单片机课程

单片机课程（共11篇）

单片机课程 篇1

说课是授课教师在充分备课的基础上, 向专家和同行陈述其教学设计过程及进行教学设计的理论依据, 专家和同行教师进行评说和共同讨论, 确定改进意见, 再由授课教师依据其指导性意见对教学设计和过程进行修改和完善的教学研究活动形式, 其主旨在于提高课堂教学效率和教师教学业务素质与教学科研水平。本文结合湖南电气职业技术学院应用电子技术专业的培养方案, 以单片机课程进行说课活动。

一、应用电子技术专业培养目标

学生应具有对电子电路进行分析和初步设计、制作和调试的能力, 具备从事电子产品和设备的“智能化”改造和开发能力。

二、课程性质和教学目标

单片机原理及应用课程是应用电子技术专业的一门核心课程, 可以培养学生应用单片机进行电子电路设计的能力。本课程的最终目的是:培养具备单片机应用能力的高素质、高技能应用型人才。

三、教材选用

目前湖南电气职业技术学院单片机课程选用的教材为电子信息通信类21世纪高职高专规划教材《单片机应用技术》, 由倪志莲主编。课程组正在进行校本教材的编写工作。

四、课程教学设计

1. 指导思想

本课程的教学重点在于培养学生的实践技能和创新意识, 以培养应用型人才为目的, 以提高学生的实践技能为目标, 突出能力培养, 体现实用性原则。

2. 项目化教学设计

3. 贯穿于整个教学的项目图

4. 项目分解基本知识模块

5. 基本知识模块再分解

模块一单片机内部资源与指令系统: (1) 楼层报警系统的演示 (项目) ; (2) 基本结构 (存储器、SFR、部分引脚、复位电路、晶振电路、I/O口线) ; (3) 仿真、实验装置的介绍、使用; (4) 实验部分 (程序下载、调试、程序改错) ; (5) 实训部分 (应用延时实现流水灯设计) 。

模块二汇编语言程序设计: (1) 顺序程序设计; (2) 分支程序设计; (3) 循环程序设计; (4) 实验部分 (方波信号发生器;忙音发生器) ; (5) 实训部分 (简易交通灯设计) 。

模块三外部接口实现: (1) 按键输入应用; (2) 按键去抖应用; (3) LED数码显示原理及应用; (4) LED动态扫描原理及应用; (5) 实验部分 (P1口输入实验;LED动态扫描显示) ; (6) 实训部分 (按键序号显示) 。

模块四中断系统、定时器/计数器的应用: (1) TCON介绍; (2) IE介绍; (3) TMOD介绍; (4) 定时计数初值计算; (5) 实验部分 (电子琴) ; (6) 实训部分 (应用定时/计数器设计流水灯) 。

模块五外部存储器应用: (1) 外部存储器扩展原理; (2) SRAM 6264芯片; (3) 计数器设计原理; (4) 实验部分 (外部数据存储器实验) ; (5) 实训部分 (两位计数器设计) 。

模块六并行口扩展: (1) 74LS373应用; (2) 实验部分 (74LS373应用) ; (3) 实训部分 (应用74LS373进行流水灯设计) 。

模块七模/数、数/模转换: (1) 模/数转换芯片介绍; (2) 数/模转换芯片介绍; (3) PWM波形设计; (4) 实验部分 (ADC0809实验) ; (5) 实训部分 (直流电机调速程序设计) 。

模块八LED点阵显示: (1) LED点阵显示原理; (2) LED点阵编程; (3) 实验部分 (LED点阵显示实验) ; (4) 实训部分 (一位计数器设计并利用LED点阵显示) 。

模块九综合训练:将模块一中的项目利用模块二到模块八里面的内容实现。

6. 课程的重点、难点及解决办法

(1) 重点:硬件结构、指令系统、软件编程、内部资源的应用、各种接口设计及接口驱动软件设计、最终根据需求设计一个应用系统。

(2) 难点及解决办法: (1) 片内的存储器结构:要把存储器的类型介绍清楚, 画出各种存储器的结构图; (2) 4个并行口应用:结合并行口的硬件结构图和端口的用途来介绍; (3) 扩展I/O:讲清楚74LS373芯片, 应用74LS373芯片编程; (4) 键盘显示器接口应用:要把软硬件结合起来讲, 尤其是软件中的每一条指令对应的硬件动作一定要结合起来, 讲课时边讲边演示。

7. 教学设施及教学环境

采用一体化教学, 所有教学均在单片机实验室进行, 单片机实验室配有单片机实验箱22套, 并配备计算机、示波器、编程器、仿真器、焊接工具及各类电子芯片原件等, 学生可以自行设计单片机硬件电路, 设计单片机控制程序, 自行安装电路板, 对整个系统进行调试。

五、课程教学方法

(1) 项目驱动法:该方法是本课程教学的总体方法, 通过对项目分解获得相关知识和技能模块; (2) 模块教学法:根据项目分解得到知识模块, 以此模块作为教学内容的基本单元, 教学目标明确; (3) 听看练结合法:将“听、看、练”融为一体, 这种教学方法特别适合于在实验室开展教学; (4) 问题探究法:教师提出典型的问题, 然后加以分析, 并提出解决办法, 使学生从中领会思路, 学会解决问题的办法; (5) 现场演示法; (6) 开放式教学:实验/实训室在空余时间对学生开放, 学生自己预约时间, 自行设计实验方案和步骤, 完成实验项目或开展创新的实验项目, 这种模式能充分提高学生独立思考问题和解决问题的能力, 贯彻了因材施教的指导思想。

六、考核方法

为了培养学生的实践动手能力, 本课程以实践考查为主。具体为:考查每个模块学习任务的完成情况, 按完成的多少分别记A、B、C、D四等, 最后结合理论知识考试给出期评成绩。期评成绩=平时成绩 (20%) +实践成绩 (40%) +期考成绩 (40%) 。

现在, 湖南电气职业技术学院单片机课程已经成为师资队伍优秀、教学体系合理、教学内容先进、教学方法手段多样化、课程定位准确、有特色有影响的院级精品课程。我们将不断探索、不断研究、继续改革教学体系和教学内容, 使单片机这门课程更好地发挥在技能人才培养中的作用。

摘要：本文介绍了单片机课程的说课过程, 从应用电子技术专业需要的角度出发, 量身打造适合专业发展的授课模式, 制定新的教学大纲, 改变传统的考核方式。以多楼层防盗报警系统作为项目教学, 激发学生学习兴趣, 提高学生的学习主动性。

关键词：说课,“听、看、练”结合,“教、学、做”合一

中职单片机课程的授课模式 篇2

关键词：单片机；电子与信息技术；实践

一、单片机课程概述

在单片机课程教学中，首先从单片机的历史和原理出发，对学生进行教授，让学生对单片机有充分的认识。再讲述单片机课程在电子与信息技术专业中的地位，对单片机的依据进行解释，让学生有个清晰的思路，进而讲解其方法。

单片机课程的作用说明了电子与信息技术专业的重要性，对未来发展方向做出了有利的指导，让学生对电子与信息技术专业有了主要的学习目标。在现代，单片机不仅在工业控制领域的使用中十分广泛，同时，单片机也渗透进我们生活的各个领域，导航装置的电路板、飞机上的仪表控制、电脑的数据传输和网络通讯、自动化工业所实施的数据处理和控制，还有各种广泛使用的IC

卡、遥控玩具、电子设备、手机、摄像机等等，这些都离不开单片机的使用，更不用说日常生活中的电子设备了。因为单片机具有体积小、功能损耗低、控制能力强、对环境的适应能力强、扩展和使用方便灵活等优点，故其可以一一融入形式多样的控制系统、数据采集系统、测试系统、信号检测系统、通信系统等应用十分广泛的系统。例如：马路交通三色灯交换闪烁、工厂数控车床流水线智能化管理作业、各种报警系统等。因此，单片机在电子与信息技术专业中的学习是不可缺少的。

二、单片机课程现状

在现代单片机授课的过程中，学生总是不能很好地掌握单片机的知识，其原因包括：

1.学生对学习单片机的兴趣不大，对未来社会发展的目标不够明确。

2.对学习的过程没有一个系统化的方法，致使学习的思路不够清晰，对专业的知识不能很好地掌握。

3.教学过程中，教师没有很好地把学生所学的知识带入实践中，无法让学生对所学的知识加深了解，只能靠理论知识去加以分析。

所以，对于单片机这一课程的教学，必须先有一种系统化的方法，再让学习与实践结合，才能让学生对单片机的知识加以充分掌握。

三、单片机课程授课方法

1.单片机教学的方法

（1）通过对广泛运用的电子信息技术产品的说明，调动学生的学习动力，加强学生对单片机学习方向的认识，进一步对学生的学习态度进行纠正。这是在教授单片机课程中不可缺少的环节之一。

（2）在单片机的学习中，教师必须让学生了解掌握电子技术和信息技术这两门课程。先从电子技术的模拟电路和数字电路基础开始教授学生，从简单的直流电路入手，让学生懂得基本的计算和画图，注重基础理论知识的讲解，不需要讲解得过于深入，只需适用就好；让学生掌握好基本的电路图，从实践出发，让学生在学习过程中，根据电路图自己动手组装简单的电路和最小控制系统，从而加深印象。

（3）从信息技术入手。信息技术这门科目相对比较枯燥，教师应以创新式教学，通过多媒体网络进行互动。通过从网上摘剪其他同学的作业，进行反馈并作为参考条件加以点评。同时，教师也要以电脑辅助信息技术的教学，找出相关的图片展现给学生，让学生既了解信息技术的历程，又加深了对知识理解的程度，从而收到良好的效果。

只有在掌握好信息技术和电子技术之后，才能让学生学好单片机。不然，单片机的教学会让学生觉得越来越难，越来越复杂，最终放弃学习。有些学生看书时觉得似乎理解了，但动手时却手忙脚乱，这是因为对于电子信息技术的基础掌握不够。只有打好基础，学生才不会觉得单片机难学，才会渐渐充满兴趣。当单片机按照学生的思维算法去执行指令时，学生会更加信心十足，从而更好地掌握单片机的知识。

2.把单片机教学带入实践

单片机真正学习的过程是必须在实验实践中进行的，这会令学生觉得热情高涨，但又会让学生觉得无奈又充实。这些矛盾心理常常会出现在单片机的实践当中。对于单片机的学习，首先应矫正学生的学习心态，让学生对单片机有明确的学习目标。其次，让学生多在单片机的设计上进行编程，把程序下载到单片机开发板，从而进行实验实践。诸如用单片机实现流水灯的控制、数码管的控制、交通信号灯的控制，1602、12864液晶显示屏的控制、步进电机的控制等。在给定学生具体任务时，一定要把控制思路、实现的功能跟学生讲清楚。当学生在某一环节遇到问题时要及时解决，并帮助学生分析问题产生的原因，以及明确今后编程注意的事项，避免同类错误累犯。最后，用理论结合实践加以延伸，让学生在实践中结合理论的知识，进行更好的理解。这样不仅能对电子信息技术进行深入的研究，还能把学到的知识有机地结合在一起，从而让学生学会对单片机的操作，进而对单片机的知识加以延伸。

综上所述，在中职教育中让学生学会单片机的运用是非常重要的，因为在学习单片机的过程中，学生不但掌握了单片机，还巩固了其他基础学科的学习。教师应该经常性地巩固基础学科知识并以此为基础，把学生带入实践中，让学生在学中做，做中学，这样才能更好地让学生学会单片机的操作和运用，教师也能在这样的授课模式中把更多的知识传授给学生。

参考文献：

[1]刘陈，景兴红，王泽芳.应用电子技术专业课程体系与实践能力培养模式探索[J].电子制作，2013（5）.

[2]刘占线.高职电子信息工程技术专业课程体系构建的实践探索[J].价值工程，2011（7）.

单片机课程改革探索 篇3

单片机课程在应用电子技术专业、电气自动化等专业等培养目标中,定位为专业主干课程,主要培养学生的单片机应用能力。近年来对天津等地的人才需求状况和岗位能力需求进行调研,也对毕业生进行回访,调查结果显示 :针对电子产品的安装调试与维护与电子产品开发与创新两个能力模块,其中非常重要的一个子能力就是单片机应用能力。而单片机在电子产品、工业控制自动化等领域的广泛应用,使得对应工作岗位对单片机应用能力提出了新的要求。目前,大多数学生具备一定的单片机理论方面的知识,缺乏动手能力,缺乏解决实际问题的能力,无法满足企业用人的需求,形成学生毕业找不到工作,企业找不到合适员工的现象,因此,单片机课程改革势在必行。

1 教学条件

教学条件改革指 :在传统教学要求的基础上,提出以下新的要求 :

(1)学生基础

具备电工电子基础知识,具备计算机应用基础知识,具备一定的元器件识别、测量和焊接能力。

(2)教师条件

1具有行动导向教学设计和应用能力 ;

2“双师型”教师,同时具有讲师和技师或工程师资格,同时具备3年以上相关工作经验。

(3)教学材料

1教材 :基于工作过程的,理论与实践“一体化”教材 ;

2学习资料 :学习情境、授课计划、教学日志、参考资料、任务单、任务考核标准、教学课件等,并可以组建相关学习网站,方便同学自主学习。

2 教学内容与方法

(1)教学内容改革

传统教学以单片机的结构和模块为重心,全面的讲解单片机的理论知识,按照硬件结构、指令、编程等固有顺序教学,缺乏实际训练,动手能力也无法得到培养,学生难以理解,自然教学效果不佳。

教学内容改革以项目式教学为基础,项目内容与工程实际应用紧密相连,并源自于日常生活,学有所用,消除目前很多学生存在的,“学而不用、学而无用”的思想误区。将整个单片机的理论知识进行分解,融入到各个项目中,打破原有体系结构,不再按照硬件结构、指令、编程等固有顺序,以“够用”为基本要点,讲究“用多少,学多少”,配合实际操作,锻炼动手能力,以满足企业的需求。

(2)教学方法改革

1直观教学,课堂教学引入示教板,现场演示教学内容,增强直观性,克服传统课堂教学的抽象乏味现象 ;

2采用情境式项目教学,以兴趣驱动为基础,以项目考核为压力,开发一系列,集“原创性、趣味性、实用性”于一体的训练项目,人手一套,真战实做,把基础训练、拓展训练、技能竞赛培训融为一体,步步引导,激活学生的学习兴趣。

3 考核评价

(1)教师对学习小组的评价

项目式教学过程中,有部分综合性项目是需要分组完成的,故而以小组为单位考核。小组日常训练应当成为教师评价的重点项目。教师应当观察不同小组的内部互动情况,小组领导力的强弱,小组的信息沟通情况,小组执行任务的过程,小组解决问题的能力等。

(2)教师对学生个人的评价

教师对学生个人的评价需要以个体的形式,观察那些可以说明他们学业进展情况的具体表现。并针对班级中不同类型学生,我们要分层次,有重点地进行阶段性评价。

(3)学生之间互评

项目式教学过程中,最了解一个学生的学习进展、训练情况的并不是教师,而是同组或相邻学生,故而学生互评能起到一个非常重要的补充作用。

学生得到的课程总评分,应该是这三者的结合,具体的比例还在不断尝试。其它还包括出勤、平时表现等。

4 总结

本次改革以就业为导向,按照项目导向,任务驱动的教学模式,重点培养和训练学生开发和应用的核心能力。

(1)教学方法 :以项目为引导,依据项目方案,学习所需理论知识,理论知识学习要结合案例、上机实验、仿真等。掌握必须的理论知识后,进行项目设计与开发,整个阶段要以学生为主体,教师为指导。

(2)教学内容 :理论知识学习要遵循“必须、够用”原则 ;项目、案例的选择,应用性和实用性强,单一性和综合性相结合。

(3)组织形式 :逐步形成理论教学与实践教学相互结合、相互融合的组织形式。

单片机课程设计 篇4

第 1 章

概述.....................................................................................6 第 2 章

单片机.................................................................................7

2.1 单片机简介及应用..................................................................7

2.2 AT89C51简介.......................................................................10

2.2.1主要特性..........................................................................11

2.2.2管脚说明..........................................................................11

2.2.3振荡器特性......................................................................12 第 3 章

电子时钟设计方案.............................................................13

3.1电子时钟简介...........................................................................13

3.2电子时钟的基本特点...............................................................13

3.3电子时钟的原理.......................................................................13 第 4 章

电子时钟硬件设计.............................................................15

4.1 Proteus的简介..........................................................................15

4.1.1 EDA工具软件的功能.....................................................15

4.1.2 特点.................................................................................16

4.2 电子时钟原理图及分析...........................................................17

4.2.1原理图...............................................................................17

4.2.2功能说明...........................................................................18 第 5 章

电子时钟软件设计..............................................................20

5.1 软件设计流程图........................................................................20

5.1.1 程序流程图.......................................................................20

5.1.2 源程序...............................................................................21

5.2 系统仿真及程序测试................................................................27 第 6 章

实验心得...............................................................................29 附录 元器件...........................................................................................30 参考文献.................................................................................................30

第一章 概述

一、设计目的

计算机控制系统课程设计是自动化专业的一个重要实践教学环节。在课程设计过程中，学生通过一个较完整的设计过程，可以加深对本门课程所学理论知识的理解与应用，提高学生对所学理论知识的综合运用能力，使学生对计算机控制系统有一个整体认识，掌握计算机控制系统的设计方法。通过课程设计，还可以培养学生独立工作能力，为将来毕业设计打好基础。

二、设计要求

1.用AT89C51单片机及接口电路设计一个电子计时器。

①系统硬件设计:根据任务要求,完成单片机最小系统及其扩展设计,组成功能完整的系统。

②系统软件设计:根据数字电子计时器功能,完成控制软件的编写与调试，并对数码显示进行控制。2.实现的功能：

①开机时，电子钟从12：00：00开始自动计时。②设置按键，能对时、分、秒进行调整。

三、设备及工作环境

1.硬件:计算机一台。

2.软件:Windows操作系统、单片机编译软件,proteus仿真软件。

四、设计思路

电子计时器主要由AT89C51、显示模块、控制模块和计时运算模块四大部分组成。其中控制模块和计时运算模块主要对时、分、秒的数值显示和调整进行操作,并且秒计算到60时,自动清零并向分进1；分计算到60时,自动清零并向时进1；时计算到24时,自动清零。这样,就形成了循环计时,显示模块主要用来显示当前计数值。A89C51是整个设计的核心,主要用来产生定时中断,传输数据和控制各个部件工作。

第二章 单片机

自从1971年微型计算机问世以来，随着大规模集成电路技术的进一步发展，导致微型计算机向两个方向发展：一是高速度、高性能、大容量的高档微型计算机及其系列化，向大、中型计算机的挑战；另一个是稳定可靠、小而廉、能适应各种控制领域需要的单片机。

2.1 单片机简介及应用 1.单片机的简介

单片机是把中央处理单元、随机存储器、只读存储器、定时/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了微型计算机系统的含义，从某种意义上说，一块单片机芯片就是一台微型计算机。

自从1975年美国德克萨斯公司推出世界第一个4位单片机TMS——1000型以来，单片机技术不断发展，目前已成为微型计算机技术的一个独特分支，广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化和家用电子产品等各个控制领域。2.单片机的发展

1975年4位单片机的产生开创了单片机的历史，由于4位单片机具有较高的性能价格比，主要用于家用电器和电子玩具，如电视机、空调机、洗衣机、微波炉等。

1976年美国Intel公司首次推出了8位单片机MCS-48系列，从而进入了8位单片机时代。1978年Motorola公司推出6801系列的8位机。早期的8位单片机的功能较差，一般都没有串行I/O口，几乎不带A/D、D/A转换器，中断控制和管理能力也较弱，并且寻址空间的范围小（小于8KB）。随着集成工艺水平的提高，一些高性能8位单片机相继问世，增加了通用串行通信控制，强化中断控制功能，增加了定时/计数器的个数，扩展了存储器的容量，部分系列单片机内还集成了A/D、D/A转换接口。如Intel公司的MCS-51系列、NEC公司的μPD78XX系列等。为了提高单片机的控制功能，拓展其应用领域，在高档8位单片机基础上，又推出新一代8位单片机，如Intel、Phillips、Atmel、华邦公司的80C51 系列，Motorola公司的MC68HC11系列，Microchip公司的PIC16C系列等。8位单片机功能强、品种多、价格低廉，因而广泛应用于各个领域。

继8位单片机以后，16位单片机逐渐问世并得到很大的发展，Intel公司于1983年推出的MCS-96系列单片机就是其中的典型产品。16位单片机的集成度更高，内部除有常规I/O口、定时/计数器、全双工串行口外，还有高速I/O部件、多路A/D转换器、脉冲宽度调制器及监视定时器等，运算速度更快。近年来还出现了32位单片机，例如英国Inmos公司的IMST414单片机、Intel公司的80960单片机、日本NEC公司的μPD77230单片机，可用于高速控制、图像处理、语音偶A/DA处理和数字滤波等

从单片机的结构上看，单片机的发展趋势将向着片内存储器容量增加、高性能、高速度、多功能、低电压、低功耗、低价格以及外围接口电路内装化等方向发展。

1.大容量和高性能化：新一代8位单片机的CPU及寄存器都采用16位，内部总线也采用16位，有的还采用流水线技术以及RISC精简指令集计算机技术，指令执行速度可达100ns，堆栈的空间达64KB，并支持C语言的开发。内部RAM在1MB以上，内部ROM可达48KB，存储器寻址可达16MB。

2.多样化的I/O口及电路内装化：随着集成度的不断提高，尽可能把众多的各种外围功能部件集成在片内。单片机内部一般带有存储器、定时/计数器、串行口、并行口，目前较高档的单片机内部还集成A/D、D/A、DMA控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动、PWM端口、FIP控制、彩色电视机和录像机用的锁相电路等多样的I/O接口。

3.低功耗、宽范围的电源电压：许多单片机工作电压范围大，而且可在低电压下工作。

单片机的发展前景是非常乐观的，其应用范围也将更加广泛。3.单片机的特点

单片机结构上的设计主要是满足控制的需要，因此，它在硬件结构、指令系统及I/O能力等方面均有其独特之处，其显著的特点之一就是具有非常有效的控制功能，故也可以把单片机成为微控制器。

与普通的微型计算机相比，单片机主要具有以下特点：

4（1）体积小、结构简单、可靠性高 单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合于恶劣环境下工作。

（2）控制功能强 单片机虽然结构简单，但是它“五脏俱全”，已经具备了足够的控制功能。单片机具有较多的I/O口，CPU可以直接对I/O口进行I/O操作、算术操作、逻辑操作和位操作，指令简单而丰富。所以单片机也是“面向控制”的计算机。

（3）低电压、低功耗 单片机已可在2.2V的电压下运行，有的已能在1.2V或0.9V电压下工作；工耗降至μA级，一颗纽扣电池就可以长期使用。

（4）优异的性能价格比 由于单片机构成的控制系统硬件结构简单、开发周期短、控制功能强、可靠性高，因此，在达到同样功能的条件下，用单片机开发的控制系统比用其他类型的微型计算机开发的控制系统价格更便宜。

4.单片机的应用与89C51单片机的介绍

由于单片机具有上述显著特点，所以其应用领域无所不及，到处都有它的身影。

A、单片机的典型应用领域

（1）工业控制 单片机广泛用于工业自动化控制系统中，数据采集、过程控制、过程测控和生产线上的机器人系统，都是用单片机作为控制器。自动化使工业系统处于最佳工作状态，从而提高经济效益、、改善产品质量和减轻劳动强度，因此单片机技术广泛应用与机械、电子、石油、化工、纺织和食品等工业领域中。

（2）智能化仪器仪表 在各类仪器仪表中引入单片机，可以使仪器仪表智能化、数字化、自动化，提高测试精度和准确度，简化结构，减小体积及重量，提高性能价格比。例如：只智能仪器，医疗器械和数字示波器等。

（3）智能家电 家电产品智能化程度的进一步提高需要有单片机的参与，例如“微电脑控制”的洗衣机、电冰箱、微波炉、空调机、电视机和音响设备等，这里的 “微电脑”实际上就是单片机。

(4)信息与通信技术 图形终端机、传真机、复印机、调制解调器、声像 5 处理器和数字滤波器等。

5.单片机的应用实例

下面以单片机在遥控及数字调谐电视接收机中的应用为例进行介绍。单片机在电视接收机中的应用，大致分为两个领域：一是用于操作控制系统；二是用于图像、声音信息的处理。属于前一领域的应用有红外遥控、数字调谐、节目预约、功能显示和语言遥控等。

现在以数字调谐选台电路为例加以说明，如图1所示。当进行预置选台是，有本机键盘或遥控发出预置选台指令、单片机控制器读入指令后首先进行解码（通过执行解码程序完成，每一种控制功能都对应一段控制程序，分别写于程序存储器ROM中的不同区域，用地址码来选择）。解码的结果是识别出输入的控制功能指令代码所代表的控制功能，即找到该控制功能所对应控制程序的首地址，然后从该首地址开始执行这段程序。在控制程序的控制下，对时钟脉冲进行变换处理，由微控制器的搜索计数器进行加减计数，产生数字选台数据，其中数字频信息送至频段译码电路，得到三个频段（VL、VH、U）的控制电压送至调谐器完成频段的切换；而数字调谐电压信息送至微控制器内的D/A转换器，以便合成频率和宽度为特定值的脉冲宽度调制（PWM）信号，经低通滤波器变换成直流调谐控制电压VT，也送至调谐器进行频段内不同频道的选择，两种信号共同作用完成选台。控制电路还送出供显示选台及接收机调整状态的标记用的信号。

2.2

AT89C51简介

AT89C51 AT89C51 单片机简介 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。A单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该 器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令 集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器。

2.2.1主要特性

与 MCS-51 兼容;4K 字节可编程闪烁存储器;寿命：1000 写/擦循环;数据保留时间：10 年;全静态工作：0Hz-24Hz;三级程序存储器锁定;128*8 位内部 RAM;32 可编程 I/O 线;两个 16 位定时器/计数器;5 个中断源;可编程串行通道;低功耗的闲置和掉电模式;片内振荡器和时钟电路。

2.2.2管脚说明

VCC：供电电压。GND：接地。P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据 存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原 码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能 接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且 作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由 于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器 进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉 优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器 的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的 缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 TXD（串行输出口）/INT0（外部中断 0）/INT1（外部中断 1）T0（记时器 0 外部输入）T1（记时器 1 外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器 读选通）P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地 位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不 变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对 外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器 时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时，ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个 机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信 号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此 引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。

2.2.3振荡器特性

XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置 为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外 部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

图 AT89C51

第三章 电子时钟设计方案

3.1电子时钟简介

电子钟亦称数显钟（数字显示钟），是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相比，直观性为其主要显著特点，且因非机械驱动，具有更长的使用寿命，相较石英钟的石英机芯驱动，更具准确性。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。

相对于其他时钟类型，它的特点可归结为“两强一弱 ”：比机械钟强在观时显著，比石英钟强在走时准确，但是它的弱点为显时较为单调。

3.2电子时钟的基本特点

本设计由单片机 AT89C51 芯片和 LED 数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为 24 小时，显满刻度为“23 时 59 分 59 秒”，另外具有校时功能等特点。该电子钟可以做到的功能：上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”进入时钟准备状态 2.第一次按电子钟启动/ 调整键，电子钟从 0 时 0 分 0 秒开始运行，进入时钟运行状态。再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键 再次进入时钟运行状态。通过设置的 A、B、C、D 四个键来调整运行，并且利用了 8 位 LED 显示时分秒。

3.3电子时钟的工作原理

电子钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，具有校时功能和报时功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精 度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码，通过七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。

第 四 章

电子时钟硬件设计

4.1 Proteus的简介

Proteus(海神)的ISIS是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。

4.1.1 EDA

工具软件的功能

(1)智能原理图设计(ISIS)

丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件;

智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;

智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间;

支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;

可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

(2)完善的电路仿真功能(Prospice)

※ ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真;

※ 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件;

※ 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入;

※ 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析 11 仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;

※ 生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;

※ 高级图形仿真功能(ASF)：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析;

(3)独特的单片机协同仿真功能(VSM)

※ 支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/

52、AVR、PIC10/

12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持CORTEX、DSP处理器;

※ 支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;

※ 实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;

※ 编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合，进行高级语言的源码级仿真和调试;

4.1.2 特点

① 全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。

②具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿 12 真、RS-232动态仿真、C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

③ 目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。

④ 支持大量的存储器和外围芯片。总之该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大，可仿真

51、AVR、PIC。

4.2 电子时钟原理图及分析

4.2.1原理图

1.系统总体原理图

图1系统总体原理图

4.2.2功能说明

1.整体功能说明

在LED数码管上能实现数字计时器的时、分、秒显示,并能对时、分、秒进行加1校对和清零.通过控制键控制计时器的开始,暂停,继续和清零.并且开机时时钟时从00:00:00开始计时的。

2.模块功能说明

（1）AT89C51简介,如下图

图2 AT89C51引脚图

①TMOD定时器/计数器方式寄存器

定时器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中,字节地址为89H,无位地址。

②TCON定时器/计数器控制寄存器

TCON在特殊功能寄存器中,字节地址为88H,位地址(由低位到高位)为 14 88H--8FH,由于有位地址,十分便于进行位操作。③定时器/计数器的初始化

由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的,所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化,使其按设定的功能工作.初始货的步骤一般如下:

1、确定工作方式（即对TMOD赋值），预置定时或计数的初值。

2、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对IE位赋值）。

3、启动定时器/计数器。（2）时钟电路

单片机芯片可使用内部时钟电路和外部时钟电路两种方式产生电路所需的时钟脉冲，内部时钟电路实现可用石英晶体和微调电容外接即可达到，外部时钟电路实现需要一个外部脉冲源引入脉冲信号以保证个单片机之间时钟信号的同步。从硬件实现难易角度考虑，内部时钟电路的实现比外部时钟电路的实现更简易。既本数字电子钟设计所需的时钟源采用内部时钟电路实现。所用定时方式为工作方式1，石英晶振为12M，即最小定时时间为1us，最大定时时间约为65.5ms，其电路图如下图2所示。

图3 时钟电路图（3）LED数码管

7SEG-MPX6-CC是7段6位共阴级数码管,DP为小数点,位码(1-6)应轮流通低电位,段码控制数码管的显示:0-b,1-g,2-a,3-f,4-c,5-e,6-h,7-d.共阴极LED数码管,它是将发光二极管的阴极(负极)短接后作为公共阴极.当驱动信号为高电平才能发光。

第

五 章

电子时钟软件设计

5.1 软件设计流程图

5.1.1 程序流程图.1.时钟显示程序流程图 时钟显示程序流程图如下图

图 4 时钟显示程序流程图

5.1.2 源程序

源程序清单

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP MIAO ORG 000BH LJMP SHI ORG 0013H LJMP FEN ORG 001BH LJMP SZ

MAIN:

MOV R7, #20 MOV R4, #00H MOV R5, #00H MOV R6, #00H

MOV TMOD, #16H MOV TH1, #3CH MOV TL1, #0B0H MOV TH0, #0FFH MOV TL0, #0FFH SETB TR0 SETB

TR1 SETB EA SETB ET1 SETB PT1 SETB IT0 SETB IT1 CLR EX0 CLR EX1 CLR ET0

LOOP:

MOV A, R4

MOV B, #10 DIV AB MOV DPTR, #TAB MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A MOV P1，#01H LCALL DELAY MOV P0, #0FFH MOV A, B

MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A MOV P1，#02H LCALL DELAY MOV P0, #0FFH MOV P2, #0FFH JNB

P2.0,TIAOJIE

MOV P1, #04H MOV P0, #0F6H LCALL DELAY MOV P0,#0FFH MOV A, R5

MOV B, #10 DIV AB MOV DPTR, #TAB MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A MOV P1，#08H LCALL DELAY MOV P0, #0FFH MOV A, B

MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A MOV P1，#10H LCALL DELAY MOV P0, #0FFH MOV P2, #0FFH

JNB

P2.0,TIAOJIE

MOV P1, #20H MOV P0, #0F6H LCALL DELAY

MOV P0, #0FFH MOV A, R6

MOV B, #10 DIV AB MOV DPTR, #TAB MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A MOV P1，#40H LCALL DELAY MOV P0, #0FFH MOV A, B

MOVC A, @A+DPTR MOV P0, A MOV P1，#80H LCALL DELAY MOV P0, #0FFH MOV P2, #0FFH JNB

P2.0,TIAOJIE

LCALL DELAY LJMP

LOOP

TIAOJIE:CPL ET0

CPL ET1

CPL EX0

CPL EX1

LJMP LOOP

DELAY: MOV R3, #100

DEL2:

MOV R2, #10

NOP

DJNZ

R2,$

DJNZ

R3,DEL2

RET LCALL DELAY LJMP LOOP

ORG

0100H SZ: PUSH ACC

MOV TH1, #3CH

MOV TL1, #0B0H DJNZ R7, L2 MOV R7, #20 INC R4 MOV A, R4 CJNE A, #60, L2 MOV R4, #00H INC R5

MOV A, R5 CJNE A, #60, L2 MOV R5, #00H INC R6 MOV A, R6 CJNE A, #12, L2 MOV R6, #00H L2: POP ACC RETI ORG

0200H MIAO:

CLR EA INC R4 SETB EA

RETI FEN: CLR EA INC R5 SETB EA RETI SHI:

CLR EA INC R6 SETB EA RETI

TAB:

DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

END

5.2 系统仿真及程序测试

1.调秒

图5 调秒原理图

2.调分

图6调分原理图

3.调时

图7调时原理图

第

六 章

实验心得

这个星期参加单片机实习，让我受益匪浅。通过这次的实训，让我学会了Proteus和Keil软件的使用。整个设计通过了软件和硬件上的调试。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。对于教材管理系统，其程序是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个子程序才是关键的问题所在，这需要对系统的结构很熟悉。因此可以说系统的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。

在老师的精心指导下,花费的时间与精力终于没有白费,效果渐渐地出现了。这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期一周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识。也让我们对单片机有了更深一步的了解。

附录 元器件 AT89C51

1个 8位数码管

1个 电阻

电容

晶振

按键

电源

GND

13个 3个 1个 4个

3个 4个 26

参考文献

高职单片机课程项目式教学实践 篇5

关键词：教学方法；项目式教学；过程考核；单片机课程

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671-864X（2015）11-0152-01

一、概况

通过近几年的高职类教学实践发现，学生在课堂上的学习积极性越来越差，玩手机、睡觉、旷课等情况突出，分析原因除了与学生基础较差外，与教师课堂的组织形式也有很大关系。因此为了改变传统的比较形式化的课堂教学方式、提高教学质量，学校积极推动过程考核和项目式教学，利用先进的教学方式提高课上互动性、课下主动性。该方法在几个学期的单片机课程教学中实践中，取得了良好的效果。

二、教学目标

通过项目式教学及过程考核方法，实现以下主要目标：1.充分调动学生的学习积极性；2.活跃课堂气氛；3.提高学生自学的积极性；4.通过完成学习项目，达到理论实践结合，知识与兴趣结合，提高学习质量。

辅助目标：1.锻炼学生制作和使用PPT的能力；2.锻炼学生资料检索能力；3.通过进行项目汇报，锻炼学生演讲能力。

三、教学组织

采用学习布置项目任务评价再学习的教学组织方式。教师进行初步教学后，对知识掌握情况提出目标、设定好项目实践内容，把知识隐含在每个项目训练之中，通过训练巩固、掌握知识。具体过程组织上包括以下几个方面。

（一）互动式的教学组织方法。

理论和实践交替进行，突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣。采用讲授、演示、小组项目操练、学习汇报、互动答疑的教学过程组织。

讲授：在课堂上，以项目为目标，通过演示操作及相关的基础知识概括性讲解后，进行总结并与项目进行结合分析和论证，突出知识的框架，引导学生在较短的时间内获得构建的系统知识，抓住重点，忽略细节。讲课的过程是说理的过程，提出问题，分析问题，解决问题，做到由浅入深，由易到难，即符合知识本身的系统性，又符合学生的认识规律。

演示：通过示范性操作等手段使学生观察获得感性知识。给大家一个操作的模板，使学生获得具体、清晰、生动、形象的感性知识，加深对学习书本知识，抽象理论和实际事物及现象联系起来，帮助学生形成正确的概念，掌握正确的操作技能。

小组项目操练：让学生分成若干个小组，以3-4人为宜，以小组为单位进行项目任务，让学生在完成任务过程中掌握巩固相应的知识及技能、技巧，把理论知识通过操作练习进行验证，系统地了解所学的知识，项目实施过程中教师要给予学生必要的指导，让其要掌握正确的方法，强调操作安全，提高项目的效果，发现错误及时纠正，保证练习的准确性，并对学生在项目进行过程中遇到的挫折及时给予鼓励和方法指导。

学习汇报：项目练习完成后，让学生对学习的过程和内容进行总结，梳理知识点，总结经验，并通过PPT展示自己学习成果。项目训练后必须结合项目的汇报总结进行，这即是让学生更进一步巩固学习知识的方法，同时也使得学生的学习程度更进一步：知识不仅要掌握，还要能讲出来。同时也通过汇报交流的方式，促进不同小组之间的对比和互相学习，大大促进教学的效果。学习汇报法还要求学生为了完成汇报进行锻炼知识梳理的能力、演讲汇报的能力等。另外，为了增加课堂活跃气氛，要求在汇报时提供课下学习和讨论的照片和视频，增强同学们的参与感。

互动答疑：结合项目汇报形式，让同学们摆出自己遇到的问题，其他同学可以解答，最后由教师给出全面的指导，增强学习过程的互动性。同时，在项目汇报中，学生们还可以互相提问，形成小组竞争、互相学习的方法。

（二）过程考核策略。

因为专业能力、方法能力、社会能力整合后形成的综合职业能力是课程教学的总体目标，因此对学生的评价不仅重视专业能力学习目标，还重视包括道德品质、安全意识、学习愿望与方法能力、交流与合作等素质的一般性发展目标。

教师评定内容：包括完成项目任务情况（1-5分），方法步骤正确准确（1-5分），符合操作/安全规程（1-5分），纪律性/合作性（1-5分），PPT质量（0-5分），汇报质量（0-5分），发现/提出问题数量，回答/解决问题数量。

教师评定按项目进行，每次一评，针对项目组每个成员量化打分。

（三）项目汇报及考察与考试结合的验收方法。

采用项目教学的过程考核方法，按照教学进度，将课程分成几个大的部分，由浅入深安排项目训练，每次进行项目汇报并评价考察学习情况。同时，还可以组织小型的知识点测验或考试，考察学生的知识点的掌握情况。

四、过程控制技巧

在实际课程组织中，也需要注意一些教学技巧，以便对项目教学过程进行有效的控制。

分组策略：对班级进行分组进行项目训练是教学方案中的重要一环，安排优秀学生做组长，通过成绩好的学生来带动其他同学，效果较好。

验收方法总结：细化内容、规定好验收方式是需要事先充分考虑的内容。本课程采用的验收方式是PPT汇报项目内容，主讲一人，其余分别回答问题，根据对项目的熟悉、分工等进行量化打分。

建立单片机课程学习群：作为辅助手段，建立专门的课程学习交流群，每次项目实践同学们都会在群里充分讨论、交流，起到良好的学习辅助效果。同时各种资料也通过群及时分发，同学们可以通过电脑、手机实时下载、参考。

五、教学效果

通过项目教学+过程考核的教学方法，在几个学期的单片机教学中取得了良好的效果。首先，同学们普通接受这种形式，对实践性操作表现出很高的热情，在课下讨论、课上交流上都非常积极，提高了课堂的参与度。其次，学习效果良好、通过合理的项目设计，同学们亲自动手完成产品功能，非常有成就感，带动了学习的积极性。最后，通过项目汇报，提高了大家PPT制作能力、演讲能力，为今后工作打下了良好的基础。

六、存在的问题

工作量增大：提高了学生兴趣的同时需要更用心的指导。一方面，积极性调动起来如果很快收获挫折容易前功尽弃，另一方面，学生经验不足容易走弯路，也需要进行指导。而手机、QQ、课程群等多种交流途径，使课下答疑量剧增。

大班教学组织难度大：高职教育中大班教学始终是难点，人多指导不足，并且管理组织难度大。

教学进度、实验条件要同步考虑：教学方式的改变需要同步解决实训设备、综合实训时间安排等各方面的，才能达到较好的效果。

七、结束语

通过几个学期的单片机课程教学实践，项目式教学+过程考核的方式，非常适合高职类理论+实践型课程的教学组织，同时在教学中也创新了一些方法，总结了一些技巧，促进了课程教学效果，值得进一步推广。

参考文献：

[1]张季良.任务驱动教学法在计算机教学中的使用[J].中国科技信息，2005，（13）.

[2]代蕊华.课堂设计与教学策略北[M].北京师范大学出版社，2005.

[3]田吉凤.理实一体化在高职网络综合布线技术教学中的探索应用[J].福建电脑》，2014，（08：122-123）

单片机课程教学模式研究 篇6

本文从该课程的特点和目前教学的不足出发，结合笔者在课程教学中的实际经验，探讨改进单片机课程教学模式的途径，提高课程的教学效果。

1 单片机课程特点与教学现状

单片机原理与应用是一门应用性极强的综合性课程，包含理论与实践两部分，单片机技术是硬件设计与软件编程的有机结合。对于初学者而言，往往感觉单片机概念繁多，内容枯燥，结构抽象，入门较难。其次，单片机常采用汇编语言作为编程语言，而汇编语言是面向机器的语言，缺乏通用性，设计程序时必须对单片机的硬件结构有相当深入的了解。相较于不受具体机器限制且参照一些数学语言设计的高级语言（如C语言）来说，汇编语言缺乏了直观、易懂、可读性好的特点，学习起来难度更大。另外，单片机技术综合性强，涉及内容涵盖了电路、模拟电子、数字电子、接口技术、传感与检测技术、自动控制原理等诸多课程的内容。 (2)

鉴于单片机课程的特点，传统的教学模式存在着以下不足之处： (3) （1）课程讲授重理论、轻实践，讲授内容仍按照硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计、中断与定时器/计数器、接口技术这一固定模式进行，教学以灌输单片机结构知识为主，忽略其实际应用，让学生感到抽象、乏味，失去兴趣。（2）强调单片机应用程序设计的讲授和训练，忽略系统整体设计，使学生缺乏对单片机系统软硬件有机结合的认识，常常出现学生编写的程序与自己设计的单片机系统完全不对应的情况。（3）实践环节相对薄弱，多以验证性和演示性实验为主，设计性、综合性实验不足，实验条件和实验学时有限，学生没有足够的机会在实践中去理解和提高，更谈不上培养学生主动设计和创新的能力。

2 课程教学模式研究

改进单片机课程的教学模式，应通过改进教学方法，调整教学内容，优化实践教学体系，达到激发学生的学习兴趣和主动性，改善教学效果，培养应用型人才的目的。

2.1 改进教学方法

合适的教学方法能够有效地提高学生对课程的兴趣。传统的以教师灌输知识为主的教学方式与单片机的课程特点大为不符，严重影响了学生的学习热情，而引入任务驱动式的教学法能有效地解决这个问题。任务驱动法是一种探究式的教学模式，其主要形式是将教学内容转换成一项或几项任务来完成，通过任务的提出、分析到实现来引导学生主动思考，培养其独立分析和解决问题的能力。譬如，在单片机控制LED闪烁的教学中，首先设定为简单的驱动一个LED定时闪烁任务，使学生掌握延时程序和定时器控制两种不同的方法；接着将其扩展为8个LED的跑马灯控制任务，使学生学习分别应用左移（右移）方式和查表方式实现；继而在该系统上引入按键控制跑马灯的开始和停止，使学生学习按键的使用和按键去抖动的方法。学生在任务中学到知识的同时，获得了成就感，学习兴趣也自然提高了。

2.2 调整教学内容

单片机应用系统的程序设计，既可以采用汇编语言，也可以采用C语言。且在单片机的实际开发中，由于应用系统的规模较大，设计人员更趋于采用C语言进行程序设计。C语言相比于汇编语言，具有良好的可读性，可移植性。采用C语言进行程序设计时，编译器能自动完成变量的存储单元的分配，使得学习编程者可以更多地专注于应用程序的逻辑思想。 (4) 此外，在开设单片机课程之前，一般都已开设过C语言程序设计课程。学生对C语言已有基础，利于接受和理解。因此在讲授汇编语言程序设计之后，引入单片机标准C语言的教学内容，可以让学生在两种语言的对照学习中更快地掌握单片机的编程技术，也使得学生对于单片机的学习更具实用性。

2.3 优化实践教学体系

传统的实践教学多以演示性、验证性实验为主，实验设备以单片机实验箱居多。学生进行实验时直接按照实验指导书中现成的电路图在实验箱上进行简单的电路连接并照搬现有的程序代码，并不理解该实验电路的设计原理和程序的设计思想，只是将指导书中的示例进行了简单的验证，没有达到训练学生独立设计的目的。有效的实践教学应该加大实验学时比重，尽量减少验证性实验，增加设计性、综合性实验。在布置实验任务时，应只说明本次实验的目的和功能要求，提前让学生进行预习和准备，待学生有了初步的设计思路和程序初稿方可开始实验。这样，有限的实验时间主要用于学生的自行验证、调试、修改中，即使一个简单的实验也能锻炼学生的独立思考和解决问题的能力。此外，增加独立于课程外的实训环节，以综合性的课题设计来培养学生对单片机应用系统整体开发的能力。引入单片机系统虚拟仿真软件-proteus，与开发工具keil及实验板相结合，从电路原理图设计、软件设计到虚拟系统仿真再到实物系统调试和实现，整个过程环环相扣，锻炼了学生综合设计的能力。

3 结语

单片机是一门强调应用性的课程，有效的教学模式才能保证学生对该课程的学习兴趣和热情。本文通过改进教学方法，调整教学内容，优化实践教学体系，多方位地调动了学生的积极性和主动性，达到了改善教学效果的目的。

摘要：从单片机课程的特点出发, 阐述了当前单片机课程教学模式的不足。从教学方法、教学内容、实践安排等方面提出了改进单片机课程教学模式的措施。通过引入任务驱动法, 增加单片机标准C语言教学, 改进实践教学体系, 达到提高学生的学习主动性, 增强学生的动手能力, 培养应用型人才的目的。

关键词：单片机,教学模式研究,任务驱动,实践教学

注释

1 张毅刚, 彭喜元, 董继成.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社, 2003.

2 聂一雄, 程汉湘, 周永旺.“单片机原理与应用”教学的研究与实践初探[J].广东工业大学学报 (社会科学版) , 2007.7:166-167.

3 金志明.基于任务驱动与案例教学相结合的单片机课程教学模式的研究[J].才智, 2011.1:314-315.

单片机课程有效教学改革 篇7

第一, 单片机的概念多、专有名词多, 内容抽象, 对于初学者来说难以适应, 由此会感觉入门较难。第二, 单片机的编程语言通常为汇编语言, 指令丰富, 且需要掌握每条指令的操作数来源和目的, 在计算机内部运行的过程和占用的时间与空间。教师单纯地讲授, 即使想象力十分丰富的学生也难以理解, 学生会觉得内容枯燥。第三, 单片机的逻辑性和完整性强, 各部分知识衔接紧密。第四, 单片机课程的图示说明多, 应用程序举例多。第五, 单片机课程综合性强, 涉及内容较多, 涵盖了模拟电路、数字电路、自动控制系统、数学等诸多基础课程的内容。

在长期的教学实践中, 常遇到学生刚开始学习单片机知识时热情很高, 但缺乏很好的学习方法, 后因出现学习深入不进去, 知识点连贯不起来, 学生产生畏难情绪。在学过本课程后, 由于学生缺乏单片机系统设计方面的训练, 往往对单片机在实际工程中的应用一知半解, 对单片机在本专业的应用与研究感到无从入手, 不知如何综合应用所学的知识去解决实际问题, 更谈不上动手能力和创新能力的培养。

基于以上原因, 对存在的问题进行分析, 并根据社会对人才需求的特点对课程内容、教学方式、教学手段和考核方式等方面进行讨论。

1 教学内容存在的问题

大多数大学教材是单片机技术书籍的缩写版, 章节间的联系脱节, 不符合学生的认知规律, 现行教材是按照单片机本身的逻辑规律来编排教材的, 但是教学书尤其是针对强调技术应用能力的教学书, 这样的内容编排不是十分恰当, 可删除已淘汰的技术内容, 如电磁扩大机等。单片机课程内容在教学教案编辑时最好分为两大部分:一部分是基础知识训练模块, 指的是单片机基础知识 (包括数制与数制转换、单片机基本电路、中断、定时、串行及接口等) ;另一部分是综合工程项目训练模块, 工程实际应用 (它包含了软件、硬件的实际问题) 。这部分内容可以锻炼学生根据工程项目要求, 查找有关资料, 学习单元电路的使用方法, 实现功能及性能指标、所需条件;再分析该单元电路在本工程项目中是否有用;协调它与前后模块的接口, 实现硬件、软件的设计, 最终学会按工程要求进行方案设计, 软件、硬件设计和安装调试等。这样能使学生尽快从课堂走向工程实际, 缩短理论与实践的差距, 提高学生解决实际问题的能力, 使学生迅速掌握单片机的设计应用技术, 出校门就能“顶岗”。

2 教学手段

2.1 多媒体教学

单片机课程在整个教学过程中是一个硬件与软件相互结合的学习过程。传统教学老师感觉辛苦而且效果不佳, 学生感觉课程内容太难理解。多媒体技术在教学中的运用和推广, 为单片机课堂教学带来了一场革命, 课题信息量大, 教学内容呈现更快。比如单片机教学过程中的各种芯片的引脚问题, 如果花时间去画出来, 耽搁时间效果也不佳, 而且使授课内容量减少。在教学过程中, 如果用现代教学媒体提供图文声像结合的教学方式, 使得教师在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题变得形象、生动、直观、简单, 从而使学生获得较多的信息, 有利于解决重点和难点问题。多媒体教学可以在一定程度上突破时间和空间的限制, 充实直观内容, 丰富感知材料, 能够较彻底地分解知识技能信息的复杂度, 减少信息在大脑中从形象到抽象、再由抽象到形象的加工转换过程, 充分传达教学意图, 并可以通过计算机的丰富表现手段突出教学重点。

多媒体利用视、听、说向学生提供声、像、图、文等综合性刺激信息, 有利于学生注意力的保持。同时, 精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣, 提高学习的主动性, 提高学生学习的积极性, 培养学生的创造力。

2.2 虚拟仿真

单片机课程教学中对典型案例进行虚拟仿真。将仿真引入教学可以使抽象、枯燥的教学过程形象、生动。常用的有Proteus仿真软件。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。运行于Windows操作系统上, 可以实现单片机仿真和电路仿真相结合。在课程开始利用Proteus演示简单的实验结果, 可以引起学生的学习兴趣。例如基于Proteus虚拟软件仿真平台、VisualBasic、Visual C、虚拟串口以及Labview等软件应用于实践性要求比较强的单片机原理及应用课程的教学中, 进行高精度温湿度监测系统虚拟仿真的开发。虚拟仿真研究一些具有代表性的、能吸引学生兴趣的、日常生活能见到的、与单片机相关的工程项目。教学模式为“教师讲解和仿真演示, 学生主动参与”的教学模式, 真正实现以“学生为主体, 教师为主导”的因材施教模式。

3 调整理论教学和实践教学模式

传统的理论教学方法, 一般是教师在课堂上按知识结构进行授课。实验教学一般是使用教学用实验箱, 学生按照实验指导书给出的接线图、实验方法和步骤连线, 并输入指导书给出的程序代码, 在实验教学系统的特定环境下进行汇编、连接, 然后运行程序, 在PC机上观察结果。这种实验教学的目的和方法缺少培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力的目的和内容, 也不利于进一步激发学生的学习兴趣和主观能动性, 甚至出现抄袭他人程序和实验报告的不良现象, 与社会所需求的人才不符。

教师要对本课程的教学内容进行全面的整合和梳理, 把教学内容分成若干个教学任务, 每个教学任务又可分为若干个以课题的形式出现的子任务。教师要对现有教材进行整改, 自编适合学生的教材, 强调教学任务的综合性、可操作性及实用性。在设计教学内容时, 特别注重项目实验、基础部分实验, 目的是为了提高学生综合应用所学的知识解决实际问题的能力。实验指导书上仅列出各个项目的背景、任务、要求和原理性的说明, 学生在实验过程中根据所给的任务, 进行自主的硬件设计连线、软件编程及调试并得出最终的结果, 更可给有兴趣的学生提供实验场所和必要的设备及材料。这样可以为学生提供一个能够充分发挥自主性、创造性的学习环境, 使学生从封闭的教学方式中走出来, 建立一个可以留给学生更大思考空间的教学模式。通过开放实验室的做法可以使学生在验证性实验的基础上进行设计性、综合性的实验, 使得自主性的实验变成可能。进行项目导向、任务驱动教学, 提高整体设计、实践应用能力。此类实践提升了学生岗位适应能力, 出校门便能顶岗作业, 提高就业竞争力。

根据现有设备情况, 对学生进行分组教学, 加强学生的现场管理与指导。对学生在学习中碰到的问题及时给予指导和解答。对学生中普遍出现的问题进行集中解答, 对个别有疑问的学生, 指导他们主动查阅参考书, 积极去解决问题, 自主学习。同时, 教师结合一些生产实际的典型、易懂的例子进行解答, 尽可能使每个学生掌握知识点, 达到教学目的。与此同时, 要重视师资队伍建设, 针对在教学过程中的项目化, 结合工程实际的教学, 要经常组织教师到企业参加实践锻炼, 积极参加实验室建设, 提高教师自身的技能水平和业务素质, 为培养学生的技术应用能力打下坚实的基础。

4 改变评价方法, 改革考试形式

传统的评价方法, 大多是考试, 难逃脱死记硬背的现象。导致有学生单片机考试成绩很高, 但不会实际应用。当然适当的记忆还是必要的, 它是理解的基础, 对于记忆的要求应当是体现在日常的教学中或者是阶段性的考查中, 而最终的评价不能以记忆为主。

评价方式多种多样, 主要侧重于应用能力的测试, 结合工程实际问题, 让学生设计单片机应用系统来完成任务, 并且能够简述其设计过程。或者上机调试一小段程序, 给实验板设置一些硬件故障让学生排故等。根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。当然不能忽视平时教学过程中的软硬件分析能力、软硬件调试能力, 综合运用能力, 促进学生全面、综合、协调发展。采取“过程式”考核, 注重教学过程中的考核, 学生的成绩由指导教师根据平时成绩、综合测试和实践报告等按一定比例综合评定, 对思路敏捷, 具有独特创新意识的学生可考虑给予适当加分。

5 效果分析

通过上述的教学改革实践, 充分体现以学生为主体, 应用能力培养为中心的作用, 教师是启发者、引导者、组织者, 不是灌输者。培养学生分析问题、解决问题和创新的能力。提高了学生学习单片机的兴趣和积极性, 调动了学生在学习过程中的主观能动性, 大大提高了教学效果。从毕业生对单片机应用技术研发及相关工作的适应能力、用人单位的反馈意见、校内外教学专家听课后的即时测评等方面来看, 一致认为本次教学改革教学效果非常明显, 该方法有一定的实际意义。

摘要：单片机是机械产品中常用的控制器, 在机械行业得到广泛运用, 因此成为机械专业学生的主干选修课之一。但由于机械专业学生电学基本知识相对较薄弱, 对学习单片机课程均感到内容太多且不易学懂。针对目前的教学现状, 探索多种先进教学手段和教学方法, 对教学内容和手段、考核评价方式进行改革。经过实践, 能有效提高教学效果。

关键词：单片机,实践教学,有效性

参考文献

[1]周鑫玲, 曾周末, 张欣枚, 杨生田.浅谈单片机教学应掌握的规律[J].高等理科教育, 2007, (1) :49-50.

[2]聂一雄, 程汉湘, 周永旺.“单片机原理与应用”教学的研究与实践初探[J].广东工业大学学报:社会科学版, 2007, (6) :166-167.

[3]李法春.案例教学法在单片机教学中的应用[J].长沙通信职业技术学院学报, 2007, (3) :82-85.

[4]夏东盛.多媒体技术在单片机教学中的应用[J].科技咨询导报, 2007, (1) :226-226.

[5]欧阳慧平, 张蒂如.单片机应用技术课程教学改革的实践与思考[J].萍乡高等专科学校学报, 2008, (6) :101-103.

单片机课程教学改革探讨 篇8

1 单片机课程教学改革的重要性

“单片机原理及应用”是一门重要的专业基础课, 也是一门实践性很强的学科, 只有通过一系列实验、实践的训练, 才能使得学生学好单片机知识, 提高实际动手能力。为了使得学生高效率掌握单片机知识, 适应当前就业形势的需要, 必须对单片机课程进行教学改革。

2 单片机课程存在的主要问题

单片机的教学内容没有及时跟上当前就业形势的需要, 这种滞后主要体现在:a.教学内容的陈旧, 有些内容已经不适应当今的技术发展需求, 适当调整教学内容, 增加主流的先进知识和技术。b.传统的教学方法过于呆板, 教师多采用填鸭式教学方法, 这让基础差的学生感到抽象、难以理解、枯燥乏味。c.实验设备陈旧, 学生只需要按照实验讲义接几根连线, 实验现象出来就算完成实验了, 这样不利于学生实际动手能力和创新能力的培养。

3 单片机课程教学的改革方法

3.1 单片机课程内容的改革

目前大部分高校单片机教学内容主要是MCS51系列单片机, 我们已经把AVR单片机作为任选课。51单片机原理讲解中减少汇编语言的学时数, 讲解其指令系统、定时器/计数器、中断系统、A/D和D/A转换接口、串口通信等内容。讲完51单片机后再介绍AVR单片机, 我们选用AVR系列中的Atmegal6型单片机, 讲解Atmegal6型单片机并行I/O口电路、定时器/计数器、中断原理, A/D的基本原理以及应用实例分析等内容, 实例程序用C语言编写。由于学时数的限制, 教师在课堂上着重讲重点和难点。

3.2 教学方法的改革

教师要先引导学生自己阅读理解教材相关内容, 然后在上课的时候提出几个问题, 要求学生回答, 检查预习效果。讲课过程中, 教师先讲授知识要点, 讲课要突出重点和难点, 提出应用性问题或要求学生课后做相关书面习题。教师举出实例后, 组织课堂讨论, 鼓励学生大胆发表自己的见解, 最后教师作总结发言。利用多媒体课件, 演示实例仿真现象, 例如让数码管显示学生学号、计数值, 让蜂鸣器发出各种声音等实例, 让学生在较短时间内获得大量感性知识, 从而提高学生的学习兴趣。在介绍AVR单片机Atmega16的时候, 使用对比法教学, 例如要实现定时器控制流水灯, 只要把实现这功能的51单片机的C程序和AVR单片机Atmega16的C程序相互对比, 说明两者的异同点, 使学生很快能理解程序。

3.3 单片机实验教学的改革

采用减少理论学时数, 增加实验学时数的方法, 采用在实验室里边教边练的现场教学方法, 老师采用启发式引导, 学生们可以在实验室进行讨论, 在做中讲, 做中练。教师提出实验预习要求, 学生在课余时间围绕此要求查资料, 编写程序, 仿真调试。然后在实验课上用单片机开发板进行实物调试, 不断修改完善实验程序, 使学生在实践中增强实际动手能力。

3.4 单片机虚拟实验系统的构建

3.4.1 仿真方法

选择Proteus和keil uvision4软件组建51单片机虚拟实验系统, 即以Proteus为仿真工具, 设计和搭建虚拟硬件平台.keil uvision4为软件开发工具, 进行程序设计与调试。程序经过编译后生成.hex文件.加载到Proteus中的虚拟51单片机中实现系统的仿真。

选择Proteus和AVR studio 6软件组建了AVR单片机虚拟实验系统。方法:打开Proteus画出相应的电路图, 利用AVR Studio 6建立项目并编写、编译AVR单片机的程序, 编译通过后, 生成.hex文件, 加载到Proteus中的虚拟AVR单片机中, 按下启动仿真, 此时在Proteus的原理图中可以看到仿真现象。

3.4.2 应用实例

单片机Atmega16的定时器2控制流水灯, 定时器控制PC, PD端口的LED滚动显示。程序如下:

仿真效果图如图1所示。

4 结论

通过多年的单片机教学改革实践, 在教学中引入Proteus仿真, 使学生的学习积极性增强, 快速提高了学生的实践动手能力, 培养了学生独立解决问题的能力, 取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2011.

浅谈中职单片机技术课程教学 篇9

一、掌握学习原因以提高学习意识

单片机具有体积小巧、价格实惠、功能强大、可靠性高等优点, 且已广泛应用到儿童玩具、家用电器、汽车电子、工业控制等产品中。各种用上了单片机的产品, 常在产品名称前冠以形容词——“智能型”, 且随时可以更改芯片中的程序, 对产品起到升级换代的功效。据不完全统计, 我国的单片机产品的年用量已达3亿片, 且以约16%的年增长速度增长, 但这个数据相对世界市场来说我国的占有率还不到1%, 这足以说明我国在单片机应用方面才刚刚起步, 有着非常广阔的前景;固培养单片机技术应用型人才, 特别是在工程技术人员中普及单片机技术知识有着重要的现实意义;同时国家每年都在举办全国中职《单片机控制装置安装与调试》比赛项目;而且现在单片机技术课程已不仅仅在大学的课堂中开展, 在很多中职学校也陆续开设了该门课程, 并成为中等职业学校电类相关专业学生的必修课, 因此, 学习单片机技术不仅是学校为了开设这门课程, 更是为了满足社会发展的需求。所以, 在教学过程中有必要让学生掌握学习这门课程的原因以提高学生学习意识。

二、认识教学不足便于教学改革

在传统的单片机课程教学中, 其中理论教学占据了主要地位。绝大部分理论教学是在教室中完成, 以单片机结构为主体, 讲授单片机的硬件结构、编程软件、编程指令、系统扩展和外围器件的应用理论, 再根据实际情况相应讲授一些简单实例程序。虽然这种教学方法的结构比较严谨, 内容比较全面, 但是存在与实际应用脱节的现象。教师过分注重按照教材来组织教学, 且在教学过程中单纯的对单片机的理论教学过多, 而轻视了实际应用能力的教学, 导致学生感到学习比较枯燥, 逐渐失去了学习的兴趣。其考核评估方面较多中职学校主要还是以笔试为主, 对于单片机技术课程这种应用性较强的课程, 单纯的依靠笔试作为考核评估是无法全面地、客观地掌握学生实际学习情况。因此中职学校就深刻认识教学不足便于教学改革。

三、调整教学模式提高教学质量

根据社会发展对单片机技术人才的需要, 中职学校作为培养技术型人才的机构之一, 对于单片机技术课程现行的教学模式存在一定的不足, 可以适当调整教学模式以提高教学质量, 我认为可以从以下几个方面进行调整。

1. 根据教学对象安排教学内容

通过我市中职生源的情况分析, 中职学生的基础总体偏差, 分析解决问题、抽象思维能力薄弱, 学习兴趣不浓且持续时间短。通过近几年的观察得知, 大部分中职学生对理论性的知识感到枯燥无味、难学;对实践性的知识兴趣较为浓厚, 当每完成一个教师指定的任务颇有成就感, 同时对完成任务所需的理论知识掌握层度较深。根据这一现象, 可以打跛传统教学内容所用到的教学模式, 做到在实际操作中学习理论知识, 把理论知识应用到实际操作中。那么, 在单片机技术课程教学过程中, 可以把理论知识讲点应用到实际操作任务过程中。由于中职学生基础较差, 在教学内容上应该由浅入深, 递进的关系进行, 让学生逐渐自己能独立完成一些任务, 拥有成就感, 对这门课程产生兴趣以提高教学质量。

2. 选定合理教材便于教学实施

目前较多中职学校所使用的教材比较注重程序程序设计语言、程序、编写技巧的讲解, 但是如果不结合实际硬件、电路原理讲解, 学生很难将教师所讲知识的重点理解和掌握。因此, 单片机技术课程教材的选定要看教材内容是否按照“够用、适用、实用”的基本原则进行设计, 是否从实战出发来设计和完善那些与实际紧密联系的实训项目。通过实训项目任务可以采用一些全新的教学方法 (如任务驱动法、项目教学法、头脑风暴法等) , 打跛传统课程体系不管硬件结构、编程语言学习的先后顺序, 将传统教材整体性的知识结构分解成一个个项目所需知识点, 将为了完成一个项目所抽取每个部份的不同知识点加以组合, 便形成一个新知识框架体系。这样学生即便只完成部份项目, 也可以去做一些程序。同时也通过这种方式将学生感到比较困惑困难的知识进行分解, 相当于把一个较高的台阶变成若干个低的台阶, 让学生在理解硬件原理的基础上充分发挥学生的主观能动性, 同时能让学生独立完成所需器件或者模块的选择、编程的思路和软件程序的调试等, 更深刻地掌握单片机的运行原理, 从而提高学生的学习兴趣便于教学的实施。

3. 客观评估准确体现教学效果

随着教学改革的深入开展, 科学评价方式准确评价学生的学习情况是改进教学工作的基础, 根据实际教学情况调整对学生能力考核的方向也是非常有必要的。传统评估方式在较大程度上只考察了学生对知识点的记忆能力, 难于考查学生的逻辑思维能力、分析问题能力和解决问题能力。因此在制定评估标准时, 可以把实际应用能力的测试作为一个重要的内容。利用项目完成情况与知识问答相结合, 作品展示与作品讲解相结合。这样能够全面地考查学生的对基本知识应用能力、动手能力、分析和解决问题能力及语言表达能力, 同时可以让学生参与互评, 在互评的过程中得到学习, 使评估更加客观更准确体现教学效果。

最后, 由于单片机技术的迅速发展, 单片机课程又是一门与实践关联性很强的课程, 所以需要教师在教学过程中很好地将理论知识与实际应用知识相结合并传授给学生, 挖掘现行教学模式中存在的不足, 努力探索能更适应当前教学对象的教学模式与方法, 提高该门课程的教学质量, 培养出更多的技能型人才, 以满足社会发展的需求。

摘要：单片机技术课程是一门与实践关联性很强的课程。本文从分析当前中职学生为什么学习单片机, 单片机课程教学中存在的不足及调整教学模式提高教学质量出发, 浅淡单片机技术课程教学, 以适应新形势下社会发展对技能型人才培养的需要。

关键词：中职学生,单片机技术课程,教学

参考文献

[1]吴定会.《单片机原理与应用》课程教学的改革与实践创新平[j].江南.教育科学版.2008.68～70.

[2]刘训非.探索电子高级工——单片机项目设计与培训[j].济南.科技信息.2007.286.

中职《单片机技术》课程改革浅析 篇10

关键词： 《单片机技术》 学情分析 教学思路 认知学徒法

单片机技术是中等职业学校电子与信息技术专业的主干课程之一。单片机应用技术广泛渗透于生活的方方面面，各种家用电器普遍采用单片机控制系统。例如：洗衣机、电冰箱、微波炉、空调机等。由于单片机是一门技术含量较高的学科，学习起来存在一些困难。传统授课模式已经不能适应当前教学需要。如何引导学生科学高效地学习本门课程，是摆在所有任课教师面前的一道难题。下面是我在教学过程中总结的一些体悟和感受，与各位同仁分享。

一、案例背景

1.学情分析

学生素质不高。在生源减少的大背景和普通高中和对口单招高中争抢下，优秀生源所剩无几。职业中专大部分学生学习能力不强，主动性不强，学习习惯不好。给老师教学提出更高要求，不仅要把课程知识更好地呈现出来，还要努力吸引学生的注意力。因此，经学情分析决定采用“学徒式”教学模式，即创设教学情境，在情境中师生共同完成任务，教师公布完成任务的方法并演示示范，学生不断观察，在提问与解答中，学生完成任务并掌握知识。

2.教材分析

教材是电子工业出版社2011年6月第13次印刷，中等职业教育国家规划教材《单片机原理与应用》第二版，经全国中等职业教育教材审定委员会审定，并且荣获了中国电子教育学会首届职业教育电子信息类优秀教材评审二等奖，具有很高的权威性。

为适应学生实际情况，需要以项目为载体，把知识点融入项目中。把I/O口的输入和输出，设计为“LED发光管控制”。通过项目学习，了解I/O口的输入和输出特性。

3.教学目标

（1）了解I/O口的输入和输出特性

（2）了解LED灯控制原理

4.课前准备

根据教学内容撰写教案和教学PPT，准备学生导学案和工作页。课前布置学生观察交通路口的霓虹灯亮灭时间并记录。

5.教学思路

课前理清教学思路，细分教学环节，把握教学步骤，对可能出现的问题做好充足准备。以“课前任务提问”开始，“任务设置与分析、分组达成目标、小组汇报、总结和反思”等步骤构成教学环节。难点是任务分析，启发和引导学生解析任务。重点是分组实现目标。学生水平不齐，既需要保证动作快的同学有事做，又要保证动作慢的同学跟得上，所以采用分小组混合搭配、小组互助学习和教师指导相结合的学习方式。

6.教学手段

（1）任务驱动法：布置任务引导学生积极参与，逐步解决遇到的问题，实践中学习和掌握本节知识内容，最终实现教学目标。

（2）认知学徒法：教师把解决问题的关键和要领公开化，使学生在教师提供的有效帮助下协同解决任务或问题。引导学生主动获取、开发和利用真实领域中的活动工具的方法，支持学习。强调经验活动在学习中的重要性，并突出学习内在固有的、依存于背景的、情境和文化适应的本质，把学习者和实践世界联系起来。

二、教学步骤

1.课前任务提问

课前布置任务，经师生共同讨论，确定交通路口位置，观测信号灯明亮时间并记录。在课堂中统一测量数据。

2.任务设置与析

（1）任务设置。利用软件模拟交通路口信号灯。绘制该电路的原理图和PCB图纸。采购器件和耗材，完成交通路口信号灯电路、焊接和调试。

（2）任务分析。根据任务设置。师生讨论如何完成任务。经过讨论，该任务可分为三个阶段完成：第一阶段，电路设计。构建和绘制满足要求的交通信号灯电路原理图。第二阶段，模拟仿真。利用软件搭接模拟电路，仿真验证第一阶段的电路。如果实验效果不能满足要求，就返回第一阶段重新论证；第三阶段，完成实物交通信号灯电路。根据第二阶段经验证的电路原理图和PCB图纸，罗列器件和耗材清单。利用互联网和其他信息途径查清所需器件和耗材的价格，做好电路预算。采购器件和相关耗材后，焊接和调试，完成事物交通路口信号灯电路。

学生专业能力还不成熟，所以教师可以给出稍欠缺（根据授课学生水平，本人设置3处故障）的电路设计，交由学生探讨论证，完善电路。可在第二阶段中继续排除故障问题，让同学们在操作中发现并解决问题的效果可能更好。第二阶段，模拟仿真。利用Proteus仿真软件进行电路仿真。完成电路原理图和PCB图纸。第三阶段，采购器件。利用课余时间与学生一起查找资料，做好电路预算并采购。按照电路图纸装配及焊接电路，并调试达到效果。

3.分组实现目标和小组汇报

分组实现目标是本章节的重点。该环节学生自由度高，各小组进度略有差别，需要教师针对不同情况给予指导，随时观察各小组进度情况，保证良好的学习氛围，齐头并进。小组互评和成员互评，对过程中出现的问题总结、反思，巩固学习成果，教师在小组汇报后，再次对本课内容进行总结和反思。

三、案例反思

通过本项目学习，不仅可以培养学生的观察、思考和操作能力，还可以提高学生学习专业技能的兴趣，培养学生责任心和敬业精神，更提高电子专业学生的技能水平。学生在学习过程中了解和熟悉电子产品开发过程，更能适应未来就业岗位的需要。

我在该项目教学中收获颇多。为了更好地服务教学，不断学习学科新知识，关注学科发展动态，更注意课程与生产生活相结合。不仅提高专业技能水平，更开阔教学思路和方式方法。当然本次教学中存在许多不足之处，需要在今后的教学中不断深入研究和完善。例如，程序输入电脑中，很多同学输入不规范，关键字不正确，甚至标点符号错误，以致在程序编译时出现错误，拖慢项目进度。小组交流中，同学们热情很高，一个小小的标点符号都能影响程序实现，在一定程度上促进学生做事认真，对学习和今后工作都是大有裨益的。总之，以项目为载体，采用“学徒制”教学模式，确实能提高课堂教学效率，在多个方面都对学生有所促进、提高。

参考文献：

[1]潘永雄.单片机原理与应用（第二版）.电子工业出版社.

[2]周坚.单片机C语言轻松入门.北京航空航天大学出版社.

单片机课程的实践教学研究 篇11

单片机课程具有很强的工程实践性和综合应用性, 教学当中不仅要注重理论知识的讲解, 还应注重学生创新能力及工程应用能力的培养。但如何有效地让学生真正掌握单片机技术并学以致用, 是单片机课程教学中所面临的一个重要问题。

一、单片机实践教学中存在的问题

单片机课程不仅涉及微机原理、程序语言、通信技术、数字电路及模拟电路等基础知识, 还具有自身的知识体系。内容构成上, 其涵盖硬件资源、软件系统及应用设计三大部分, 内容跨度大, 且相互渗透、紧密联系[2]。该课程实践应用性强, 但传统教学往往重理论而轻实践, 弱化了实践教学的作用, 实验目的仅为了验证理论内容, 且实验内容相对简单、知识点单一, 缺乏新颖性与综合性, 导致学生兴趣不浓, 思维受到束缚, 实验过程无法有效激发学生的主观能动性与自主创新性。此外, 实验环境均为实验室。实验室具有封闭性和时效性, 大大限制了学生实验的时间和地点。实验平台采用实验箱, 其体积庞大, 不易携带, 且为了方便实验室管理, 往往不允许带出实验室, 造成学生在课余时间缺乏实验平台, 无法进行实践操作。目前, 市场上开发板种类繁多, 价格低廉, 体积小巧, 便于携带, 配合学生自己的电脑, 可在课余时间补充实践操作, 但开发板种类繁杂, 资源差异大, 学生较难选取适合自己学习的开发板, 学习过程中碰到的疑惑也较难统一解答。

单片机实践教学的目标是培养学生综合运用单片机的能力[3,4]。传统的教学模式不利于应用型、创新型人才的培养, 必须加强实践教学环节, 探索出一条以学以致用为出发点的适合自己学生的实践教学模式。

二、单片机实践教学改革的内容与措施

(一) 调整实验内容, 改革教学方法

单片机的软件语言既可采用汇编语言, 也可采用C语言。汇编语言虽有助于学生理解机器执行的过程, 但本身抽象、难懂, 可移植性差, 容易使学生产生厌烦情绪。C语言具有高级语言的特点, 可读性和可移植性好, 硬件驱动能力强, 是嵌入式软件设计的主流语言。因此, 教学当中应以C语言为主, 以降低开发难度, 缩短开发周期, 增强学生对单片机课程的兴趣及信心。实践内容应包含验证性实验和综合创新性实验, 验证性实验有助于加强学生对理论知识的理解, 而综合创新性实验则有助于拓展学生的思维, 培养其综合运用知识的能力。单片机技术综合软件技术和硬件技术, 依托特定的实验平台, 可一定程度上强化学生软件设计能力, 但却弱化了硬件设计能力。理论教学当中, 可结合电子技术发展的现状, 引入一些新型芯片, 以提高学生的课堂注意力, 通过芯片手册扩充教学内容, 拓宽学生视野, 同时培养学生阅读手册的能力, 使其能够通过手册了解芯片的工作原理, 学习手册上的典型硬件设计电路或获取硬件设计相关的其他信息。Protues软件可模拟仿真硬件电路, 因此, 可在实验环节中穿插相应的Protues仿真实验, 以兼顾学生硬件设计能力的培养。

教学方式可采用项目驱动型和应用导向型, 这种方式可使学生参与到项目当中, 以具体应用为参考, 结合所学知识分析设计要求、制订项目方案。在项目实施中, 学生通过自己努力克服并处理项目当中出现的问题, 并最终将之完善。整个过程可使学生充分综合所学知识和技能, 提高动手实践、自主学习和自主创新的能力, 并使其体会到项目实施的艰辛与乐趣。

(二) 开放实验室, 提供实践环境

实验室是较好的实验场所, 但实验室往往有实验室管理员统一管理, 仅在实验课程时间向学生开放, 从而导致学生课余时间缺乏实验场所。为打破实验室的封闭性和时效性, 丰富学生课余实践活动, 可向学生提供全天候开放的创新实验室, 并配备基本的实验设备和工具, 由负责任的学生和实验室管理员共同管理。创新实验室分为两个区, 专用创新区和自由学习区。专用创新区集中动手能力强, 爱钻研, 爱探索, 负责任的学生, 并给予固定的学习位置, 授课教师可定期补充具有创新性、综合性的课题, 由该部分学生完成。创新区的学生应积极向其他学生展示实践成果, 以加大单片机学习的辐射力度, 提高其他学生对单片机课程的学习兴趣, 建立学习氛围。自由学习区则用于定期开展新知识、新技术的专题讲座, 以扩宽学生视野, 强化学习兴趣, 或者用于学生交流心得和分享实践经验。此外, 受创新区学生影响的其他学生, 也可进入自由学习区进行学习和参与实践操作。为加强对创新实验室学生的管理, 提高学生学习的主动性, 可每月对创新实验的学生进行考核, 挑选自由学习区学习积极主动的学生, 替换创新区学习懒散、态度不端的学生, 以建立激励和督促机制。

(三) 研发实验平台, 扩充实验内容

实验平台是从事实践活动的基础, 应包含理论教学和实践教学的必备元素。针对实验室设备陈旧问题, 目前部分高校已组织师资队伍, 结合院校自身的特点和相关技术进行实验设备的自主研发, 并投入到教学活动中。自主研发实验设备, 不仅可拓宽实验教学内容, 提高实验效果, 还可提高实验教学队伍的教学科研水平, 此外, 还可节省资金, 加速实验室建设。广东轻工职业技术学院结合自身特点, 开发“教、学、做”一体化的单片机教学实验平台, 并在实际教学当中取得一定的教学效果[5]。鉴于该学院所取得的成效, 秉承当下“口袋实验室”理念, 我系也结合当前技术和自身特点, 自主研发了单片机口袋实验平台, 该平台的芯片多采用贴片, 在保证满足教学需求和功能不缩水的情况下, 尽量使其体积小巧, 以方便学生随身携带, 使其可随时随地进行实验。为方便学生课余时间研究学习, 基于自主研发的实验平台, 编写了完善的使用指导书, 并提供丰富的例程供其学习参考。此外, 基于该平台还设计了创新综合性题目, 供实践教学使用。由于该实验平台小巧便携, 在实验课堂上未完成的内容, 学生可带回到宿舍继续补充, 从而扩充了实验时间, 保证了实验内容的完整性。我系研发的实验平台如图1所示。

该实验平台小巧便携, 功能强大, 资源丰富, 包含最小系统、LED灯、时钟数码管、按键、时钟芯片、AD-DA芯片、EE-PROM、蜂鸣器、直流电机驱动、步进电机驱动、光敏传感器、温度传感器、全彩LED、OLED显示模块、红外接收器等资源。振荡电路采用双晶体, 以方便做控制和串口通信, 电源采用USB口供电, 平台集成协议转换芯片, 可通过USB口下载单片机程序, 操作极为方便。目前已将该平台投入到实践教学当中, 并明显提高了学生对单片机课程的兴趣和实验自主性。

(四) 开展第二课程, 建立网络平台

单片机课程只有通过大量的实践活动才能做到灵活运用。结合口袋实验平台, 我系已在单片机课程的正常教学中穿插一定的实践环节, 但由于课时限制, 实验课程并不能过多地开展, 这在一定程度上抑制了学生工程实践能力和自主创新能力的培养。为了扩充实践课时, 增加学生动手实践机会, 我系每周定期开展“第二课堂”, 以口袋实验平台为依托, 讲授单片机的开发思路, 指导学生的实践过程。通过一年的实践, 证明“第二课堂”对单片机的实践教学起到了很好的补充作用。

为了将单片机爱好者组织到一起, 方便开展创新活动, 我系创建了单片机协会, 并依托该协会建立了QQ群, 该群不仅方便单片机爱好者进行技术交流, 还可上传大量学习资料, 实现资源共享, 授课老师也可依托该群进行答疑解惑, 或者布置实践教学任务。

(五) 依托竞赛, 提高学生创新能力

为丰富学生的实践活动, 提高学生综合运用知识的能力, 我系鼓励学生参与系部、省级或国家级的各类电子设计大赛。通过大赛, 不仅可以检验学生对单片机知识综合运用的能力, 还可有效地培养学生的团队协作意识、系统设计能力、创新能力及刻苦钻研的学习精神。此外, 参赛获奖不仅是对参赛学生技术知识的肯定, 还会使后面的学生对学习单片机充满期待, 对单片机课程的进一步开展产生积极的影响[6]。

(六) 改革考核方式, 引导学生注重实践环节

在考核方面, 因学分和绩点问题, 多数高校仍坚持把理论考试成绩作为评判学生单片机技术掌握程度的唯一标准, 这也迫使学生更注重理论知识的学习, 而忽视了实践教学的重要性, 最终导致高分低能, 不能学以致用。为了有效地培养应用型、创新型人才, 应重视学生在实践环节中的表现, 对于实训课程, 可采用小组答辩的形式对学生进行考核。答辩形式可一定程度上避免学生抄袭他人代码, 督促其认真完成实训, 并切实提高学生的动手实践能力。最终的考核结果, 应结合卷面成绩、实验表现及实训成绩进行综合评定, 并适当增加实践环节所占的比例。考核方式的改革, 可使学生在单片机学习中做到理论与实践并重。

三、总结

文章针对单片机传统实践教学中所存在的问题, 从实验内容、教学方式、实验平台、第二课堂及考核方式等角度分析了实践教学改革的内容, 并将口袋实验平台运用到改革后的实践教学当中。实践证明, 教学改革后学生对单片机的应用能力较往届学生有较大提升。

参考文献

[1]曹建树, 代峰燕, 俞建荣, 等.应用型工科院校单片机课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索, 2012, 31 (3) :129-132.

[2]甄立常, 史巍.基于Protues的高职单处机教学改革[J].中小企业管理与科技 (上旬) , 2014 (4) :166.

[3]雷桂斌, 王淑青, 黄华达.面向卓越工程师培养计划的单片机实践教学研究[J].中国电力教育, 2013 (31) :157-158.

[4]谢光前.卓越工程师背景下的单片机课程教学改革与探索[J].电脑知识与技术, 2012, 8 (11) :2563-2564.

[5]贾萍, 丁向荣, 胡美兰.“教、学、做”一体化单片机教学实验平台的设计与应用[J].实验技术与管理, 2012, 29 (6) :139-142.