生電子設(shè)計能力，提高了實踐能力，也鍛煉了學(xué)生的團隊合作精神。通過各類競賽，掊養(yǎng)一部分學(xué)生的動力創(chuàng)新能力，再通過宣傳，使其它學(xué)生對單片機學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，為參加這些競賽而努力，從而進一步提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

四　結(jié)束語

在進行了課程改革以后，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情受到了很大的激發(fā)，出現(xiàn)了自主式學(xué)習(xí)的熱潮。由于課程的改革，使理論教學(xué)的時間大大縮短，學(xué)生有了更多動手和思考的時間，在課程結(jié)束時，大多數(shù)同學(xué)提交了自己的作品，更有部分同學(xué)在單片機比賽中取得了優(yōu)異的成績。我們將以此為契機，積極、主動地促進單片機課程的進一步改革，使單片機課程跟上時展的潮流，使學(xué)生學(xué)完單片機后，不僅僅具有初步單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)能力，還具有了一定的創(chuàng)新能力，有效的提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻

[1]江世明，劉湘濤，申壽云等.省級重點建設(shè)課程《單片機原理及應(yīng)用》的創(chuàng)新與實踐[J]懷化學(xué)院學(xué)報，第2006，25(8)：162―163.

[2]龔益民.《單片機原理及應(yīng)用》教學(xué)改革與實踐[J].2007，(5)：119―120

第9篇：單片機課程論文范文

關(guān)鍵詞:單片機系統(tǒng);綜合實踐課程;實踐教學(xué)

    abstract: single-chip system design is a practical application and have a strong curriculum. in order to fully stimulate the creativity of students so that students are familiar with single-chip application system and development process, to master the single-chip design and development of the principle, we created an integrated single-chip system design practice courses. this article describes the practice of integrated curriculum implementation plan, gives a typical example of the design. after several years of teaching practice, this course has been a good teaching results.

    key words: single-chip system; the practice of integrated curriculum; teaching practice

    1  前言

    單片機系統(tǒng)設(shè)計是一門實踐性、應(yīng)用性很強的課程。傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)設(shè)計實驗教學(xué),具有:①實驗應(yīng)用機會少;②缺乏具體的實驗教學(xué)內(nèi)容和完善的考試、考核方法;③驗證性多,創(chuàng)新性少;④實驗教學(xué)內(nèi)容與實踐應(yīng)用脫節(jié)的弊端[1]。這樣的教學(xué)模式和方法,很難讓學(xué)生完全掌握單片機系統(tǒng)設(shè)計的基本原理和開發(fā)方法,更不用說培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,為了培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生具備獨立設(shè)計簡單的單片機應(yīng)用系統(tǒng)、編寫系統(tǒng)控制程序的能力和技能,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,我校在學(xué)生完成了《單片機系統(tǒng)設(shè)計》的理論課和匯編程序設(shè)計、七段數(shù)碼顯示、鍵盤掃描、ad轉(zhuǎn)換、串行通訊等實驗教學(xué)后,特開設(shè)了為期2周的綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。此教學(xué)環(huán)節(jié)讓學(xué)生完成一個單片機系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試的完整過程,整個綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成后,學(xué)生對單片機系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用興趣更濃了,而且具備了自行設(shè)計、開發(fā)簡單的單片機系統(tǒng)的能力。

    2  任務(wù)與要求

    利用偉福lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)構(gòu)成簡單實用的單片機系統(tǒng),要求如下:

    (1)充分應(yīng)用mcs-51系列微處理器和偉福lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)所提供的硬件資源,自由選題實現(xiàn)一個簡單實用的單片機系統(tǒng)。

    (2)要求具備必需的人機接口。

    (3)可以選用匯編或c51語言進行控制程序開發(fā)。

    設(shè)計的系統(tǒng)性能如下:

    (1)系統(tǒng)運行穩(wěn)定,具有一定的抗干擾和故障自測能力。

    (2)系統(tǒng)設(shè)計安全可靠,具有出錯報警和應(yīng)急關(guān)閉能力。

    (3)系統(tǒng)精度達到一般民用品的基本要求。

    (4)人機接口界面友好、直觀、操作簡單。

    另外,我們提供了一些選題供學(xué)生拓展思路,主要有:

    (1)出租車計價器。

    (2)溫度控制系統(tǒng)。

    (3)可編程交通燈系統(tǒng)。

    (4)pwm電機調(diào)

速系統(tǒng)。

    (5)數(shù)字溫度計。

    (6)數(shù)字頻率計。

    3  設(shè)計范例

    3.1  pwm電機調(diào)速系統(tǒng)

    pwm電機調(diào)速系統(tǒng)如圖1所示,系統(tǒng)包含電機驅(qū)動電路和測速電路,兩者構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。電機驅(qū)動采用脈寬pwm調(diào)壓電路,測速電路的核心部件是霍爾元件。

    圖1  pwm直流電機調(diào)速系統(tǒng)原理圖[2]

    霍爾元件是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。在外磁場的作用下,當(dāng)磁感應(yīng)強度超過霍爾元件導(dǎo)通閾值bop時,霍爾元件輸出管導(dǎo)通,輸出低電平。若外加磁場的b值降低到brp時,輸出管截止,輸出高電平。在直流電機的轉(zhuǎn)盤上粘貼著一枚小磁鐵,霍爾元件安裝在轉(zhuǎn)盤附近,每當(dāng)磁鐵靠近霍爾元件時霍爾元件導(dǎo)通,輸出低電平,遠離時霍爾元件截至,輸出高電平。這樣,直流電機轉(zhuǎn)動一圈,霍爾元件就會輸出一個脈沖,通過這個原理能夠測出電機的轉(zhuǎn)速。

    pwm是單片機系統(tǒng)中常用的模擬量輸出方法,通過外接的轉(zhuǎn)換電路,可以將脈沖的占空比轉(zhuǎn)化成電壓。直流電機的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動電壓呈近似線形關(guān)系,改變脈沖的占空比,就可以改變直流電機的轉(zhuǎn)速。

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2,閉環(huán)工作時,測速電路測得的轉(zhuǎn)速和給定的轉(zhuǎn)速相減獲得差值e,根據(jù)差值e運用pid增量控制算法獲得控制量,即占空比,通過mcs-51的口線輸出給定占空比的脈沖,再通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化成電壓來驅(qū)動直流電機。系統(tǒng)控制算法采用增量型pid控制算法,如果k時刻電機當(dāng)前轉(zhuǎn)速是y(k),給定轉(zhuǎn)速是r(k),pid控制器輸入信號為e(k),輸出信號為u(k),則離散的pid遞推算法如下:

    圖2  pwm直流電機調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    3.2  數(shù)字溫度計數(shù)字溫度計的核心電路——溫度傳感器調(diào)理電路如圖3所示,溫度傳感器采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻(ntc),ntc的阻值隨著溫度的上升而非線性下降,具體溫度-阻值特性為

    (4)

    式中,rt 、 rt0是溫度分別為t、t0 時的電阻值;b為負溫度系數(shù)熱敏電阻的材料常數(shù)[3]。

    固定電阻和ntc組成的電阻橋輸出電壓隨ntc阻值的變化而變化,這種變化經(jīng)過差動放大器的放大后送給ad轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,具體轉(zhuǎn)換遵循以下公式:

    (1) 電橋輸出電壓u

    (5)

    (2) 差動放大器輸出電壓 u'(一般r7=r8,r9=r10)

    圖3  數(shù)字溫度計原理圖[2]

    一般情況下,會事先根據(jù)ntc的溫度-阻值特性計算出一張溫度-阻值對應(yīng)表。根據(jù)ad轉(zhuǎn)換的數(shù)字值逆運算獲得當(dāng)前ntc的阻值,再根據(jù)ntc的溫度特性表運用分段查表和表項間線性運算就可以獲得當(dāng)前溫度值,把當(dāng)前溫度在輸出設(shè)備(如七段數(shù)碼管、lcd)上顯示出來就構(gòu)成了完整的數(shù)字溫度計。本范例也可在其他溫度測量的系統(tǒng)中應(yīng)用。

    3.3  出租車計價器

    出租車計價器是一個較實用的設(shè)計范例,它的結(jié)構(gòu)如圖4。出租車計價器包含里程測量電路、實時時鐘電路和人機接口。

    出租車計價器里程測量的核心部件是霍爾元件,具體電路和圖1的測速電路一樣。在輪胎的轉(zhuǎn)軸上粘貼了6個小磁鐵,輪胎轉(zhuǎn)動一圈,霍爾元件就會輸出6個脈沖,對脈沖進行計數(shù)就可以獲得輪胎轉(zhuǎn)動的圈數(shù),圈數(shù)乘以輪胎的周長就可以獲得車輛行駛的里程數(shù)。

    圖4  出租車計價器結(jié)構(gòu)框圖

    一般情況下,出租車白天和晚上的里程單價并不一樣,因此需要一個實時時鐘來獲得當(dāng)前時間。ds1307是一個i2c總線的實時時鐘(rtc),在外部電池的供電下,它能提供高精度的年月日時分秒bcd碼時間。另外,它還包含56字節(jié)的非易失性sram(nv

sram),可以用來保存系統(tǒng)的設(shè)置信息。

    顯示設(shè)備可以采用七段數(shù)碼管或lcd,用來顯示當(dāng)前時間、行駛里程數(shù)、里程單價、和行駛 

    里程價格等信息。還需要少量的按鍵或矩陣式鍵盤用于輸入里程單價、開始計價、清零、時間設(shè)置等操作。

    4  實施過程

    4.1  根據(jù)任務(wù)與要求進行總體規(guī)劃與設(shè)計

    這個過程包括:

    ⑴ 課題選擇。

    ⑵ 硬件模塊的選擇和設(shè)計。

    ⑶ 軟件整體流程的設(shè)計。

    ⑷ 查找各種所需資料。

    綜合實踐課題題目是不是新穎,是不是能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和好奇心,直接影響學(xué)生實驗的積極性,有的學(xué)生覺得做實驗非常無聊,就是因為他們的好奇心和熱情沒有被激發(fā)起來。而集知識性、趣味性、創(chuàng)造性于一體,能應(yīng)用所學(xué)知識解決具體問題的綜合實踐課題,是本綜合實踐的最大亮點,也是本教學(xué)環(huán)節(jié)區(qū)別于其他教學(xué)環(huán)節(jié)的標(biāo)志。我們要求學(xué)生思考在實際生活中能應(yīng)用單片機系統(tǒng)技術(shù)能解決的具體問題,并且考慮偉福lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)所能提供的硬件資源,選擇一個有自己特色、能在兩周內(nèi)獨立完成的題目,題目要求新穎,鼓勵創(chuàng)造性的思維,并且能解決實際生活中的具體問題。

    受限于實驗條件,硬件設(shè)計無法完全按照單片機系統(tǒng)設(shè)計的一般方法和標(biāo)準(zhǔn)步驟來實施。在教學(xué)過程中,我們要求學(xué)生可以根據(jù)偉福lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)所提供的硬件資源自主地完成硬件部分的理論設(shè)計,也可以不完全局限于此實驗平臺進行理論設(shè)計。理論設(shè)計完全遵循單片機系統(tǒng)設(shè)計的一般流程,學(xué)生自己查閱資料,設(shè)計硬件電路圖。指導(dǎo)老師對硬件部分的理論設(shè)計進行評審后,再根據(jù)具體的實驗平臺指導(dǎo)學(xué)生完成課題。

    軟件設(shè)計可以采用匯編語言或keil c51高級語言開發(fā)環(huán)境來實現(xiàn),這兩種軟件開發(fā)環(huán)境是當(dāng)前mcs-51系列單片機系統(tǒng)開發(fā)的主流環(huán)境。根據(jù)學(xué)生選題的特點,指導(dǎo)學(xué)生選擇較為容易實現(xiàn)的開發(fā)環(huán)境。

    4.2  根據(jù)總體規(guī)劃實施軟硬件的開發(fā)與設(shè)計

    這個過程包括:

    ⑴ 硬件連接。

    ⑵ 軟件編程。

    ⑶ 軟硬件聯(lián)調(diào)。

    在這一過程中主要培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計能力、編程能力和積累軟硬件調(diào)試經(jīng)驗,熟練掌握單片機系統(tǒng)中人機接口的設(shè)計、控制算法設(shè)計、硬件驅(qū)動程序設(shè)計,體會理論與實踐之間的差別,對單片機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)由理性認識轉(zhuǎn)化為感性認識,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,鍛煉學(xué)生克服困難解決問題的能力。

    4.3  交流總結(jié)

    在2周的綜合實踐中抽出一天時間讓能力較強的學(xué)生陳述他的設(shè)計思想和設(shè)計過程、設(shè)計中的難題和解決方法以及自己的心得體會。讓進展不順的學(xué)生提出他在設(shè)計中沒能解決的難題,全班同學(xué)共同討論,集思廣益,找到解決問題的方法。這樣可以使學(xué)生互相學(xué)習(xí),取長補短,拓寬知識面,活躍思維,能在以后的工作和學(xué)習(xí)中更好地完成任務(wù)。

    4.4  完成實踐報告及驗收評分

    最后兩天是綜合實踐報告的完成階段,在進行了兩周的綜合實踐以后有必要好好地總結(jié)一下,把自己在綜合實踐中所學(xué)到的知識以文字的形式表述出來,這樣更有助于水平和能力的提高。

    實踐報告完全按照畢業(yè)論文要求書寫,包含中英文摘要、設(shè)計任務(wù)與要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理、主要單元電路的設(shè)計過程、控制軟件的編寫及調(diào)試、測試數(shù)據(jù)及調(diào)試中故障分析、收獲和體會、參考文獻等部分。要求學(xué)生重點講述清楚故障分析和收獲體會。

    綜合實踐成績由平時表現(xiàn)、實踐報告、設(shè)計成果、創(chuàng)新點4部分組成,成績構(gòu)成比例是2:3:4:1[4]。

    5  效果

>    經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐,單片機系統(tǒng)綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)取得的效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

    (1)讓學(xué)生掌握了單片機系統(tǒng)設(shè)計的一般原理及其基本的實現(xiàn)過程,實現(xiàn)了從理論向?qū)嶋H的遷移,強化了學(xué)生所學(xué)的知識。

    (2)讓學(xué)生掌握了單片機系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計的基本方法,具備了軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計的基本能力和調(diào)試經(jīng)驗。

    (3)本綜合實踐的課題真實性很強,讓學(xué)生經(jīng)歷了單片機系統(tǒng)設(shè)計的全過程,提高了學(xué)生的研制開發(fā)能力和創(chuàng)新能力。

    (4)本綜合實踐涉及到多學(xué)科、多知識點,是計算機軟硬件知識的大綜合。經(jīng)過綜合實踐,學(xué)生運用所學(xué)知識分析解決問題的能力有了較大的提高,完成了多學(xué)科知識的融會貫通。

    參考文獻

    [1] 羅鈞,廖紅華,付麗,黃勇.單片機實驗教改與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的關(guān)系[j]. 實驗室研究與探索,2006,25(8):958-959

    [2] 南京偉福實業(yè)有限公司. 偉福lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)實驗說明書[eb/ol] .