单片机应用论文十篇

单片机应用论文篇1

摘要：本文设计一种智能电子解说系统,具有智能化、个性化、高音质、实用性强等特点。让游客按照设定的经典路线，选择景点或展位的讲解使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果，电子旅游解说系统的出现,使看起来简单的解说系统融入了科技的因素。

本文正是基于凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储以及播放。由游客控制选择按键来播放语音，这样大大降低了外面的干扰，使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果。

关键词：旅游；电子解说；电子导游；凌阳单片机

1绪论

随着改革开放和经济的发展，旅游业也获得了长足的发展，节假日外出旅游已成为人们的首选。对大多数零散游客来说，希望有一种不受制于人的辅助导游手段，迫切需要一种携带方便、操作简便的电子语音导游器。

本文设计一种智能电子解说系统,选用了凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储，经过这样处理合成后的语音音质良好，放音时间持久，而且机体积很小。

2凌阳单片机简介

SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机。该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。

凌阳音频压缩算法处理的语音信号范围是200Hz-3.4KHz的电话语音。根据不同的压缩比分为以下几种：SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240。SACM-A2000音频压缩算法的压缩比较小，编码速率可选择16kbit/s、20kbit/s、24kbit/s三种之一，具有高质量、高码率的特点，适于高保真语音或音乐。

3硬件系统设计

本系统的硬件部分主要实现路线的显示和景点语音的播放。根据景区景点设计一条经典路线，将沿途主要景点用高亮三色LED显示。红色表示还没有听过解说的最近的景点，黄色表示正在听取解说词的景点，绿色表示最后播放过解说词的景点。语音播放按键分为景点相应放音、暂停、继续放音、结束等。音频信号存储在凌阳语音储存芯片中。语音信号放大由凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片SPY0030A完成。整个系统的控制由凌阳单片机SPCE061A实现。具体硬件系统框图如图1所示。

4软件系统设计

本设计选用了SACM-A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储。再利用中断进行键盘扫描程序循环扫描按键，获取按键信息后和内置的操作码比较，用来确定播放相应的语音和显示相应的LED灯。景点的解说词事先利用凌阳内置提供的工具进行压缩和存储。

系统的主程序流程图如图2所示，假设主要讲解景点共4处，分别由KEY1～KEY4控制播放，KEY5是暂停播放、KEY6是继续播放、KEY7停止播放。开机时对系统初始化，包含对显示景点的初始化、对语音播放模块初始化、对键盘初始化等。在键盘初始化中设置时基频率为128Hz的中断，并打开中断。这是为在中断中扫描键盘，利用延时法去抖动，延时时间是响应多少次128Hz中断过程。在KEY1～KEY4键控制下播放景点解说词实际是提取相应景点的语音信息的起始存储地址，然后执行相应的语音播放程序。由于语音播放中断服务子程序必须放在TMA-FIQ中断源上，进入中断服务程序必须先保护寄存器，接着判断是不是TMA-FIQ中断。若是，还要判断是哪一段语音要播放，也就是要获取播放语音的起始地址。在TMA-FIQ中断调用F_FIQ_Service_SACM_A2000函数译码播放。

5制作

录制的语音文件在播放前需转换为SACM_A2000格式的压缩文件。语音压缩可以使用凌阳语音压缩工具（CompressTool）完成。该压缩工具支持.wav格式的语音压缩，但要求压缩语音资源属性为8kHz,16位，单声道。

6结论

经过测试，电子语音导游器的性能达到了设计目标，具体如下：各景点语音解说资料、开机欢迎语音信息播放正常，声音清晰；各按键功能正常，各LED管显示正常。凌阳公司的SPCE061A的结构特点及其相关的开发平台，为我们开发带语音特色的产品方案带来了很大的方便，本系统仅是SPCE061A的一个基本应用，体现了SPCE061A多种资源对产品开发的极大支持，同时体现了其的语音特色。

参考文献

单片机应用论文篇2

1.1手机语音

目前，手机的语音功能越来越强大，其中语音功能中有一项非常重要的功能——语音识别，这种语音功能和单片机具有密切的联系。语音信息条目输入后，单片机系统就可以进行识别，并且进行相关的操作。单片机主要设置于音频入口处，主要功能是为了收集各种音频信息，然后一一分析、辨别，最后分别向各个部件下发指令，完成相关的操作。

1.2电话录音

电话不仅具有通话功能，同时还具备通话录音功能，单片机用于录音电话中不仅可以收集各种请求信号，也可以发出相应的控制信号。

1.3应用于仪器仪表领域

单片机具有体积小、高集成度、可靠性高等优点，将其应用于仪器仪表行业，可大大提高仪器仪表的智能化、数字化程度，也可以有效提高仪器仪表的控制功能、处理功能、测试功能。比如，目前将单片机技术应用于航天航空仪器仪表中，在很大程度上提高了仪器的集成性、可靠性以及准确性，事故发生率也大大降低，整个航天航空电子系统的智能化、自动化水平显著提高，信息传递效率和速度也有效提高。

1.4应用于家用电器领域

随着单片机技术的不断发展和普及应用，单片机技术不仅仅局限于一些高端的科研器械领域中，同时在人们的日常生活中也得到广泛应用。单片机的应用可以使整体家用电气得到智能化、一体化控制，也可提高电器的使用性能，有效识别相关的信息。比如，微波炉、洗衣机、电视机等一些常用的家用电器的显示系统、控制系统中会应用到单片机。将其应用于电视机上，可以使用户有效控制大型智能游戏，而且也可以选择更加方便的频道方式。将其应用于微波炉上，可以使食物的加热时间以及加热温度得以控制。将其应用于洗衣机中，可以按照衣服的脏度以及衣料的材质自动选择洗涤的强度、时间以及洗涤剂使用量。

1.5应用于医疗器械领域

现阶段我国医疗条件下，在检测手段、消毒条件、住院条件、检测手段等各方面都具有或多或少的问题，对患者就诊会有一定的影响。在医疗器械领域中应用单片机技术，可以在同一时间对多种疾病进行有效分析，不仅可以大大提高检测设备的检测准确性，也可在很大程度上提高诊断下药的科学性、可靠性，减少临床漏诊、误诊率。同时，在医疗器械中应用单片机技术，有利于提高医疗设备结构的智能化、合理化、自动化。目前，像分析仪器、超声波检测仪器、呼叫系统等医疗器械中都会应用到单片机。

1.6应用于工业控制领域

近年来随着工业的不断发展，工业生产的自动化程度不断提高，尤其是在电力高压行业、核工业、粉尘工业等一些特殊环境下，对于人体的危害较大，因此基本上都已经实现自动化操作。在这些高危作业的自动化操作中目前已经广泛应用到单片机技术。在工业化控制管理过程中应用单片机技术，通过数据采集以及过程控制手段实现了工业控制管理工作的有效性以及科学性。目前，在报警系统、自动喷漆系统、流水线作业系统等方面都广泛应用到单片机技术。

2.关于单片机的开发技术

出现新的CPU后，以往的8位机慢慢增加到了16位机、32位机、64位机甚至更高的级别。现阶段，基本上单片机都应用了EET技术，增加该项技术后可以有效避免外界的干扰，确保系统的时钟信号不受影响，整个系统的可靠性得以提升。在单片机中应用布线和驱动技术，可以减少噪声，减轻噪声对于电路信号的干扰，提高电路信号的传输质量。其次，在单片机中还应用了OPT技术、裸片技术、表面贴技术等，OPT技术相对于掩膜技术而言，具有生产周期短、风险小等特点；而裸片技术以及表面贴技术可避免OPT芯片出现接触不良现象。开发单片机技术的过程中，应该综合考虑成本、性能、适用环境等多方面因素，尽可能开发出和企业相适应的自动化系统。在选择编程语言时，由于C语言程序具有良好的可继承性，而且也便于进行模块化设计以及管理工作，因此一般都会选择C语言。在选择型号时，有AVR、8501、MS430、PIC等多种选择，因为不同的型号并不会存在较大的差异，因此在选择其中的一种型号后能举一反三。另外，在设计、开发单片机的过程中，还需要考虑接口设计、系统干扰、驱动电路设计、软件设计、平台建设、接口设计、抗干扰设计等诸多方面。

3.总结

单片机应用论文篇3

【关键词】单片机；项目式；课程改革

单片机应用技术是高职院校电子信息类、自动控制类等专业的核心课程，这门课程学习的好坏直接影响了学生对专业研究的进一步深入的能力及电子信息类人才培养的基本要求。据调研高职院校单片机技术应用课程教学方式，部分院校按照知识体系讲授，讲授内容顺序为单片机技术概论、单片机体系结构、汇编语言程序设计等[1]。按照知识体系讲解，教师和学生普遍感觉内容枯燥无味，学生对知识点难以理解，更不用说具备利用单片机设计应用系统的能力。部分院校目前利用项目驱动式教学，经过实践教学测试，教学效果良好。

一、教学模式的改革

教学模式由知识体系讲授转变为项目驱动方式。这两种方式各有优缺点，知识体系讲授对于高职阶段的同学说来说，能够系统的了解单片机的内部体系结构，对指令执行的内部过程更加清晰，知识点介绍完后再通过一个大的课程实训项目完成课程的实践教学。项目驱动式教学方法是通过多个项目的学习完成单片机课程的教学，即介绍某个项目时，先介绍理论知识，紧跟着完成实践教学，即设计项目硬件电路、软件程序，然后调试系统等环节。每个项目能完成具体的某种功能，学生学习兴趣会增加，对课程的理解更加深入。两种讲授方式存在的弊端有：知识讲授体系缺乏兴趣性、理论较难理解、缺乏实践能力的锻炼；项目驱动式对单片机的内部原理分析不够深入，但提高了单片机应用项目的实际开发能力。

实际教学过程中可采用模拟仿真及实物焊接两个环节。硬件仿真电路使用Proteus硬件仿真软件，该软件内部集成了多种常用的单片机芯片、电阻、电容、晶体管、LED、LCD液晶屏等，电路搭建方便，仿真效果良好，目前广泛的应用在单片机课程的教学中。软件采用KEIL软件，该软件使用方便，通过建立工程文件到生产HEX文件整个流程清晰易懂，代码编译质量高。Proteus和KEIL两个集成开发环境具有联调功能，提高了学习效率，使得系统开发流程更加直观，容易被学生接受。

二、教学内容的选择

教学内容的选择需符合人才培养方案的定位。学生通过本门课程的学习，能够掌握单片机实际项目的开发流程；能够独立设计常用的单片机控制系统；具备检修单片机应用系统故障的能力；能够熟练使用仿真软件进行系统仿真测试；提高学生手工焊接技能等要求。

通过多个项目的设计，使得单片机技术中的知识点全部介绍，能够达到上述要求。教学项目需从简到难，然后综合设计多个项目，最终达到理论和实践教学效果。教学内容详细介绍如下：（1）单片机最小系统的介绍。可选用项目点亮一个发光二极管。分析单片机与PC机的区别，介绍单片机的基本知识等，理论分析后，在Proteus中搭建硬件电路，在KEIL中设计软件程序，然后调试程序，观察系统是否正常工作，需重点介绍集成开发环境Proteus、KEIL软件的使用。（2）单片机IO端口的学习。如可选用流水灯系统展开介绍，详细分析单片机内部IO端口的特点，分析其应用场合，通过软硬件设计提高学生实践能力。（3）单片机定时/计数器的学习。可选用秒表设计项目展开教学，通过对秒表延时时间的准确设计，采用定时器查询方式完成延时，能够较好的掌握定时/计数器的工作原理及实际应用程序设计。（4）单片机中断系统的学习。在秒表设计中延时程序可用中断方式完成，通过与查询方式的比较，能够让学生更容易理解单片机定时与中断之间的关系。（5）单片机键盘电路的学习。需掌握独立按键和矩阵键盘两种方式的应用，可采用万年历系统的设计，在此项目中介绍数码管动态驱动方式及常用的LCD1602、12864等液晶屏的使用，此项目进一步综合运用了定时、中断资源，提升了学生综合运用单片机内部资源的能力。（6）最后通过多个综合项目的设计，达到教学目的。如单片机温度控制系统设计、单片机测距系统设计、单片机密码锁系统设计、单片机语言报警系统设计等。[2-3]

在项目设计过程中，为了达到更好的教学效果，可以网购单片机学习套件，学生动手从单片机最小系统焊起，然后焊接接口电路及串口下载电路等。通过实物的焊接能够加深学生对单片机应用系统的理解，且每个项目HEX文件能够在此套件上验证，包含了仿真与实物测试。也可以让学生在万能板上焊接每个项目电路，进而提高焊接能力及实物查错能力等。

三、考核方式的改革

单片机课程的考核采用平时成绩和期末成绩按比例相加得到课程成绩。平时成绩应占主要部分。平时成绩的重要性提高，学生的积极性会增加，能让学生认真的完成项目的设计。

高职院校的学生主要是培养实践能力的提升，在理论够用的基础上，强化其动手能力的锻炼。如何对每个项目进行考核呢？可考核硬件电路设计的正确性、软件程序设计的合理性、功能的完整性等。为了进一步提高学生的实际动手能力，可让学生在万能板上焊接单片机应用系统，考核学生的手工焊接能力、实际电路板查错能力、团队配合能力等。考核内容可包含有其他内容，如学习态度、出勤情况等方面。

四、项目举例

以电子钟设计为例。项目目的是掌握单片机定时器、中断系统、键盘电路、液晶屏的综合应用。硬件电路设计方面，需搭建单片机最小系统、时钟控制按键、显示电路，通过硬件电路的模拟仿真及实际电路板的焊接，进一步强化了最小系统及扩展电路的设计要点，掌握了液晶LCD1602的内部电路结构原理及引脚的接线方法[4]。

软件设计方面，软件流程图如图1所示。主函数需先初始化液晶屏1602、定时器、中断系统。初始化结束后进入无限循环，无限循环包括有时、分、秒的显示程序、按键扫描程序。当定时1S到后进入中断服务程序，秒加1，当秒到60时，分加1，当分加到60时，时加1，当时为24自动返回到0。按键扫描程序需设计时钟启动、暂停、复位按键检测程序，使得时钟为可控时钟，该程序需在循环程序中不停的被执行，即为按键扫描达到控制效果，为了达到更好的控制效果，可采用按键中断方式去完成软硬件的设计。

五、总结

单片机技术是一门实践性很强的课程，教学内容、教学方式、考核方式等需在实践教学中不断改进。论文简要的介绍了项目驱动式教学法在单片机技术课程教学中的应用，通过实际教学效果的考核，达到了预期的教学目的，教学效果良好。

参考文献

[1]汪万维.单片机课程教学改革探讨[J].武汉大学学报(理学版),2012(10):95-97.

[2]张涛,韩春贤,等.单片机课程教学改革之我见[J].天津职业院校联合学报,2012(8):101-102.

[3]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].北京:电子工业出版社,2009.

[4]杨利亚,潘海燕,等.《单片机原理与应用》教学改革与探索[J].电子世界,2012(11):167-168.

本文系2011年安徽商贸职业技术学院院级质量工程项目“特色专业--应用电子技术专业”阶段性研究成果。

作者简介：

单片机应用论文篇4

关键词：单片机 智能技术 工程

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0083-01

单片机智能技术在现阶段的发展中日趋健全，无论是电子工程，还是生产制造，单片机智能技术无疑为企业的发展带来了较大的福音。从主观上来说，体积较小的单片机具有较大的空间，在整个系统运行的过程中，单片机能够更好的完成任务，再加上智能技术的结合，帮助工程领域的创新和生产达到了一个新的顶峰。本文就单片机智能技术在工程领域的应用进行一定的讨论。

1 单片机的设计

对于单片机智能技术来说，在现阶段的应用中，不仅仅局限于工程领域，但是工程领域确是最有说服力的一个领域。现阶段的单片机智能技术之所以能够得到如此大范围的青睐，主要原因在于单片机的设计工作。本文在此对单片机的设计进行一定的讨论。

1.1 硬件设计

单片机智能技术在应用的过程中，其中一个最重要的依赖就是单片机的硬件。虽然从形态上来看，单片机的体积较小，但其内部的空间较大，不仅可以输入一系列的程序和设置，同时能够在运行的过程中，充分结合工程的需要。在硬件设计方面，单片机的电路设计，最好是选择标准化、通用的电路，这样不仅能够在工程领域中得到广泛的应用，同时可以在出现故障的时候，及时更换。另一方面，如果单片机的外接电路较多或者比较复杂的时候，我们需要充分考虑到硬件系统的驱动能力，避免不良的情况发生。

1.2 软件设计

在单片机智能技术方面，硬件是基础，软件是发展。在软件设计的过程中，既要考虑到硬件的承受范围，同时也要考虑到软件日后的应用范围。在结合硬件和软件的实际情况以后，才能让单片机智能技术获得较大的发展。本文认为，在单片机的软件设计方面，需要分为三个层次进行：单片机程序、设备驱动程序、客户应用程序。值得注意的是单片机程序的工作时控制开发板，尽量不要增加新的工作，避免工作不专一产生的运行不畅。除此之外，设备驱动程序是Windows核心的一部分，部分工程在应用单片机智能技术的时候，因为没有考虑到这一点，导致整体效果并不理想。因此，今后的工程在应用单片机智能技术时，需要全面的考虑。

2 单片机智能技术在工程领域的应用

2.1 三星单片机

在工程领域当中，三星是一个具有实力的品牌。从近几年的发展来看，三星的发展出现了较大的增长，其中固然有品牌的力量。但是核心的发展因素还是技术。三星在运用单片机智能技术的过程中，达到了一个较为高端的水准。比方说三星生产的KS51和KS57系列四位单片机，得到了普遍的认可，无论是手机还是电脑，亦或是其他的电子产品都因为这两个系列的单片机而获得了较大的市场占有率，在经济效益上也有大幅度的增长。除了上述的两个系列以外，三星利用单片机智能技术还生产了KS86和KS88系列八位单片机，KS17系列十六位单片机和KS32系列三十二位单片机，这些产品在得到认可的同时，也被广泛的应用到工程领域中。

2.2 SST单片机

在单片机的生产领域中，除了三星以外，还有很多的生产公司。比方说美国的SST公司，他们在应用单片机智能技术方面，也达到了一个较高的水准，而且生产出的单片机在整个市场中占有很大的份额。从近几年的发展来看，美国SST公司推出的SST89系列单片机是标准的51系列单片机，主要包括SST89E/V52RD2，SST89E/V54RD2等。它与8052系列单片机能够充分实现兼容，避免一些不良冲突。同时，美国SST公司推出的产品，提供了系统在线编程的功能，在很大程度上方便了工程的顺利进行，并且节省了工作时间，提高了工作效率。另一方面，美国SST推出的单片机在内部flash的擦写次数方面，达到了一万次以上，程序的保存时间甚至达到了100年，由此可见，单片机智能技术在工程领域中应用之后，对用户具有非常重要的积极影响。今后的工作重点在于，客观上提高单片机的实用功能。

3 结语

虽然单片机智能技术在现阶段的应用，能够有效的推动工程领域的发展。但社会不仅仅需要工程领域，还有电子领域等众多的核心领域。我们需要更加广泛的应用单片机智能技术，只有这样才能更好的促进社会的进步，给予用户更大的帮助。还有，我们需要结合实际情况，在不同的工程中，发挥单片机智能技术的优势，达到一个最优效果。

参考文献

[1]俞荣，赵子真.单片机自动控制应用系统的设计探讨[J].机械管理开发，2010（01）.

单片机应用论文篇5

（重庆三峡学院 重庆 404000）

摘要：针对单片机实训体系存在的理论与实践脱节、缺乏工程应用能力培养等问题，本文介绍了相关的改革情况。采用项目化模式组织理论教学和工程开发模式组织实践教学，将理论教学与实践教学紧密结合起来；改革单片机课程设计模式，增加课题宣讲、系统验收答辩等环节，促进学生动手能力及自主学习能力的培养；组建单片机兴趣小组及与大学生创新性实验的结合，促进课内外单片机学习的良性互动。实践证明，单片机实训体系的多层次多模块改革，提高了学生的应用能力及综合素质，改革经验具有一定的推广价值。

关键词 ：单片机实训课程；教学改革；应用型人才

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）02-0060-04

作者简介：谢辉（1969—），女，硕士，重庆三峡学院教授，研究方向为工业测控系统的教学和研究。

基金项目：重庆市教委教改项目“单片机课程‘项目导向型’教学模式的研究与实践”（项目编号：113013）；重庆三峡学院教改项目“应用本科单片机课程实训体系的教学改革”（项目编号：JG120668）

一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

现代工程对应用型人才的工程素质与实践能力的要求不断提高。工程素质是一个技术人员创新意识、团队意识及知识技能等的内化表现，实践能力则体现为一个技术人员分析问题、解决问题的外在执行力，二者相辅相成，是应用型人才培养的重要指标。高等院校工程教育是培养造就合格工程师的主渠道，需要每门专业课程理论与实践的有机联动，特别是实训课程的系统化培养。

单片机是现代测控的核心。“单片机原理及应用”是电子、机电等专业的一门重要的专业基础课，同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性强的课程。特别是单片机实训课程，是对学生进行专业的技能训练，巩固和加强所学理论知识，培养学生动手能力和工程素质的重要环节，与单片机理论课程具有同样重要的地位。

“单片机原理及应用”课程在我院开设多年，虽实践教学经验较丰富，但单片机实训课程体系还存在着很多问题，主要体现在以下几个方面：

第一，单片机实训课程与理论教学结合不够紧密。目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的传授，课堂教学以单元章节划分知识体系，课内实训以验证性实验为主，学生无法将理论知识与实训有机地结合起来。到了课程设计阶段，学生很难对实训课题有一个整体性的认识，不知道软硬件如何分工，如何开展模块化程序的编写。许多时候课程设计变成了教师做课题，学生只能做简单的电路焊接、程序录入等工作，没有达到培养学生应用能力的效果。

第二，实训课题与生产实际结合不够紧密。课程设计是学习单片机系统设计与开发的综合过程的重要环节，实训项目应该与生产实际紧密联系。但目前绝大多数的实训项目都主要停留在理论分析、绘制原理图、编写程序及电路板焊接等方面，对单片机系统在生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。

第三，对学生实践能力与创新精神的培养不足。工科的学生最重要的专业素质就是实践能力与创新精神。单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识，是培养学生专业素质优质的载体。但由于现行课程体系的条块分割，课程实训没有与课外实践及相关课程知识进行有机衔接。为保证课程设计在规定的学时内完成，实训项目往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤，直接给出一个可以完成的任务。这样，学生的实践能力很难有实质性的提高。

总体来说，现行单片机实训课程任务较单一、考核不够全面，对学生应用能力的培养还停留在较低的层面上。为促进学生实践动手能力的培养及工程素质的提高，单片机实训课程改革十分必要。

二、单片机实训课程体系的改革

单片机课程实训体系的改革，最重要的是通过理论课程学习及实践项目训练，使学生能站在工程应用的角度，更深入地理解单片机的理论知识，掌握单片机系统的开发流程，提高分析问题解决问题的能力，最根本的目的是培养良好的职业应用能力。为此，实训课程的改革主要做了如下几个方面的工作。

（一）项目化教学模式的构建

打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式，将单片机课程规划为基础知识、单元技能及综合能力三个层次，采用项目化教学模式组织理论与实践教学。

根据电子信息应用本科的人才培养定位将课程内容进行优化重组，精心编选了6个非常贴近实际的工程项目，编写出版了相应的单片机项目化教材。每个项目就是一个相对独立的单片机应用系统，包含单片机的一个或若干个知识模块，从实现实用性、能力化的教学目标；每个模块又由一个或多个任务组成，将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合和重组，贯穿在以职业能力培养为核心的工程项目中。

课程教学按照工程项目开发的模式，即“项目提出模块分解任务完成项目总结”的流程进行。如“单片机最小系统”项目是让学生理解单片机内部结构和最小系统的的简单应用，又将其划分为“51单片机初步认识”、“最小系统构成”、“流水灯控制器“、“简单程序设计”等几个主要任务，每一个任务就是一个或几个项目知能体系指标的具体体现。通过实物演示、多媒体授课及实验室任务程序的调试运行，将单片机理论教学与实验教学紧密结合。在每个任务的完成过程中，还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“彩灯控制器”，除常见的流水、追逐、跳跃等基本控制效果外，还引导学生思考多重跳跃、旋转及不规则闪亮效果，进一步思考更多LED组成点阵的控制方法，更深一层地思考I/O口不够用时的接口扩展问题及延时时间的控制问题；鼓励学生通过钻研教材及课余查阅资料提出想法，并将想法变成可行的系统设计框图；对一些技术难点留到课程设计阶段进行论证与解决。

（二）工程实践型课程设计的开展

课程设计是工科专业培养应用型人才的重要手段，也是单片机实训体系改革的重要环节，其主旨就是加强实训课题与工程实践的紧密联系，真正培养学生具备单片机系统设计开发的基础能力。课程设计改革主要做了课题论证宣讲、过程指导改革、规范设计报告及答辩验收等几个方面的工作。

1.实训课题论证与方案宣讲

课题论证是工程项目开发的一个重要环节，方案的优劣直接关系到后续开发难度、售后维护及产品性价比。在前期项目化教学的同时就有意识地引导学生开展横向与纵向的知识扩展，为课程设计做准备。如“数字电压表设计”横向的知识扩展包括不同种类A/D转换器的选择、显示器及键盘设计方案的比较，纵向的知识扩展包扩电压表量程的切换、电压表到万用表的转换，其他非电量，如温度、流量、湿度、压力的检测，从单机仪表到组网仪表的扩展等。在学生具备一定理论知识水平与实践能力的基础上，教师提出课程设计的要求，并给出相应的实训指导书，鼓励学生开始项目化小组筹备，寻找感兴趣的课题。教师指导学生到专业网站查阅资料、下载模块。必要的时候，还可以思考题的形式让学生写一份相应的文献综述。

课程设计阶段的第一个任务就是实训课题方案论证，要求以小组为单位充分讨论，进行一次公开的课题论证宣讲。宣讲内容主要包括设计方案选择、设计框图、系统原理说明、拟达到的技术指标及及拟解决的关键问题等。教师会在此过程中检查学生的前期准备工作，包括相应芯片数据手册、设计参考范例等，指出设计方案的优点及不足，对可能遇到的设计问题给出参考意见，要求针对方案宣讲中发现的问题再修改整理。如常做的“温度控制系统设计”，要求每个课题组明确控制背景、控制精度，进而选择合适的温度传感器与A/D转换器，鼓励学生选择性价比高的芯片，如内置A/D转换器的单片机，串行总线传输的小尺寸贴片封装的芯片，或一体化的数字温度传感器等，提示学生注意温度是大惯性控制量，需要一定的算法处理以提高控制精度。通过课题论证宣讲过程的训练，可让学生切实感受到工程项目开发的严肃性及系统性，意识到前期准备及系统规划的重要性，从而更全面深入地思考与解决问题。

2.项目化小组的开发过程训练

课程设计以贴近实际的项目化小组的方式开展。根据课题工作量的大小及各自的兴趣爱好，3~4人组成一个项目小组进行系统设计，包括硬件原理图设计、控制程序编写及调试、系统仿真验证及实物制作等。项目小组的形式既能发挥不同学生的能力优势，又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合及实践能力的培养，如管理程序编写、系统调试、故障排查、性能优化等，使其更贴近工程实践的开发过程。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会，从而最大限度地调动学生的学习积极性，教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题，教师提出自己的观点和看法，必要时指导学生进行软硬件调试，观察实验现象，从而引导学生向正确的方向发展。如所做的“16×64点阵控制屏”，最先驱动方式是采用串行移位寄存器控制。当做16×16点阵实验时，一切正常，但扩展到16×64点阵，进行字幕左右移动时，会出现重影，通过教师指导及实验验证，确定是串行驱动方式带来的问题，改为并行驱动方式后，很好地解决了该问题。

3.规范设计报告及验收答辩

课程设计后期主要完成设计报告写作及实物验收和答辩。通过这些手段促进学生更全面深入地掌握项目开发各方面的技能。

（1）设计报告写作。进行设计报告写作培训，指导学生从课题任务、设计方案论证、设计内容、硬件及软件工作原理、系统调试、仿真及实物展示等几个方面进行阐述，并要求做实训总结，最后的附录按照规范格式附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片，成为一份有价值的技术文档。通过培训，学生课程设计报告整体质量较好，报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整，杜绝了原来抄袭芯片手册，缺乏实质内容的假大空形式。

（2）验收和答辩。原来的课程设计没有验收答辩这个环节，不利于学生总结反思项目经验。程设计引入验收答辩机制，检查学生是否认真完成课程设计及对专业知识的掌握和运用能力，也是确保考核评价真实公平的重要依据。验收主要从系统设计、功能演示、硬件质量及软件功能等几个方面进行考核，并进行作品之间难度的对比与竞争。答辩以小组为单位进行，要求以PPT形式展示课题所做主要工作，每个组员都要回答指导教师的1至2个问题。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思项目经验，从而从考核层面督促学生更好地学习。课程设计的改革实现了从以前重结论重报告到重过程重能力的转变。

（三）实训过程的考核改革

考核方式改革是实训体系改革的重要方面。以往的实训课程考核形式相对单一，主要以实训产品及设计报告为考核对象，没有细致地考核实训过程及团队成员知识水平的真实情况。改革的重要理念是重视创新思维与实践能力的培养，采用形成性考核与终结性考核相结合，以能力考核为主的方式进行实训成绩的评定。考核内容主要由“综合能力考核”（30%）、“实训过程考核”（40%）及“总结与答辩”（30%）三部分组成。“综合能力考核”主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分，重点考核学生对单片机理论知识及应用能力。“实训过程考核”主要考察学生实训过程的软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。“总结与答辩”也是实训考核的重要环节。通过课题总结，让学生明白系统设计性价比的重要性，实验室方案与工程实用方案的区别，课题存在的不足与可能的改进措施；验收答辩可以让学生对课题做全面的总结反思，端正学习态度、重视实践过程，重视知识点的细节学习。单片机课程考核方式的改革可以从根本上杜绝“高分低能”现象的发生，是促进学生创新思维和应用能力提高的重要手段。

（四）课外科技实践活动的有机结合

一些综合性的项目开发仅靠课内实验实训环节的训练是远远不够的，将课内实训与大学生课外科技实践活动及电子竞赛等环节有机结合，是培养专业技能、提高综合素质的一个重要途径。

组织成立单片机兴趣小组，建立QQ交流群，将一些优秀的单片机教程、设计范例、芯片手册及常用的单片机开发网址等资料上传到群里共享。每个同学的电脑上都安装了Keil和Proteus软件，相当于建立了一个虚拟实验室。学生可以选择感兴趣的课题进行开发验证，对课程实训过程中的一些技术问题在群里相互讨论并进行进一步的完善，教师也会针对一些难点问题在线答疑。对一些基础较好、能力较强的学生，推荐他们进入创新实验室进行更进一步的学习。

创新实验室是学生进行课余科技实践活动的平台，配备了完善的电子仪器、单片机开发装置及刻版机等设备。学生可以选择实训过程中一些难点课题或综合性较强的课题再进行研究，也可以结合大学生创新实验课题及大学生电子竞赛课题进行研究，甚至可以承担教师主持的研究课题中的一部分内容开展工作。学生在教师指导和高年级学长带领下，独立进行系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版直至实物完成，最后写出课题报告。实验室还要经常召开讲座，介绍一些新型单片机及先进设计方法，并进行设计作品的讲评。通过这些多模块、多层次的课外科研训练与实践训练，学生能够将单片机及其他相关学科知识融会贯通，具有一定的单片机系统综合开发经验，为今后从事相关工作打下了良好基础。

参考文献：

[1]谢辉，陈立万，陈强.以“工程素质”与“创新能力”为导向的电子信息应用本科人才培养模式的构建[J].教育与职业，2012（273）：109-110.

[2]嵇萍，徐香梅.面向创新能力培养的单片机课程教学改革探索[J].苏州市职业大学学报，2014（1）：88-89.

[3]谢辉，陈立万，王悦善.“理实一体化”单片机课程项目导向型教学法的探索与实践——以重庆三峡学院为例[J].职教通讯，2011（16）：46-47.

[4]谢辉，李洪兵，李焱.单片机应用技术[M].北京：清华大学出版社，2013.

[5]葛浩，林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011，28（10）：138-140.

[6]郑梁，胡冀，徐平原，高惠芳，秦会斌.单片机课程设计的创新教育模式研究与实践[J].电子电气教学学报，2009，31（9）：99-101.

[7]王敏杰.以职业能力为本位的实训教学考评模式探讨[J].中国职业技术教育，2009（11）：33-34.

单片机应用论文篇6

关键词：单片机；项目教学；Proteus；仿真

中图分类号：TP368.1文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2010) 14-0000-02

SCM Curriculum Reform in College

Ma Dongxia

(Heilongjiang College of Construction,Harbin150000,China)

Abstract:This article features from the vocational college students,single chip characteristics and teaching technical courses to analyze the situation,which made the project of curriculum reform program,namely the use of simulation software and Keil uVision3 Proteus combines the hardware design,programming,commissioning and simulation.

Keywords:Microcontroller;Project teaching;Proteus;Simulation

随着电子技术和超大规模集成电路技术的发展，单片机以其体积小、性价比高、集成度高、控制能力强、功耗低、易扩展等特点，在智能家用电器、工业控制、通信技术、智能仪器仪表、家用电器、办公自动化等领域中得到了广泛的应用，几乎在我们生活中的各个领域都可以找到单片机的踪迹。因此单片机课程是高职院校电子信息、计算机、电气、自动化等专业必开的课程。由于单片机是一门即抽象而且实践性又非常强的课程，所以一直以来都是教师难教、学生难学的课程，显然传统的以教师为主的讲授教学模式对于这样一门课程，就存在着很多问题。

一、目前单片机课程教学现状分析

（一）教材知识结构固定、理论知识枯燥

目前的大多数单片机课程教材都是以单片机的结构和各模块的使用为核心进行编写的。这样的教材对单片机的结构进行了详细的讲解，但学生对于这样的知识结构很难接受，几堂课下来就兴趣尽失，所以学完单片机课以后，虽然是对单片机结构有了一定的了解，但还是不知道单片机究竟是什么东东，也编不出一个什么像样的程序，更不用说利用单片机进行产品开发了。然而高职院校主要是培养学生的实训动手能力。所以这样的教材对于高职学生来讲是不适合的。

（二）教学方法一成不变，不能调动学生的积极性

一直以来单片机教学都是以教师为主体的传统讲授教学模式。不管是单片机的发展还是应用以及单片机的控制功能等都是老师通过黑板讲授的方式传授给学生。学生只能凭想象力来想什么是流水灯，什么是数码管等，单片机是怎么样控制流水灯，怎样控制喇叭发声的等等，这样学生学起来非常累，久而久之就对失去了兴趣，教学效果当然就不会好。

（三）实验设备及内容固定，不能培养学生的创新能力

单片机课程是一门实践性极强的课程，所以实验是不可缺少的。目前多数学校都有相应的单片机实验室，差不多都是由几台综合实验箱及几台电脑组。学生上实验课时，都是按照课程的进度和老师的要求，将实验指导书上的已经编写好的程序输入到计算机的相应软件里，然后下载到实验箱上的单片机上，最后观看相应的实验结果。学生看到书上写的实验的结果后，实验课就基本结束。这样的实验课程只能培养学生的惰性却无法培养学生的创造性。学生的单片机开发与设计能力得不到提高，也无法适应于工作岗位的需求。

二、基于以上原因，现提出单片机课程改革方案

（一）教材改革

传统的教材都是按照单片机的结构、指令系统、程序设计、中断定时、串口以及相关接口模块编写的，理论知识看起来很连贯，但偏重理论。就拿指令系统来说，五大类指令共一百多条，既难学又难记，甚至这节课学时都忘了上节课讲的是什么了。而且书中的一些例子也只是对所讲指令的理论性应用，对于具体的实践应用实例比较缺乏。这样选择一本适合的教材很重要，

（二）教法改革

传统的教学中主要是以教师讲授为主，按照教教材的知识结构顺序的把理论知识讲授给学生，再根据内容的需要适当的做些实验。结课以后学生普遍反映单片机系统结构抽象、指令功能多、程序编写困难，使学生入门学习望而生畏，严重挫伤了学习兴趣和热情。尤其不利于学生动手能力及创新能力的培养。为了解决这些问题，引入了项目、案例等教学方法。课程围绕着选好的项目进行，可以把整门课程分解为若干个项目，每个项目就能完成一个单片机控制功能。让学生积极的参与到制作过程中，这样既调动了学生的积极性，又提高了他们的实践动手能力，一个项目做完以后相关的知识点也就掌握了。这样学生学习起来会感到很轻松，也切切实实的知道了单片机的功能。所以项目化课程教学能够增强学生就业的适应能力，实际应用能力，提高职业技能，是行之有效的新型教学模式。

（三）Protues软件仿真

项目教学法的引入把学生变成了教学过程中的主体，也就是学生动手去完成整个项目的制作。但对于单片机这门实践性和应用性较强的课来说，如果想让学生切实地了解要做的项目，既包括实体硬件连接又包括软件编程。但这需要很大的资金投入，而且一旦有错误就会造成原材料的浪费，所以仿真软件是一个不错的选择。其中Protues是目前最好的模拟单片机器件的工具，它可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及电路。因此在课堂教学中引入Proteus仿真软件，利用Proteus仿真软件和现有的多媒体教学设备，便能在课堂中完成项目中软件、硬件和系统集成等内容的制作。在进行多媒体演示时，可以引入大量的单片机应用实例，用Proteus软件演示从单片机硬件设计到软件调试的全过程。既节省了时间又减少了硬件资源。同时我们可以将Keil uVision3相结合，在keil软件里完成程序代码的编写与编译，然后加载到proteus的硬件设计中，这样就可以让学生看到单片机控制及项目的整个完成效果。如常用的流水灯实例在proetus中的硬件图。

在kKeil中的程序代码：

ORG 0040H

MOVA，#0FEH

MAIN：MOV P0，A

LCALLDELAY

RLA

AJMPMAIN

DELAY：MOVR7，#10

DE1：MOVR6，#200

DE2：MOVR5，#248

DJNZ R5，$

DJNZ R6，DE2

DJNZ R7，DE1

RET

END

这样既可以自己设计硬件电路又能够编程控制，生动、直观、思路清晰，使抽象的理论概念和结构直观化、具体化易于学生理解和掌握，既提高了学生的学习兴趣又能够培养学生的创新精神，达到知识的扩展。

（四）成绩考核

传统教学注重知识和理论的学习，考核以期末闭卷理论考核为主。这种考核方式，不适于高职学生，高职学生应以职业技能训练为主，所以考核的内容方式应以考核实践动手能力为目的。因此我们主要以项目进行考核，设计几个单片机控制项目，让学生按组完成硬件电路设计到软件编程，最后检查仿真结果。这样既提高了学生的分析解决问题的能力又提高了他们单片机开发的能力。

三、结束语

高职单片机课的改革势在必行。应把培养学生的实际动手能力放在首位，加强实践能力的培养，注重理论联系实际，激发学生的学习兴趣，从而有效提高单片机教学的质。这同时也要求教师不仅有扎实的理论知识，还要有实践能力，这样才能培养出适应市场需要的高职生。

参考文献：

[1]李刚.新概念单片机教程.天津大学出版社

单片机应用论文篇7

【关键词】任务驱动 单片机教学 探索精神

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）05-0060-02

一 前言

当前我国社会逐渐实现信息科技化，单片机已在各行业获得普遍使用，面对急需技术人才的市场，高职院校在培养单片机技术人才时应面向市场、顺应市场经济发展。近年来，我国高职院校中设立了多门课程，如：电子、计算机应用、机械等理论与操作相结合的单片机技术教学。这些教学均属于实践性和理论性较强的课程，部分学生刚接触此类教学时会觉得异常难学，很难理解和不易操作，降低了高职教学质量。所以，老师在进行教学时需要更努力，多参考成功教学案例，寻找适合当前学生的教学方式。本文根据高职单片机教学的现状进行了探讨，并分析任务驱动法在单片机教学中的应用。

二 目前高职单片机教学的状况

从前的教学方式都是根据原有教材进行教学，方法过于陈旧、传统。从单片机体构造进行了解，然后对设备指令进行说明，并操作设计，把系统设备进行扩展与其他部件共同使用，最后对理论知识进行举例说明。而且传统的单片机操作课程是安排在理论知识后才整体进行操作，没有做到理论与实际操作相结合。这样的教学方式已不符合现代教育发展潮流，导致教学问题不断出现：实验方法过于封闭，封闭性的实验教学使学生缺少积极性，让理论知识无法与实验操作相结合，学生不能全面了解单片机实验课程的重点，也无法培养高职学生的操作能力和思维能力。教师的教学方式过于陈旧，在传授理论知识时没有与实践课程相结合，而是把知识与实践内容相分离，陈旧的教学方式导致学生失去对单片机学习的兴趣。

目前在高职单片机教学中出现的问题较为严重，如：教学案例较少，过于重视理论教学；高职单片机教学内容比较难理解，而且学校安排课程较少，同学们学习了解时间较少，刚接触这门课程理论知识时学生都难以理解，部分学生开始出现厌学、烦躁的情绪，对课程提不起兴趣。没有根据学生实际情况做到针对性教学，并把硬件、软件内容相分离，导致学生对单片机软件进行设计时缺少综合的设计概念。

三 任务驱动法在教学中的应用

1.教学运用说明

老师把任务驱动法应教学的内容转换为一个和两个以上的事项，全面做到根据任务内容作为驱动，从而抛出问题指导学生探索思考问题，使学生根据问题进行思考并结合原有的知识掌握任务驱动法教学的理论知识，从而提高课堂教学质量，有利于提高学生的思维能力和分析问题能力。任务驱动法在高职单片机教学中，如只采用理论说明实施教学指导，只能培养学生对学习的兴趣，多数同学可以从老师分配给自己的任务去掌握、理解基本知识和提高自身实践能力，本身学习条件不错的学生，有时会存在“能力不足、知识量不大”的情况，可以针对这部分学生原有的基础去提高教学要求。如果只进行任务驱动法讲解，让学生去解决毫无头绪的问题，由查找内容、制订方案到完成总结全由学生独立解决，而老师只在旁边进行指导、教导，那么学生会主导整个方案的选定和实施。所以，把两种教学方式共同结合应用到高职单片机教学指导中，可运用先简单后复杂的方式去教导，首先让学生了解如何运用驱动法，然后引导学生进行实践操作，逐步掌握新知识，最后再进行针对性教学，使学生全面了解任务驱动法在单片机教学中的应用。

2.具体应用过程

如以“道路灯具系统”作为设计例子，来了解任务驱动法在高职单片机教学中的应用。

第一，任务简介：对道路灯具系统进行设计，须运用单片机进行设计，道路系统灯具分为四个方向东、西、南、北，开始应让道路口的红色灯完全亮起，南、北两组绿灯亮起，东、西两组红灯亮起，然后车辆可向南北方向驶去，行驶一段时间后南北绿灯转换为黄灯，黄色灯光开始运行，运行一段时间后，红灯开始闪动，同时东西方向等绿灯开始亮起，东西方向的车辆行驶。在系统设置的时间过后，车辆停止行驶，黄灯闪动，过后再转换到南北方向通车，以此类推。

第二，提升任务要求：应用过程的第二个环节，学生清楚项目后，老师要引导学生创新，培养学生的创新能力，并结合教学内容引导学生。主要方式可以在原有的基础上去发掘问题，也可以列举较为成功的项目进行分析。例如：可以提高道路交通系统设计要求，对公路人流量、车辆进行控制，合理掌握道路上红、黄、绿灯的切换。学生可以通过上网查找资料或向经验丰富的老师了解设计方案，然后对项目进行资料整理、设计方案、软件系统和硬件系统设计，最后实施方案并进行总结。在任务操作期间，老师不但要引导学生还应为学生提供更多有效资料，做好学生的任务导师和资料员，帮助同学完成任务并在完成任务期间探索任务驱动法在单片机教学中的奥秘，让学生掌握新的学习内容。

第三，项目分析：（1）分配任务时要考虑任务的“两面性”，一是老师应根据课本实际内容确定任务；二是学生要从课本内容出发，解决问题，确保学生既可以完成任务同时还学到知识。这属于单片机教学的开端，也属于主要环节之一，这一环节主要注重项目设计，要学生根据案例，接近实际生活。（2）突出重点，分析项目操作过程，老师在分析时运用自身经验讲解项目技巧，把理论讲解提升到实际操作，说明完成项目的目的，详细的项目分析见下表。

.总结经验

在系统设计完成后，老师召集学生开班会，让学生交流在任务中的体会，并分享解决困难的经验，通过交流、探讨完善自身学习能力。

四 结束语

将任务驱动法应用在高职单片机教学中的好处有很多，在实施应用教学时要把学生作为教育的主体，把理论知识与实际操作相结合；老师在单片机教学中应灵活运用理论，时刻引导学生、提点学生。使整个教学充分凸显出老师的引导地位和学生的主置，因此任务驱动法在高职单片机教学中的应用值得推广。

单片机应用论文篇8

关键词：单片机教学改革；Proteus仿真教学；项目教学法

“单片机原理与应用”是一门实践性非常强的课程。在教学中，学生普遍认为单片机的结构复杂、概念抽象、指令难记，学习时缺乏兴趣，学习效果不理想。[1]为了让学生真正掌握单片机原理，并能够进行单片机的系统设计，笔者在教学中采取了一些做法，收到了良好的教学效果。

一、激发学生对单片机学习的兴趣

兴趣是最好的老师，单片机的教学同样也要激发学生的学习热情，只有学生感兴趣，才能学得好。在教学过程中，教师要避免照本宣科，并通过实物的制作让学生享受成功的喜悦，从而激发学生的学习兴趣。

1.上好绪论课

在“单片机原理与应用”的绪论阶段，教师可以用大量的应用实例将学生带入单片机的世界。如日常生活中学生熟悉的家用电器：洗衣机、电视机、微波炉等；火车、汽车、船舶、飞机等交通工具的测控系统。其次，教师可以介绍一下目前行业对单片机人才的需求，告诉他们掌握单片机技术对他们将来的就业大有好处。最后，教师首次上课就可以将开发的单片机电路板带到课堂上，如：数字钟、循环彩灯、温度测控系统等[2]。演示其功能，让学生看看、摸摸电路板和单片机。

2.注意入门教学的方式和难度

传统教科书一般首先讲解单片机的硬件结构（引脚功能、存储器结构、寄存器、工作条件等），这些讲解完毕将用掉近一个月的课时时间，学生此时已经感到枯燥乏味，如果接着进行一个月课时的指令系统学习，那么学生就会完全失去学习的兴趣。最后，他们只能得出一个结论：单片机太难学了，我学不下去。

因此，把握入门教学的方式和难度是相当关键的。教师不要一开始就进行理论知识的学习，可以把单片机的系统开发流程提到前面来讲。用万能板搭建一些简单的电路（如彩灯控制器），给出源程序，让学生自己利用调试软件进行编译，将目标程序下载到单片机中，调试并观察运行效果。使学生正式学习之前就能对单片机的整个开发流程有所了解，并体会到学习的乐趣，激发学生对单片机的学习兴趣。

3.组建单片机兴趣小组

对于学有余力的学生而言，仅凭课堂上的教学是远远不够的。我们可以组建单片机兴趣小组，开放单片机实验室，让学生自己设计、动手搭接电路，编程、调试电路。电路可选自电子期刊，也可以是教师开发项目的一些子项目，还可来源于学生的创新设计。

二、教学过程改革

由于“单片机的原理与应用”这门课程具有较强的综合性、理论性和实践性特点，传统的教学内容安排、教学方法和评价方法已经不能胜任当前的单片机教学任务。所以，单片机的教学改革势在必行。下面，笔者重点从教学内容、教学方法和教学评价方法三个方面来谈谈单片机的教学改革：

1.教学内容改革

传统的单片机教学内容强调理论知识体系的完整性、严密性， 注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系。内容安排的一般顺序是先讲单片机的硬件结构，再讲单片机的指令系统和编程方法，然后讲单片机系统的存储器、I/O口扩展及常用器件的应用，最后讲应用实例。学生学完后很难掌握单片机的应用，仅仅记住了一些枯燥的指令。

所以，教师应尽可能地选择项目式编写的教材。这种教材的内容由多个项目模块构成，每一个项目下包含多个子任务，将理论知识融于实际的电路中，让学生在做中学，在学中做。这样，学生不仅能够掌握单片机的典型应用，而且将枯燥的理论融于实践中，学生更加容易接受，印象更加深刻。同时，也增强了学生的动手能力和工程实践经验。

2.教学方法改革

传统的教学以教师讲授知识为主，学生被动地接受知识，实验多数属于验证性实验。大量的时间用在输入程序和校对程序上了，缺少了自己思考的空间，不利于学生分析设计能力的提高和创造性思维的培养。[3]

根据本课程的特点，在实际教学中，教师应该尽量采用理论实践一体化教学、项目教学法、任务驱动法等符合现代职业教育特点的教学方法。结合多媒体演示、仿真技术等现代教育技术手段，以学生为主体，突出实践性、合作性、探究性的学习方式，将枯燥的理论贯穿于项目任务中，提高学习的效率。

3.教学评价方法改革

“单片机原理与应用”是一门实践性很强的课程，所以，教师不能仅凭一张试卷来考查评价学生学习的情况，应该采取多元化的评价方法。在实际教学中，除了最后的试卷考核外，教师还应该注重平时的过程性评价和实践考核。另外，可以结合学生参加兴趣小组以及创新大赛的情况来进行多元评价。

三、利用Proteus仿真软件开展教学

Proteus仿真软件是由英国Labcenter electronics公司开发的一款EDA工具软件，它不仅可以仿真模拟电路、数字电路及模数混合式电路，还可以对单片机及器件进行仿真，是目前最好的单片机系统仿真软件之一。

“单片机原理及应用”是一门应用性很强的学科，必须通过大量的实践才能领会知识，从而达到应用的层次。然而有限的实验室资源很难满足学生的实践需要，而且每次搭建硬件电路需要耗费大量的时间。这样，仿真软件就给我们带来了很大的方便。设计一个单片机系统，我们首先要求学生在仿真软件中搭建电路，利用编译软件产生HEX文件，在仿真软件环境中实现软件、硬件的联合调试，最后再将目标程序下载到实验板中，观察硬件的运行结果。这样可以大大提高学习的效率，省去了反复修改硬件的麻烦，更主要的是，使得单片机的学习不仅仅局限于课堂。

四、积极开展校企合作，努力培养“双师型”师资

单片机应用论文篇9

[关键词] 单片机 C51 教学模式

一、引言

当代,随着电子技术突飞猛进的发展,传统的由分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以飞快的速度被嵌入式智能控制系统所取代。作为嵌入式技术基础的单片机,具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,已经逐渐普及到了各行各业,无论是机械、通信行业还是能源类行业,都有它的身影。面对如此巨大的市场,也迫切需要一大批懂得单片机技术的人才。

其实,早在上世纪末期,许多高等院校相继开设了单片机课程并开展了单片机研究。其教学内容主要包括单片机结构、工作原理和汇编语言等方面。基本上是理论教学,没有相应的实验设备。由于其结构的抽象性和汇编语言本身的难度,使得学生很难彻底地理解单片机的相关知识。

二、C51单片机的优点及教学现况

现今的一些大专、中职类的学校也开设了单片机课程。教学大多采用讲解硬件和软件知识为主,软件编程选用汇编语言。学习时学生需要记住很多条指令的助记符和使用格式,多数学生觉得没有挑战性,学习兴致不高。教师的教学效果不明显。

C语言是一种编译型程序设计语言,它具有多种高级语言的特点,并且可以调用汇编语言的子程序。它与8051单片相结合得到的C51单片机使用范围广,可移植性强;且C语言与生俱来的模块化特性使开发出来的程序模块可不经过修改,直接被其它项目所应用,从而最大程度的实现资源共享;C语言开发的代码便于开发小组计划项目,灵活管理,分工合作以及后期维护。C语言还比较好入门,只需掌握一些基本的语句就能编写简单的程序;初学者不熟悉单片机的指令集,也能够编写完美的单片机程序;不理解单片机的具体硬件,也能够编出符合硬件实际的专业水平的程序。

随着企业对C51单片机的推广和应用,一些高校也开始相应地调整了单片机的教学内容和教学方法。教师在进行理论教学时除了要讲解单片机的结构外,还要讲解C语言,还有一些学校添加了相应的仿真模拟设备。但是学生对单片机的学习兴趣提高不明显。

三、从培养学生竞赛的角度出发,进行C51单片机理实一体化教学

省市级的单片机竞赛题都是给出一个工程具体的项目让学生在短时间内去解决。学生需要进行需求分析、模块选择、线路连接和程序调试。比如,在需求分析里要求学生明白人机界面采用何种方式实现,即键盘、显示、按钮怎么连接以及他们之间是如何来切换的(可以用定时器来实现)。这些模块是固定的,学生所要做的就是如何来搭建这些内容。再比如,检测的对象是温度、电压等模拟量时该怎么实现,学生需要明白用A/D转换来实现。整个竞赛项目考核的内容实际上是由单片机I/O口的应用、键盘设计(独立键盘和矩阵键盘)、显示接口、内部定时和中断的使用等模块组成。这些模块比较简单,内容单一,各部分之间比较独立,各自可单独的成为一个课题。教师可以围绕这些小课题讲解该部分的硬件知识和软件编程,并让学生运用编译器Keil与仿真软件Proteus实现仿真。或将编译器生成的hex文件烧制进开发板里进行仿真。这样学生既动手又动脑,循序渐进自然对此产生兴趣。为此,本人从培养学生竞赛的角度出发,提出了C51单片机理实一体化教学模式的新思路如下:

1.教学方法

教学时,主要采用讲授法与问答法、演示法等教学方法。但要注意多留给学生一点时间让他们自己去编程。

2.教学设备

所需要的教学设备主要有电脑、开发板等。开发板的功能不需要太全面只需具有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、AD或DA、液晶、蜂鸣器即可。

3.教学内容

教学时将C51的知识分为六个部分来讲解。每一部分教师既要讲解C51单片机相应的硬件结构,又要讲解软件编程,并让学生进行仿真,建议采用理实一体化教学模式。这六部分如下:

(1)C51的编程软件Keil和仿真软件Proteus

该部分主要是让学生熟悉软件编程的工作环境、操作界面,学会设置与编程有关的一些参数以及如何将两者结合起来进行仿真。比如,在编号程序后,要将做好的程序烧制进开发板,我们就需要在编程后生成一个hex文档。Keil的工作环境是全英文的,老师教会学生如何来安装软件,和初始化各种设置即可,先让学生能够用起来,再让他们自己去摸索和研究,老师教的太多学生反而记不住,有些学生甚至会觉得有难度而产生抵触情绪。

(2)51单片机I/O口的应用、数据的串并行传输和C语言基本语句

C语言中的基本语句if、while、switch/case等运用很广泛,学生掌握了这些语句就可以编程。51单片机I/O口的应用、数据的串并行传输是重点,讲授时可以先让学生掌握这些理论的知识再进行编程,或者先选出一个端口来进行软件编程,再讲解他们的硬件结构让学生自己去编程。

(3)LED和数码管的显示

简单的单片机多用于控制一些LED和数码管,而程序是否正确也要通过数码管来体现。比如,我们要用4个数码管来计数。

(4)内部定时器与中断

中断在单片机中非常重要,例如,我们要更新显示的数据值,从键盘取得输入数据等都可以用中断方式进行,而间隔多长时间进行中断处理,就需要定时器的配合。

(5)键盘

这一部分内容包括键盘的结构原理、软硬件去抖动等相关的知识。比如,用软件去除抖动时可以先搜键看看有无键按下,若有键按下则先把键存在一个变量中,等下一次中断来临时,先看上次有没键按下,有键按下则再进行读键等相关处理,否则进行扫描。

(6)A/D,D/A转换

在键盘的基础上,若要显示时间,但时间不太准确,就需通过键盘来调节,我们可以先设置键盘上的键的作用。比如,设置时、分、秒的加减10,或加减1等。若输入输出的量是电压、电流也可以采用上面的方式来调节,但因为是模拟量因此属于A/D,D/A转换的范畴。

以上这些内容基本涵盖了单片机的软、硬件最关键的内容,其他一些比较复杂的控制系统都以此为基础,学生在做其他课题时,可以先搭建这些框架,在再进行其它功能的添加和修改。

四、总结

随着C51单片机越来越广泛地应用,C51单片机的教学也逐步受到更多关注。本文从培养学生竞赛的角度出发,提出C51单片机理实一体化教学模式的新思路。这种教学模式的好处在于它避免了单片机和C语言理论知识的枯燥,让学生多动手并从中得到学习的乐趣。不仅可以让学生真正地学习到单片机的知识,也提前让学生熟悉单片机竞赛的解题方法。

参考文献:

[1]王兰英等.单片机C51与汇编语言混合调用的实现[J].四川理工学院学报(自然科学版),2008,21(3).

[2]邱玉娟.C51单片机在教学中的应用探讨[J].安阳工学院学报.

单片机应用论文篇10

关键词：中职；单片机教学；教学改革；实践操作

中图分类号：G718 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2015）05-0479-01

随着社会的不断发展、科技的不断进步，单片机在社会中的应用领域不断的扩展，这也在一定的程度上说明了单片机在社会中的重要性。一般来说，我们常见的有关单片机控制的电器有洗衣机、电冰箱、电视机、微波炉和空调以及音响设备等，和计算机相连的打印机、传真机、复印机甚至扫描仪等办公自动化的设备都用单片机，自动化控制的电梯、机床等，我们通常见到的交通信号灯、荧光彩灯以及广告屏幕上的色彩的变化，甚至小孩子所玩的玩具中都含有单片机。所有的这些无不在透露着一个信息，那就是单片机的应用渗透到了生活中的方方面面。同时，正是由于单片机技术在生活中的广泛应用，使得单片机这一课程在各个职业类的学校中的位置越来越突出，越来越受到重视。所以，本文对中职单片机的教学研究还是有必要的。但是单片机的学习并不是一个简单的课程，素以，接下来，本文将单片机的教学课程入手，然后对中职单片机的教学课堂的实践操作办法进行详细的分析。

1.单片机的课堂教学

1.1 对于单片机的课堂教学这一话题的分析要先从其教学的内容和模式入手，这是由社会教育改革的背景决定的。

从单片机的教学主要线路来讲，要以单片机的应用为主。在以往的单片机教学的过程中，教师注重的往往是知识界搜的理论性，而相对于单片机的实际操作教学显得单薄的多。一般来说，从学生的学习课本《单片机应用技术》中的内容上来讲，大多都是从单片机端口控制开始的，紧接着就是有关单片机的一些组装结构，而且这样的理论课程几乎占用了学生的大半个学期，对于学生来说，枯燥的理论很难激起他们的学习兴趣，这就会在一定的程度上导致学生对单片机课程的厌学心理的产生，甚至有的学生会认为没有信心学好这门课程。若是教师在教学的过程中，将单片机的实际应用操作在课堂上给学生展示出来，或者可以举一些贴近学生生活的实例，这样最起码可以是学生在那还中建立一个简单的概念，可以在某种程度上增强对单片机的理解，凑个人逐步的提高学生的学习兴趣。

1.2 从教师的教学方法上面来讲，教学方法的应用也是影响学生学习积极性的一大原因之一。所以，为了提高学生对单片机的实际操作能力，只有用对方法才是关键。通常来说，对于像单片机课程理论性较强的学科，对于学生要进行循序渐进的引导，即从简单到复杂、在有复杂到实际操作的过程，这样一个渐进的过程可以使学生的学习由被动转化为主动，提高学生的学习兴趣，从而在根本上提高课堂的学习效率。具体来说，对于教材前面的基础理论，教师最好对学生进行实验的展示，只有在基础上给学生一个清晰的分析，学生在后期的学习中才能毫不费力的投入状态，从而，在固有的基础上提高学生的动手能力和实践能力。

2.中职单片机的实践操作方法

2.1 从学校的层面上来将，要加强学生的实际动手能力，就要对学生进行大量的实际动手训练，那么就有必要建立一个单片机实验室。因为单片机实验室的建立在一定的程度上为学生搭建了一个实际操作的平台，在一定的基础上可以提高学生的实际操作的能力。除此之外，学生可以从实际的操作中加深自己对单片机的认识，以及发现自己对单片机操作的问题所在，进而可以在平时的学习过程中有所加强。但这里，值得我们注意的是，教师在进行单片机的挑选的时候，要注意简繁的顺序，一般来说，有简单到复杂是比较符合学生学习的心理的。

2.2 从教师的角度来说，随着教育的不断改革，那么对于单片机的教学就要改变传统枯燥的教学方式，即对抽象理论知识的学习。从实践的操作入手，是激发学生学习兴趣的关键因素之一。一般来说，中职学生对于单片机的学习的前提是，必须具备基本的视图的能力以及一些其他相关的基本技能，因为只有具备这样的基础，才能够为以后的学习打好基础。那么，在开始对单片机进行实际操作的时候，学生就需要动手操作，不管是用万能板搭建实际的电路还是下载元器，编辑程序等，学生进行实际的操作在学习的过程中会有更多的或等，同时也会在很大的程度上激发学生的学习兴趣，从而在一定的程度上增强学生的实际应用能力。

2.3 对单片机的教学方法要创新，不能够完全的拘泥于教材。根据调查发现，项目教学法在单片机教学中的应用得到了很好的效果，这是因为项目教学法的中心是实践，即所谓的"任务引领理论知识，理论知识服务于实践"。除此之外，学生对于单片机的学习需要的不仅仅是有关单片机的理论知识，他们需要更多更广的理论来辅助实践，但是学生的水平又是良莠不齐的，这就需要教师在进行单片机的教学中不能够拘泥于教材，要根据学生的实际情况出发，根据实验的设施进行制定实验的计划，只有在学生的能力范围内进行强化训练，才能够夯实学生的基础。

2.4 教师在教学的过程中应当适当的运用仿真软件。对于仿真软件在课堂的应用，直观来说，可以增强学生对单片机的认识和了解。但是就单片机而言，在课堂上演示的可能性几乎为零，所以，为了增强学生对单片机的理解和认识，在课堂上适当的演示仿真软件也是一种可行的办法。而Proteus的仿真软件是最适合单片机学习的软件，原因有二：其一，运用Proteus软件可以在很大的程度上为学校节约成本；其二就是，就Proteus软件而言，它本身就是一种辅助单片机教学的软件，在教学的过程中可以提高学生在计算机上的动手能力。除了Proteus软件之外，Keilc软件也是单片机教学中不可缺少的软件，从它自身来说，它属于编译性的软件，在课堂上对此软件的熟练运用，可以在一定的程度上提升学生的实际操作水平，同时也在一定的程度上锻炼了教师的水平。

总结：随着社会的发展，对单片机的运用越来越广，其中砸我们的生活中就有去多随处可见的单片机机械。所以，总的来说，不管是对单片机的学习还是对单片机的教学，都应该给予重视。而在对中职单片机的教学课堂的导入上，教师要改变以往的教学模式，这主要是由教育的改革决定的。在以往的教学过程中，任课教师往往就单片机的理论知识给予了太多的关注，在实际的操作上就出现了一定的缺失，这对于学生的学习来所，枯燥的理论知识会使学生感到疲乏，从而逐渐的失去学习的兴趣。而在课堂上对学生进行实际操作的演示，不仅可以提高学生的学习兴趣，还可以提高学生对单片机的认识和理解。所以，在实际的操作应用中，教师也要针对学校给予的硬件设施和学生具备的知识为基础，这样才能够在一定的基础上夯实学生的知识实践，从而给予学生信心，提高学生的学习积极性，进而在一定的程度上提高教学的课堂效果。

参考文献：

[1] 李娟.中职单片机教学的探讨[J].科技资讯，2010，21：184.