单片机课程设计报告范文

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做单一灯的左移右移，八个发光二极管l1-l8分别接在单片机的p1.0p1.2p1.3p1.7p1.6p1.0亮，重复循环3次。然后左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间0.2秒）。

一、 实训目的和要求：

（1） 熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法

（2） 熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台的使用。

（3） 利用单片机的p1口作io口，学会利用p1口作为输入和输出口。

（4） 了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤。

（5） 学会用单片机汇编语言编写程序，熟悉掌握常用指令的功能运用。

（6） 掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图。

（7） 了解pcb板的制作腐蚀过程。

二、实训器材：

pc机（一台）shixi.exam8/

pcb板（一块）

520ω电阻（八只）

10k电阻（一只）

led发光二极管（八只）

25v 10μf电容（一只）

单片机ic座（一块）

at89c51单片机芯片（一块）

热转印机（一台）

dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台（一台）

三、实训步骤：

（1）根据原理图（下图所示），用导线把单片机综合开发平台a2区的j61接口与d1区的j52接口相连。

（2）将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行。

（3）使用导线把a2区j61接口的p1口7个口分别与j52接口的八个led相连。

（4）打开电源，将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行，看能否实现任务要求。

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【基金项目】2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012GJJG084）；2012年河北省高等教育教学改革研究项目（2012GJJG149）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）01-0242-01

一、考试方法改革内容

按照石家庄铁道大学电气与电子工程学院的培养计划，与单片机相关的课程有《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》，三门课单独上单独考。

通过整合《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》课程，找到一种更为科学、更为合理的综合考试方法。进而提高学生的学习兴趣，让学生学会学习，提高学生的实践能力、创新精神，提升学生的综合素质，提高毕业生的就业竞争力。通过整合课程体系，提高教师的综合素质。

二、改革方法

将《单片机原理及应用》、《计算机制图技能训练》、《单片机接口设计》三门课程综合考核。在开始学习《单片机原理及应用》课程时，学生2～3人一组，选择课程设计题目，整个学期每组做不同的课程设计，学生根据自己所选课程设计的情况，自主设计实验内容，在《单片机原理及应用》课程的理论内容讲授完毕后，学生根据自己课程设计情况，设计系统原理图，利用protel软件绘制系统的原理图，板图，然后交于厂家进行加工，学生根据所设计的原理图，购买元器件，然后进行焊接，编写软件程序，最后进行系统调试。

三、改革与实践的重点

（1）调整教学内容。针对单片机原理及应用，强化学以致用的教学指导思想。

（2）灵活设置实验项目。根据课程设计内容，自主设计实验内容。指导教师也可根据自己的科研实际，给学生设计一些典型应用案例。

（3）实施过程中进行阶段性检查。为了监管进度情况，每组学生需提交阶段性报告，对这一阶段的成果进行总结，在实施过程中遇到的问题，以及解决的方法。

（4）注重引入和应用典型新技术。在教学过程中，教师应注重给学生介绍实现同一系统目标可以采用传统方案，也可以采用新方案。给学生讲解不同的技术方案，不同的系统构建方式及其优缺点，根据自己的系统实现的功能不同采用最优的技术方案。

（5）采用综合考核方法。根据学生在不同阶段对课程设计的不同内容进行考核，可分为单独实验，综合实验，系统设计，原理图及板图绘制，系统功能实现等等环节的完成情况对学生进行考核打分，最终成绩由报告、作品、答辩情况而定。把学生的课程设计放到课程网站上，形成独具特色的考核方式。

四、改革的步骤

（1）组织调查研究讨论，制定符合单片机原理及相关实践课程体系的考核方式、方法。

（2）选择有普遍性的试点班，做“单片机原理及应用课程体系考试方式改革实验班”。

（3）贯彻落实单片机原理及相关实践课程体系考核方式方法实施计划。

（4）总结讨论单片机原理及相关实践课程体系课程考核方式方法实施过程。及时总结经验教训，好的方面要保留下来，以便在后续的学年实施时进行借鉴，对于实施过程中发现的问题，讨论解决的方法，以便提高教学效果。

五、改革成果

顺利完成了三门课的教学任务；学生在独立设计、绘图、选件、焊接、调试的过程中，发现了不足，也发现了乐趣，获得了成就感，大大提高了动手实践能力，激发了学习兴趣，提高了综合素质。

电1002-2班为实验班，电1002-1班为对照班，图1为《单片机接口设计》的成绩比较，图2为《计算机辅助制图技能训练》的成绩比较。通过成绩比较可以看出，实验班的成绩比对照班的成绩都有提高。

参考文献：

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中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）18-0246-02

放眼当今社会，电子行业快速发展，单片机在多个领域如工业自动化、智能仪器仪表、消费类电子产品、武器装备、终端及外部设备控制、计算机网络和通信设备等有着广泛的应用[1，2]。对于工科的电子、电气相关专业的学生而言，掌握好单片机技术对自我知识的提升和今后就业的帮助都是大大有益的。因此，单片机课程在上述专业中的地位非常重要，而且鉴于单片机特殊的实践性，它的实践环节比如课程设计就更是重中之重了。

一、我校单片机教学的现状

我校原有的单片机教学实验环节有两个：单片机课内实验和单片机课程设计。课内实验虽然有硬件设计和软件编程两部分，但由于开发板上硬件的最小系统比较完善，学生相当于只需要进行简单的连线便完成了硬件设计。软件设计则是在伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统上完成的，这些实验基本都是验证性实验或者是很简单的设计性试验，主要目的是让学生通过实验了解单片机的硬件环境，熟悉单片机的编程方法。因此学生总体所完成的工作基本上是简单的软件编程，硬件设计几乎没有，更谈不上是软硬件的综合系统设计。这使学生在以后的工作中应用单片机时捉襟见肘，学不够用。

针对以上情况，我校单片机课程设计通过引入Proteus+Keil两个软件进行较大的改进，既加强了学生硬件电路的设计，又有软硬件联调的综合考量，很好地培养了学生对单片机系统设计的能力，提高了大家学习的积极性和主动性。

此外，之前学校课程设计题目单一，没有考虑到学生的个体差异，导致有些学生无从下手，最终只能模仿别人的电路板，甚至连设计报告也是抄袭别人的；还有些能力较强的学生做起来易如反掌，达不到拔高的效果，这样就违背了课程设计的初衷[3]。

二、Proteus+Keil的完美结合

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，能很好地仿真单片机及器件。相对于另一款使用较高的仿真软件Multisim，Proteus的元件库更齐全，使用更方便，最重要的是它可以把软件作用在处理器上，并和该处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。除此，Proteus还提供了大量的虚拟仪器和分析工具，用户可以在调试代码时清晰地看到仿真结果或通过节点波形等查找错误原因。

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，易学易用。

在计算机上，安装Proteus仿真软件和集成软件开发环境软件Keil，就已经相当于是一个设备先进、功能完善的虚拟实验室了，可以方便地进行软硬件的级联调试，加强单片机系统设计的概念。

在实际的课程设计中，先在Proteus ISIS中设计硬件原理图，确定IO口的端口使用。项目的软件可在Keil中进行设计，生成目标代码文件*.hex，若编译失败，可对源程序进行修改，直至编译成功。把生成的目标代码文件*.hex添加到硬件电路的单片机中，比如AT89C52，然后运行仿真，即可以看到仿真结果。若不正确，可以分析错误原因，修改相应的软硬件，直至仿真正确[4，5]。

三、课题的设置

课程设计不同于平时的作业，它有一定的针对性，要满足高中低各层次不同学生的需求。假如全班同做的是一道很难的课程设计题，学困生根本无从下手，更别说从此获取知识了，这样他们很快没有了学习的积极性，彻底放弃了。于是针对不同阶段的学生，我校单片机课程准备了三个不同层次的题目组。

第一类是拔高性题目，比如简易计算器，学生在短期内必须要完成一些实际应用的题目，要求综合性知识较全面，适合基本功扎实、有想法、爱创新的学生。例如有些学生在低年级段就参加了电子设计竞赛，已经有了单片机系统设计的概念，他们需要的是设计更为复杂实用的系统来提升自我。

第二类是中等难度的题目，比如多功能智力竞赛抢答器，学生除了有基本的单片机知识，还必须有一定的动手实践能力和逻辑分析能力，并且涉及其他知识领域，适合知识面较广的学生。

第三类是基础性题目，比如数字温度计，是学生在掌握了单片机基本知识后所能完成的简单的功能设计，这个层次的题目要求不高，适合底子较为薄弱的学生。也就是说，让每个阶段的学生都能从此次课程设计中汲取相应的养分，有所收获[6]。

由于题目的难度系数不同，最终的评分准则也不同，第一类题满分100分，第二类题满分90分，第三类题满分80分。这样既有针对每个层次学生的题目，又能将大家的差距拉开，让学生付出的劳动与最终给定的成绩基本成正比。

四、总结

利用Proteus和Keil进行课程设计对学生来说也是乐于接受的，软硬件都易于修改，减少了开发设计时间，而且Proteus软件可以直观地看到仿真结果或节点的波形，也就是说学生在自己的宿舍就能完成前期的设计工作，不再像以前那样依赖实验室的测试设备，方便快捷，灵活性好。而课题的多样性，也给了学生更大的选择空间，从而提高了积极性和参与性，让学生亲身领会系统分析、设计和调试各个阶段的各种滋味，提高实际应用的能力。

参考文献：

[1]彭勇.单片机课程的教学改革[J].农业网络信息，2006，（6）.

[2]张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计（第3版）[M].哈尔滨工业大学出版社，2008.

[3]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）.

[4]李雪莲，时谦.基于软件仿真和硬件电路联调的单片机课程设计[J].中国电力教育，2011，（9）.

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[中图分类号]G40―057

[文献标识码]A

[论文编号]1009―8097(2009)13―0282―03

引言

《单片机原理及应用》课程是向学生传授单片机技术的基础课程，它综合了多门基础课和专业基础课的知识，主要培养学生进行智能化电子系统整体设计的能力，培养强电专业学生的弱电控制能力。通过学习，使学生掌握单片机应用系统的硬件设计和软件编程技术，可为后续更高层次专业课程的学习、毕业设计、参与实际的综合设计课题和将来参加工作打下良好的基础。因此搞好《单片机原理及应用》课程的教学工作，提高学生的创新能力，对提高教学质量有着非常重要的现实意义。

一　目前教学中创新能力培养存在的主要问题

我院的自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程三个电类专业均开设了《单片机原理及应用》课程，学生在学习了电路基础、数字电子、模拟电子、微机原理等基础课程的基础上，再学习《单片机原理及应用》课程，在整个教学安排上是非常合理的。然而通过40学时的教学和一周的课程设计，最终对学生的学习情况考核时发现学生对该课程的掌握情况并不十分理想，尤其是创新能力较差，主要表现在：

1　学生主动学习的意识不够，缺乏创新思想，学习过程中一旦碰到问题，很难认真思考、探索研究、积极主动地解决问题。

2　在《单片机原理及应用》的教学过程中，传统的教学还是以理论为主，以课堂授课为主，学生很少有应用具体电路解决实际问题的机会，不利于创新思维的培养。

3　目前实验课程体系验证性实验过多，综合性、启发型实验不够，没有大型设计性和综合性实验，基本没有对学生动手能力训练，更不用说培养学生的创新能力。

4　在传统的教学思想和方法引导下，学习成绩主要是以考试成绩确定的，因而常常出现“高分低能”现象。这种评价体系造就学生对实践环节学习的轻视心理，即是以成绩合格为目标，而不是能力获得为标准，限制了学生的创新能力。

二　改革思路和方案

针对以上问题，在单片机教学中，根据学生、教材、教学设备等实际情况，将授课内容进行全面、合理的整合优化。减少冗余，加强综合性、创新性内容，在对整个课程链研究的基础上进行了课程改革，改革后的讲课学时分配如表1所示：

在对整个课程链研究的基础上进行课程改革，可以避免学生反复学习同一内容，但又学得不够深入等问题。对照以前的教学大纲，了解当前学生所学课程，对单片机的大纲做了更改，利如增加了单片机应用典型案例、接口部分知识，删除了同步、异步通信概念、进制部分知识等。

这种改革符合目前国家教育教学改革基本方针，可以减轻学业压力，用有限的课时学习尽可能多的知识，做到“厚积”。在改革过程中注意积极开展教育创新。为培养创新意识，积极探索具有创造性的教学方法和手段，在授课中改变老师唱主角，学生当观众的教学模式：改变学生静态、被动接受的地位，建立以学生为中心的实践性教学模式。利用学生对新事物感兴趣的心理特点，鼓励学生积极、主动地去探究知识，教会学生进行创新的科研方法和在自主的学习中学会创新。另外在现行开设单片机课程中，实践内容所占比例偏少，实验设备陈旧，内容跟不上时展，因此进行了实践性教学环节改革，改善教学与实践脱节的现状，使各环节相互衔接，增加创新实验，通过加强动手能力的培养，提高了学生的综合素质和创新能力，培养应用型本科人才。

三、为提高创新能力所采取具体措施

1　提高学生学习单片机的兴趣，培养学生创新意识

兴趣是最好的老师，只有有了学习兴趣，才能够在学习中创新，喜欢创新，注意创新，发挥自身的创造性。为激发学生的学习兴趣，在开课之后，我们首先向学生介绍单片机的多种应用功能及其良好的发展前景，让学生明白学什么、为什么学和学会后能做什么，并利用图片、录像和实物等介绍一些当前的单片机先进科技和教师相关单片机科研成果；邀请一些单片机科技公司的技术人员、知名教授来校作单片机知识专题讲座；请一些已毕业从事与单片机技术有关的学生来现场指导教育，使他们了解单片微机在工业控制、智能化仪器仪表、计算机外部设备、计算机网络与通讯技术和家用电器等领域的应用及学好单片机的重要性和必要性，激发他们的学习兴趣，鼓励他们动脑思考有哪些领域或哪些与我们日常生活相关的电器或仪表等设备适合用单片机控制，从而使学生具有初步的创新意识。

2　鼓励学生进行单片机应用系统开发，培养学生的创新能力。

不断鼓励学生利用课余时间进行单片机应用系统开发，制作自己兴趣的产品，编写单片机程序。由于初学者一般没有开发板和仿真器这些设备，为了给学生创造条件，我们采取了以下措施：

(1)给学生提供一些单片机仿真软件，让学生在电脑上模拟实际系统，编写软件。例如提供了proteus仿真软件，它可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU及其电路，还可以和keil软件互联，可以像使用仿真器一样调试程序。又不需要任何费用，特别适合学生在单片机学习的起步阶段使用。我们在实验室里安装了这个软件，并在教学过程中向学生演示它的功能和使用，鼓励有电脑的学生安装这个软件，让他们利用课余时间自己动手做做电子表、步进电机、直流电机控制、LED显示，AD、DA转换，交通灯设计等方面的模拟实验。

(2)鼓励有一定经济条件的学生买一些小型的单片机学习开发板。目前市场上有很多专门为在校大学生学习单片机量身定做学习开发板、主控芯片。包括凌阳、51系列、AVR系统等，它们价格低，特别适合于学生利用课余时间学习单片机开发。而实验室也购置一部分这样的开发板，对学生开放，给学生创造自主学习和开发单片机系统的环境，从而培养了学生的创新能力。

3　在实验中培养创新思维

改变原有的实验教学模式，减少验证性实验，增加设计性、综合性实验，并开放实验室，随时恭候学生的来临。在整个实验进行过程中，以学生为实验的主体，最大限度地调动和发挥学生的主观能动性，引导学生积极对待实验中出现的问题，并自己动手解决这类问题。指导教师在实验的组织管理上起主要作用，而在实验中仅起指导作用，给学生指明方向，避免多走弯路，并解答实验当中出现的一些疑难问题。例如：在彩灯移动实验中，鼓励学生编写不同的移动花样，采用多种不同方法编程，并设计电路图，这样将生活中常见的小产品与课程实验结合起来。使同学们加深对理论知识的

理解，学到了实际知识，培养了分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新思维。

4　通过课程设计改革培养工程素质，强化创新能力。

创新能力不仅仅体现在一些制作发明上，更重要的是要有必要的工程素质。在课程设计过程中，注重培养学生的工程素质。从课程设计选题开始，就要求学生注意收集相关资料、作好分工、做好实验记录、总结调试心得等。使学生熟悉从立项、方案论证、软硬件设计与调试、PCB设计、结构设计、到安装调试等电子设计的全过程，系统地培养学生的学习能力、交流能力、合作能力，使学生理解并认识了良好的工程规范。在设计阶段，引导学生从不同角度观察问题、提出问题、解决问题，注意实现创新性设计。在报告整理阶段，引导学生对设计过程进行总结。从方案设计到器件选型，从程序开发到调试。都要求学生将实践中获取的经验总结文字材料，使学生在设计过程逐步体验本课程的系统性。例如，选择电子时钟系统作为课程设计的同学，其硬件电路尽管相对简单，涉及的单片机资源并不多，大部分同学都能够很快的实现基本功能，但在此基础上，引导学生进行创新设计，在硬件电路基本不变的情况下，通过重新规划设计软件，实现许多如计时器、万年历、秒表、定时报警器等附加功能。

每年课程设计的题目既可从教师给定的题目中选择，也可以自行拟定，自行拟定的题目在做之前要提交可行性报告。这就进一步锻炼了学生的创新能力。2007―2008学年我专业的课程设计的可选题目如表2所示：

而课程设计评分依据学生的实际完成情况和文字报告等进行评价。例如，确定若干个基于单片机实现的仪器系统如时钟、点阵显示器等基本功能供学生选题。在指定的时间范围内，提交完成基本功能的仪器系统、相关文字报告等，最后进行答辩。毕业设计得分由设计产品功能和质量分(40％)、毕业设计报告分(30％)、答辨分(15％)、特色与创新分(15％)等部分组成，并要答辨。

5　通过考核方法改革考核学生的创新能力

考核方法作为课程教学的最后环节，它直接检验教和学双方的效果，间接指导着学生的学习。目前《单片机原理及应用》课程使用比较普遍的考核方法仍然是闭卷笔试。应该说，闭卷考试在基础理论类课程教学中，在强化学生学习和掌握知识的作用是不可替代的，但《单片机原理》课程应用性、实践性都很强，如果仍以闭卷考试作为主要评价方法，则不能较好检验学生的实践能力和创新能力。因此对当前的考核方法进行了改革，并拟建立一种长期的跟踪考核制度，将考核重点放在学生在实践中发现问题的能力考核上。即将原来的纯笔试改成了设计报告、机考和笔试相结合评分的方法。在课程结束后学生要提交一个设计报告，设计一种产品，该报告的评分标准为：报告(50％)+创新意识(30％)+程序调试(20％)。而机考指的是在实验室里现场考核，主要考核学生动手能力和程序调试能力。而笔试试卷在考核学生的基础知识的基础上，更强调学生的创新性思维，在题型上进行了改革。减少了一些需要死记硬背的客观题，增加了灵活多样的程序设计，电路设计等题型。充分考核了学生的学习情况和创新能力。最终成绩测评比例为设计报告(30％)+机考(20％)+笔试(50％)。

6　开展第二课堂，培养学生的创造能力

为加强对学生学习的引导，我们将课堂教学延伸到课外，注意对学生参与实践活动兴趣的培养。将学生的课外科技活动纳入到创新能力培养的过程中来，成立了创新电子社团，以电气工程及其自动化、电子信息工程专业学生为主，其他专业学生也可自愿参加。由《单片机原理及应用》课程的主讲教师作为主要指导教师，每周辅导1―2次，并提供不同层次的实践内容，组织多种形式的实践活动，提出灵活多样的实践要求，吸引学生主动地、有选择地参与这些实践活动，让学生根据自己的发展方向，结合自己的兴趣和需求，选择适合自己的题目或感兴趣的产品设计。在设计和制作过程中，教师给予适度的指导，使学生能够独立、主动、保质保量地完成自己的设计目标和任务，把学生被动地学习变成积极主动地学习，把依赖于老师的学习变成独立的学习和思考。设计题目和产品的实现也增强了学生独立解决问题的自信心，进一步提高学习的兴趣。在教师的指导下，学生可以通过第二课堂对课堂教学内容进行补充和提升，可以根据自己的兴趣进行选题、完成自己感兴趣的课外实验项目、设计和电子制作，可以自己设计电子作品等，这样就使他们在完成学习任务的基础上，使自己的创新思想得以实现。大大激发了学生的课外学习兴趣和主观能动性。也为学生提供了自由发展的空间，提高了学生的创造能力。

7　依托各种竞赛，推进课程改革，提高创新能力

积极参加全国大学生电子设计竞赛、盛群杯单片机竞赛，飞思卡尔智能车竞赛等各类比赛。这些竞赛既培养了学生电子设计能力，提高了实践能力，也锻炼了学生的团队合作精神。通过各类竞赛，掊养一部分学生的动力创新能力，再通过宣传，使其它学生对单片机学习产生兴趣，为参加这些竞赛而努力，从而进一步提高了学生的创新能力。

四　结束语

在进行了课程改革以后，学生的学习热情受到了很大的激发，出现了自主式学习的热潮。由于课程的改革，使理论教学的时间大大缩短，学生有了更多动手和思考的时间，在课程结束时，大多数同学提交了自己的作品，更有部分同学在单片机比赛中取得了优异的成绩。我们将以此为契机，积极、主动地促进单片机课程的进一步改革，使单片机课程跟上时展的潮流，使学生学完单片机后，不仅仅具有初步单片机应用系统的设计和开发能力，还具有了一定的创新能力，有效的提高了学生的综合素质。

参考文献

[1]江世明，刘湘涛，申寿云等.省级重点建设课程《单片机原理及应用》的创新与实践[J]怀化学院学报，第2006，25(8)：162―163.

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课程设计的内容需要的知识是多方面的，而每一个人的知识面是有限的。设计过程中小组成员要有团队合作意识，充分发扬团队精神。遇到困难要进行小组讨论，发挥个人长处，集体研究，互相学习，共同渡过难关。这样不仅节约时间，也在讨论的过程中弥补自己知识的不足，学习更多的东西。一个凝聚力强的团队，一定会有高质量的课程设计结果。学生应以认真的态度、勤奋的工作做好课程设计，把课程设计作为培养自己实际工作能力的重要环节。通过课程设计训练，树立课程设计中的工程观念，培养自己运用基础知识解决实际问题的能力。

教师的指导作用

在课程设计过程中也要重视教师的指导作用，一次成功的课程设计与教师的悉心指导是分不开的。课程设计的宗旨是培养学生综合运用所学理论知识，在实践中认识和解决一些实际问题。课程设计过程中，指导教师应为人师表、教书育人，同时对学生严格要求。应始终坚持把对学生的培养放在第一位，重视对学生独立工作能力、分析解决问题能力的培养以及设计思想、基本程序和方法的指导。教师的具体工作如下：

设计题目，填写学生课程设计任务书。

开设课程设计指导课程讲座，让学生了解课程设计意义，明确课程设计的基本要求，掌握课程设计的过程方法。

定期检查学生工作进度和质量，进行答疑指导，指导教师对学生指导时间每天不应少于2小时。

指导学生按照规范要求完成课程设计报告。

学生课程设计完成后，教师应认真评阅学生的课程设计报告，并对学生进行答辩，根据相关要求给予评分，并写出书面评阅意见。教师在对学生的指导过程中，不仅要求教师不断用新知识、新理论充实自己，努力提高自身的综合素质，而且要求教师勇于探索，对教学模式大胆改革，挖掘学生潜能，强化素质教育。

实例介绍

题目：设计一套直流电机转速控制系统

1设计说明

设计一种基于单片机的直流电机转速控制系统。该统采用单片机为核心，产生PWM（脉宽调制）信号；通过LMD18200驱动芯片采用双极性驱动方式来控制直流电机的启动、调速；并且采用键盘作为输入，加减改变转速数据；通过CD4511进行7段数码管驱动显示电动机的转速。本次设计可以作为简单控制向复杂控制的过度，实现直流电机启动、正反转控制和顺序控制外，还要进行转速控制，作为以后复杂控制的基础学习。

2设计中用到的器材

3设计中三个主要模块

（1）单片机系统：单片机采用PWM控制原理控制直流电动机。设计复位电路和晶振电路。（2）电路：实现单片机和电动机驱动电路的电路接口，直流电机机驱动电路和直流电动机的接口电路；以及键盘显示接口电路。（3）系统软件：用C语言编写基于PWM控制程序，实现对直流电机的控制功能和显示。

4设计思路

采用单片机产生PWM（脉宽调制）信号，驱动LMD18200输出来驱动直流电机转动，根据键盘输入的转速，调整PWM脉宽信号的脉宽，从而改变电机的转速，通过CD4511进行7段数码管驱动显示电动机的转速。

5考察的知识点

单片机的使用；PWM脉宽调制技术；电机调速技术；显示技术；C语言编程技术；键盘输入技术；一套直流电机转速控制系统的设计，考察了学生单片机、电机调速技术及C语言等多方面的知识点，巩固了学生本科阶段所修基础课程和专业课程的基本理论知识，也启发了学生通过动手实践以及对实践结果进行思考获取知识，避免灌输式教学。同时也加强了对原理性知识的实践，降低了学习难度。

《控制电机》课程设计可行性分析

课程设计过程本身就是通过学生自己设计动手来探究和实践某些理论知识。在这个过程中，学生按照课程设计要求，提出自己的设计方案，列出课程设计过程中需要的器材清单，能有器材给予满足让学生自己动手，在很大程度上提高了学生的主观能动性。《控制电机》中讲授的每一种电机在我校实验室中仅有一台而只能进行观摩性实验，一个最主要的原因就是成本太高，而课程实验课程设计中一般用到的控制电机输入电压低、体积小、成本低、操作方便。上述实例中，让学生设计一套电动机调速系统，需要用到的核心器材就是PIC单片机C8051F310、微型直流电机ASLONG260和和驱动芯片LMD18200。微型直流机的成本在5元左右，单片机的价格在15元左右，驱动芯片的价格在35元左右，加上其他一些辅助器件如电阻电容等总共成本大概在70元左右。这样，一个班级如果4～5人一组，那么总共只需500元左右就可以让每个学生体会到动手实践的机会。因此，《控制电机》课程设计是经济可行的，不仅填补了实验器材的空缺，而且提高了学生应用动手能力，培养了学生的团队精神。

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0094-02

《单片机应用技术》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课，它将数字电路和模拟电路的基础知识、汇编语言及C语言编程技术、通信原理和微处理器知识等综合在一起，属于技术性、工程性、实践性很强的一门课程。

《单片机原理及应用》课程的特点是涉及硬件结构复杂，涉及知识面较广，经常涉及到电子技术基础、电路原理及编程C语言等知识，因此，要想将课堂所学的单片机系统结构及应用技术与所学知识有机融合，能够在实践中游刃有余地应用，还需要反复的实际设计与实践。针对《单片机原理及应用》课程抽象难学，尤其难于应用于实践开发的现状，我们在教学中注意做到理论联系实际，将课堂教学与科研开发和科技创新紧密结合。

在课堂教学中，初期阶段，采用C+PROTEUS的教学模式，引导学生应用C语言编写应用驱动程序，然后在PROTEUS环境下仿真运行，逐步理解和领会单片机的设计思路。在综合应用阶段，通过引入实际工程应用实例，接触实际科研项目中设计开发产品，使学生了解所学知识的应用价值，激发学生的学习兴趣，深化学生对知识点的理解。

在实践环节，由专业课教师指导，学生设计为主，带动学生自己设计单片机课程的实验开发平台，并在所设计的开发系统基础上，增设大量综合性、设计性实验，启发学生的思维，以提高学生综合分析问题和解决问题的能力。同时，在大学生科技创新和各类电子设计竞赛活动中，积极引导学生应用所学单片机技术进行开发设计，进而培养学生实践能力、创新能力。

通过上述各个环节，分层次、分阶段，层层深入，真正在单片机课程教学中做到理论与实践紧密结合，真正实现提高学生应用单片机技术解决实际问题能力，进而探索一条在课程教学中如何提高大学生科技创新能力的可行之路。

一、改革教学环节

1.初期的课堂教学中，将C语言与PROTEUS软件有机结合，提高学生对单片机的实际应用能力。从目前单片机技术应用层面上看，对单片机系统的开发一般采用C语言完成，因此，在课堂教学中强化推广采用C语言进行编程设计的技术，并逐步取代原来采用汇编语言进行设计的模式。从而，提高学生对单片机技术的实际应用水平。PROTEUS软件是一种近年来逐渐流行的单片机系统设计的专业仿真软件，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周边设备的仿真，例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件库，有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。在单片机教学初期，采用C语言+PROTEUS仿真的教学模式，引导学生应用C语言编写应用驱动程序，然后在PROTEUS环境下，绘制原理图并仿真运行，观察设计效果是否正确，发现问题在修正编写的C语言程序，如此反复，逐步提高学生控制单片机和设计单片机系统的能力。

2.综合应用阶段，通过工程设计实例，深化学生对知识点的理解。作为多年从事单片机课程教学的教师，具备多年来单片机开发与实践的工作经验，在应用单片机技术进行智能仪器仪表开发上有许多成功的设计项目，如基于单片机系统设计的大庆油田的井地电位成像监测系统、开关磁阻电机设计、过套管电阻率测量仪开发设计等等，都是应用单片机处理器进行设计的，在课堂教学中，结合上述实际开发项目，讲述单片机的设计及应用技术，使学生直接接触实际科研项目中设计开发产品，深化学生对知识点的理解，认识到所学知识的应用价值，从而，激发学生的学习兴趣，启发学生思维。以单片机中应用IO端口控制数据采集芯片为例：模数转换器是实际工程应用中较为常用的一种数据采集芯片，目前，主流的控制数据采集芯片的技术是通过单片机IO引脚控制方式实现，通过单片机的引脚模拟数据采集芯片的工作时序，再通过C语言编程，完成对数据采集芯片的控制。在学习中，学生对于模数转换芯片的工作时序图始终感到很抽象，因此，在编程设计上往往不知从何入手。我们在教学中，结合横向科研项目“过套管数据采集”中数据采集，通过实物演示、数据读取实际设计案例讲解，从工程数据采集需求，到硬件电路设计原理，以及最终程序上的编程实现，在讲解中，学生不仅了解了数据采集芯片的工作时序逻辑，而且也能够独立应用单片机IO端口进行数据采集接口的设计。

二、改革实践环节

1.在单片机课程实验内容上更多增设综合性、设计性实验，提高系统设计能力。由专业课教师指导，学生设计为主，更多增设综合性、设计性实验，以提高学生的系统设计能力。预计增加设计性、综合性实验：8_8LED点阵扫描输出实验、直流电机正反转调速实验、基于I2C通信接口的数据采集显示实验和基于串行通信接口的智能远程数字钟实验等。通过大量综合性设计性实验，要求学生自行设计电路，编写驱动控制程序，不仅可以帮助学生加深对单片机知识结构的理解，而且可以提高基于单片机处理器的系统设计能力，培养学生的实际动手能力、学习兴趣和创新精神。

2.强化单片机综合课程设计环节，提高应用单片机综合设计能力。在完成单片机基本课程及实践基础上，对机电、自动化、仪器类专业应强化安排综合课程设计，以课题项目的形式要求学生组队共同完成，采取开放式管理的模式，在2～4周内，首先运用所学电子技术基础知识，查阅相关文献资料、电子线路参考设计手册、电子元器件手册，进行电路设计、程序编制，在设计过程中，锻炼自己熟练掌握和使用先进的计算机电路仿真软件工具，提高设计效率；其次进行电子市场调研、购买相应元器件，完成电路设计制作、功能调试、参数测定、写出设计总结报告；最后由教师组织全班进行设计交流、现场功能演示和提问答辩，同时教师完成每组的成绩评定和设计总结，为下次的课程设计提出合理化建议。在课程设计的选题上，发挥广大教师的积极参与，不断对课程设计的题目进行更新，修改课程设计的内容，增加设计性、综合性设计内容。目前，开设的新增加的课程设计题目包括：模拟交通信号灯控制系统；基于P89C51RD2单片机数据采集板卡设计实现；基于凌阳单片机的音乐播放器设计开发实例；公交语音报站播放器设计；简单计算器设计实现；通过大量新颖的具有高技术含量的综合设计，充分调动学生的热情，让学生从实验中既学到知识，由学会探索问题进而解决问题，发挥潜能，提高创造能力。

3.积极引导学生将所学单片机技术应用于大学生科技创新和各类电子设计竞赛活动。单片机技术是现代电子系统设计开发的主流技术，在科技创新和电子设计竞赛中应用这些技术，往往有事半功倍的效果。鼓励单片机课程学习好的同学积极参与科技创新和电子竞赛，应用单片机技术进行相关项目和题目的设计，以2013年为例，我校学生参加北京市电子设计竞赛，设计中采用单片机技术进行设计开发，获得二等奖2项、三等奖3项，为学校争光。通过学生间影响，激发学生学习单片机技术的热情，形成一个较好的学习氛围。

三、结束语

单片机原理及应用课程是一门应用性和实践性很强的专业课，把握课程特点，了解学生理解上的薄弱环节，通过课堂教学和实验环节的改革与创新，各个环节，分层次、分阶段，层层深入，真正在单片机课程教学中做到理论与实践紧密结合，激发学生学习的兴趣，启发学生的创造力，将单片机课程教学中所亟待解决的提高学生应用单片机技术解决实际问题能力落到实处，进而，使学生创新能力和综合实践能力得到提高。

参考文献：

[1]潘言全.单片机教学改革的思考[J].湖南师范学院学报：自然科学版，2007，（27）.

[2]张琪，李菲，柴新.构建高职院校开放式电子实验室的研究[J].科技信息，2009，（10）：18-21.

[3]王英红.浅析开放式电工电子实验室的建设[J].电气电子教学学报，2012，（8）：24-27.

[4]江锦花，大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索，2009，（12）：32-48.

[5]李丽宏.《单片机原理及应用》课程教学改革尝试[J].太原理工大学学报：社会科学版，2001，（02）.

[6]覃金昌，王为庆.机械类单片机应用实践能力培养体系的构建[J].考试周刊，2010，（47）.

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二、教学方案及思路

根据《单片机原理及应用》课程的特点改进了实践教学环节，构建了课程实践教学体系，在此体系中，实践教学分为课内实践教学环节和课外实践教学环节，其中必修的实践教学环节包括实验、工程实践及课程设计；选修的实践教学环节包括课外科技实践活动、科研立项活动等。

在此体系中增加了工程实践环节，加重了实践教学的比重，由理论指导实践、实践验证理论，充分体现了由浅入深、循序渐进的教学思想，使学生系统地掌握单片机的相关知识，使学生能够根据应用需求设计出符合实际要求的单片机应用系统，增强动手能力、独立分析和解决问题的能力以及创新能力的培养。

三、建立完善的实践教学体系平台

1、加强实验教学平台建设，提升实验室建设水平

实验教学和理论教学是同步进行的，目的是使学生尽早对单片机建立感性认识，验证基本理论，巩固所学的知识，获得开发单片机系统的基本技能。实验教学主要分为验证性实验和设计性实验两种。其中验证性实验主要在指导教师讲解下完成规定题目的学习，而设计性实验是通过指导教师的提示下，学生对单片机应用系统进行开发，独立编程。通过给学生做一个简易的开发板,方便学生将开发板带回宿舍进行调试,充分利用起课余时间,达到了很好的实验教学效果，使学生具备了初步开发单片机系统的能力。

2、建立合理的实践教学平台

工程实践教学在理论教学后进行，主要包括基础工程实践、专业工程实践和创新教育实践。

   （1）面向低年级学生的基础实践平台：采用在工程实践基地中以班级为单位循环轮流的方式进行。采用讲练结合的教学方法，根据课程内容、实际应用情况及学生能力培养的要求，利用MCS-51单片机的定时器、中断、串行口、Flash ROM等内部资源，扩展外部4×4矩阵式键盘、4位LED 8段数码管来完成程序的设计。在调试过程中不断发现问题、解决问题，从而加深了学生对理论的理解，锻炼了动手能力和工程实践能力。

   （2）面向高年级的专业工程实践平台：以综合性、设计性工程实践为主，学生可自主选题、自主设计，并进行连接、调试，完成设计。例如教师结合自身课题提出一个设计性的实践题目“GPS智能家居系统”,要求将A/D转换的数据发送经串行通讯接收数据后的显示。这一题目将串行通讯与A/D转换结合起来,具有工程意义,并给学生充分发挥想象的空间。同时我们针对不同的专业侧重点不同,研究开发出单片机的应用选题若干项,以此来培养学生的创新能力。如:温度采集系统、电子时钟、数字信号发生器、智能化彩灯控制系统、公交车报站系统设计等。由学生自己选题,焊制电路板完成硬件电路设计,在系统上独立调试程序,写出详细的实践报告并绘制硬件电路图。通过这一环节的训练，使学生对单片机软、硬件有了一个完整的系统设计及工程设计的概念[2]。

   （3）面向科技竞赛活动的创新教育平台：每年学院定期召开大学生科研立项, 题目定的很宽泛,只提了基本的题目要求,其它的电路硬件设计、软件调试都要靠学生自己去查阅资料来定方案，同时鼓励学生发挥想象力,围绕这个基本功能来增加附加功能。通过这样的竞赛使学生在短短两个月的时间内,对单片机的知识进行快速地吸收、提炼和升华。例如开发液晶显示屏来进行温度的实时显示，通过驱动电机来完成自动运料小车的设计,通过这种竞赛使学生很好地锻炼了自己的动手能力,提高了学生的应用创新能力,达到了很好的培养目的[3]。在此基础上重点选拔有能力的同学再到更高层次的竞赛活动(例如全国大学生电子设计竞赛)中，完成一个逐步强化和提高学生能力的过程。通过着眼于学生工程实践能力的综合培养，努力培养学生掌握工程设计的基本方法，增强工程实践能力，使学生成为受现场欢迎的有理论水平、实践能力及创新能力的有用人才，为学生就业、创业打下坚实的基础。

3、完善课内实践教学考核方式

由于《单片机原理及应用》课程教学方法和手段的多样性，决定了考核方式的灵活性和多样性，重点是改革考核方式与成绩评定方法。课内实践教学的考核包含三个环节，即实验考核、工程实践考核以及课程设计考核，各个环节相对独立。新的考核方式，明显地加重了实践能力的份量，不断强化      

理论考核和实践能力考核3部分。具体评定办法如下:平时考核成绩占40%(包括基础实验和课程设计)，期末考核成绩占60%，期末考核成绩由两部分组成:理论考核成绩占40%,实践应用能力考核成绩占60%(包括实践报告和操作能力)，真正体现“综合全面,能力优先”[4]。

四、结束语

《单片机原理及应用》的实践教学改革，取得了一定的效果，并为电气信息专业同类课程的改革提供了一种新的发展思路：

（1）以开放式工程实践基地为依托，训练学生实践动手能力；以课程设计为载体，培养学生单片机应用系统设计、调试能力；以大学生科研立项、电子设计竞赛为契机，提升学生创新意识及协作能力。

（2）实践教学的改革，使单片机的教学质量有了进一步的提高，同时，也在同类的各种竞赛中取得可显著的成绩。在近五年的全国大学生电子设计竞赛中获国家一等奖2项、二等奖15项，在黑龙江省大学生电子设计竞赛中始终保持前三名。

参考文献：

[1] 王凌强.高职电子信息类专业实践教学体系的

探讨[J].佳木斯教育学院学报，2011（4）：178-179.

篇8

2教学改革的内容

2.1改革教学内容

改革《电子线路CAD》课程设计的教学内容,掌握电子系统设计中常用的protel软件、multisim电路仿真软件、proteus软件、KeilC软件等软硬件仿真软件的使用方法。并从protel硬件设计、multisim仿真设计电路分析性能、keilC与proteus联合仿真调试的形式,从硬件工程师和软件工程师的两个方面来了解一个电子系统设计的流程。同时针对目前电子设计领域的发展,软件设计时利用单片机C语言进行设计编程,代替原来的汇编语言设计,并且用软件项目管理的架构进行软件系统设计。这四种软件都是电子设计工作者需要掌握的。Protel一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。Protel软件功能强大、界面友好、使用方便,它最具代表性的是电路原理图设计和PCB设计[1]。Multisim适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程[2]。

KeiluVision2与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期。KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器,汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器。Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。其处理器模型支持8051、HC11、AVR、ARM、8086和PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、MSP430等,在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

2.2改革教学方法与手段

针对本系学生特点,充分运用各种教学手段和教学资源,充分调动学生的积极主动性,活跃课堂氛围,提高教学质量和效果。从简单并能看到结果的系统设计开始做起,提高学生的学习兴趣。比如学生完成一个LED灯循环点亮,程序简单容易实现,实现时学生会有成就感。改进任务书的布置方式,实行分级多任务的布置。针对不同学生的不同学习能力,分为简单任务题库和复杂任务题库。复杂任务题库的任务分基础部分和提高部分,分等级分步骤台阶式的递进增长。

2.3改革考核方式

特别强调的是考核方式是加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记,并且增大平时成绩和答辩成绩占的总成绩的比例。平时成绩的登记,是督促学生认真完成实验的重要手段。最后答辩成绩登记,是区别实验是否优秀的重要方法,杜绝实验报告抄袭的现象。

3教学改革的效果

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通过这次的课程设计作品的制作让我对单片机的理论有了更加深入的了解，同时在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距，书本上的知识很多都是理想化后的结论，忽略了很多实际的因素，或者涉及的不全面，可在实际的应用时这些是不能被忽略的，我们不得不考虑这方的问题，这让我们无法根据书上的理论就轻易得到预想中的结果，有时结果甚至很差别很大。通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，我们在今后的学习工作中会更加的注重实际，避免称为只会纸上谈兵的赵括。

课程设计贡献排序：这次课程设计从最初的规划到后来的理论设计到最后的具体制作都是我们两共同完成的，实在无法区分贡献排序。各取50%吧。

课程改革建议：我们强烈建议将这门课程的理论学习和实验部分合并成一门，以避免想我们这种情况的再次发生。

【单片机课程设计心得体会二】 作为一名自动化专业的大学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机课程设计，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

接下来的4月，我意外的接到系学生工作处主管陈老师来电，说我系承办了院校园文化艺术节的南方擂台知识抢答竞赛，而学校又没有抢答器，要我组织几个学生做一个抢答器。我当时想，那好啊，做抢答器不难。以前有用与非门做过，于是我便爽快的答应了陈老师，并保证没有问题，保质保量完成。当是可能是我想得太简单了，抢答器不就八个按键一个数码管显示不就完了么，把最先抢到的组别显示出来。可是到主任给我们提要求的时候才发现抢答器要实现我功能远不只这么多，倒计时、蜂鸣提示、范规报警、电子计分器，这些我都没有考虑进来。主任也说了，这是一次院级的比赛，电子系做的东西要拿的出手，要做就做点样子出来。我想也好，虽有点难度，但符合我喜欢挑战难度的性格。我说行!这个活我做了!

接到任务开始布属，我把计分电路分了出去由其它几个同学做，我专攻抢答部分。由于没有独立设计电路的经验，刚开始得一步步慢慢深入，正好我会PROTEUS。软硬件的调度都靠它完成，这样可以省很多的时间。做抢答器，我们花了一个月的时间，没日没夜的调试程序(当时单片机课程还没学到定时器中断，还得一边自学。)做PCB板，采购元器件，安装，调试，运行。那时，他们的计分电路也做好了，用了16个数码管做显示。我们将计分和抢答电路板及数码管安装在了事先木制的外壳上，进行整体调试。记得那时正赶上五一放假，而五月8号就是比赛了。我们都没有休息，将工作间从实验室搬到了寝室。那段时间虽然辛苦，但很充实，每个人收获都特别大。

为了让自己的编程水平能进一步提高，我将自己编写的程序发到了论坛里与大家共享，并下载网友们的程序进行分析。电子钟程序、液晶密码锁程序、跑马灯程序、大屏幕点阵屏程序、上下位机通信程序等等，这些我都能熟练的掌握。我认为，学编程读别人的程序非常重要，每个人都有不同的思维，相同的任务却有很多不同的方法，在每个程序里都能找到些经典的段子，让人回味。从中可以学到很多的方法，并且有些可以直接的引用。一个出色的程序员在编程时，并不是从零开始，而应该是先找出类似的例子进行分析，参考，看看有没有值得引用和借鉴的地方，加以修改，为自己所用。实践证明，这样做是对的。从当初不知如何着手到现在随手就能写个几百行，短短几个月，我进步还是蛮快的。

做单片机课设那会，我帮助了班上不少的同学，帮他们调试过硬件，修改过程序，并为他们解答了一系列的疑惑。当同学们投来羡慕的目光时，我很自豪，这些都是我努力的结果。当然，努力归努力，方法也很重要。在这里，我总结一下，与大家共勉：

1、基本功要杂实，要有一定的数模电基础。学单片机首先要搞清楚它的基本结构和存储单元的分配。

2、在学单片机的过程中，最好自己动手做一个单片机系统。先找现成的程序，现成的电路图，做成实物，并以这个例子为开端，带着疑问学习，往往更有目的，更主动。

3、有条件的话先个好的开发板，便实验时之用。没开发板，PROTEUS软件仿真也行。

4、多读有代表性的程序，读得多了自然就会学到很多的好方法。可买本单片机子程序集看看，也可网上下载程序分析。

5、多泡泡单片机相关的论坛，与大家多交流交流，单片机完全可以自学的。

我觉得以上几点相当重要，因为它对我帮助很大，算是将我领进了单片机的大门，以至于我学起来不那么吃力，没有感觉到像大家说的那样的难。我看过很多的程序，也调试过很多的程序，每一次收获都不小。我的实验室就是KEIL和PROTEUS。这使我做实验很方便。虽是虚拟的，但调试程序还是可以的，省去了很多的时间提高了效率。最近我在学CX51，因为学单片机掌握C语言是非常重要的，C语言的通用性对学习其它类型的单片机有很大的帮助。今后，我想做嵌入式系统工程师，想学ARM，想搞操作系统。所以我现在必须打好基础，这样才能进步。

我学单片机的一些经历。其实我并不是很厉害，我懂的也只是一点皮毛，只是晓得单片机是怎么回事，能编几个小程序罢了。写这些我只是想记录一下我初学单片机的经历。同时对于那些想开始学习单片机的朋友们，还是可以有一些值得借鉴的地方。希望大家都能学好单片机，那些觉得难的学得吃力的同学要对自己有信心，要多做多练，这样才能培养学习兴趣。只要坚持就能如愿，同志们，加油!

【单片机课程设计心得体会三】 做了两周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。

我们组一共有三个人，但其他两个人是真的神龙见首不见尾，除了在最后答辩的时候他们一起坐在了我旁边，冠冕堂皇的指着我画了几遍的图说了几嘴，我想可能他们自己都不知道自己在说怎么，虽然有的东西他们也答出来了。我佩服他们的勇气，羡慕他们的运气(我见到的很多做了10天的人最后的成绩都有不如他们的)，但是鄙视他们的做法。

所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次跟他一起到试验室调试程序(他们组也只有他一个人动手)，看他边做边给我讲解。最后在开发机上做出来的时候，虽然不是我自己写的，但看他那么高兴，我也有一种分享到的成就感。后来我们组就用了他写的程序，他自己又抽空做了些拓展。

接下来就是做硬件方面的焊接工作了。没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。很多次是早上起来带瓶水带些吃的到实训中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一样，不同的是他们是三三两两，而我大部分时间都是一个人做。在这个时候也有很多人帮助我，或是热心的帮我带饭，或是在我打盹儿的时候帮我做点焊接。大家都鼓励我，即使最后出不来东西，但是一定要坚持把它做完。当我想放弃的时候，我也这么对自己说，即使你做出来的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出来一件成品。

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《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程，是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程，是属于职业学习领域课程之一，它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。通过本课程的学习，旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等，培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质，这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。

一、课程整体设计理念与思路

（一）设计理念

打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。

1、以岗位需求为依据：依据自动化控制系统实践能力要求，设置课程内容，实现课程内容和职业岗位需求紧密结合；2、以工作过程为基础：按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程，突出工作过程在课程框架中的主线地位，按照工作过程的需要来选择知识，以工作任务为中心整合理论与实践内容；3、以职业能力为主线：真正以“能力”为主线来设计课程。要按照工作的相关性，而不是知识的相关性来确定课程设置。

（二）设计思路

本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置9个学习项目， 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。

二、课程整体设计

（一）课程目标设计

确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。 　1、能力目标：（1）具备单片机硬件图的表达、阅读、分析能力；（2）具备单片机汇编语言编程的能力；（3）具备单片机硬件扩展的能力；（4）初步具备单片机的应用能力。

2、知识目标：理解单片机的结构及其工作原理，了解单片机的特点及其发展过程；掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法；掌握单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。

3、态度目标：具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识；具有开拓和创新精神，具有良好的职业道德和职业素质。

（二）课程内容设计

为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求，我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后，选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容，以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。

（三）教学方法设计

1、基于教与学的教学方法。一方面以学生为主体，以专业课程和专业技能提高的需求为目的确定综合案例、单项任务和理论知识。通过课堂练习与测验、课后研究报告、课后综合案例及课程实验与学生一起“学中做、做中学”。另一方面，以教师为主导，老师指出课程学习目标和学习方法，进行正确引导（课堂、实验、课后研究报告），了解学生困惑，进行正确指导（课程学习、作业、实验报告、课后研究报告书）；2、创造真实氛围的工作环境，实施一体化教学法。注重学生职业素质的养成，创设真实氛围的工作环境，开展一体化教学，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。教学组织过程实施“学做一体”。采用行动导向教学模式，教、学、做过程中，实行以学生为主体的教学互动，以活动为导向的自主学习；3、案例教学法。如讲解单片机编程知识时，引入生活、工业控制实例等开展案例教学，如电动玩具的前进后退、走廊灯光的延时熄灭、仓库货物数量统计、交通灯制作等案例，增加学习兴趣和动力，又为学生利用所学知识解决相应的实际问题奠定基础；4、项目教学法。以生产过程为载体开发教学项目，整个教学围绕各个项目的解决而展开，教师提出引导性问题，学生查找资料进行决策分析，制定出计划，并进行实施，引导学生自主思考。

另外，还充分利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率。充分利用网络教学手段，提供了网络教学平台，提高学生自主学习的能力。

三、课程资源设计

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摘 要：要真正提高《微机原理及接口技术》课程的教学效果，必须改变原来的课程教学和课程设计两个体系.《微机原理及接口技术》课程“设计导向型”教学模式，即将理论课、实验课和课程设计有机融合在一起，将课程教学内容与实际应用系统的设计进行优化和整合，引导学生从简单的基础知识逐步过渡到复杂接口设计及程序设计，学生在学习过程中，自然就逐步熟悉了单片机应用系统的开发流程，不仅培养了学生的动手能力与钻研精神，还可以积累一定的创新与实践经验，这对于电子信息类专业本科学生，具有非常重要的意义.

关键词 ：微机原理及接口技术；设计导向型；教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）01-0215-02

1 设计导向型教学模式的意义

单片机主要应用于测控领域，在工业自动检测系统、数据采集系统、家电控制、智能仪器仪表等诸多领域都有广泛的用途.《微机原理及接口技术》课程是电子信息类专业的重要专业课程.是一门软硬件技术结合紧密，理论性和实践性都很强的课程，本质上是基础一门应用型的工程技术课程.该课程已在我院电子信息类专业开办多年，积累了一定的教学和实践经验，我们将理论课、实验课和应用设计统一起来，将单片机本身各功能模块的原理性分析与实验板电路的硬件设计及程序设计进行了较好的结合，从应用的角度与实际的应用系统很好地融合，颠覆传统的教学方法.

2 设计导向型教学模式的实施过程

2.1 激发学习兴趣的同时立下规矩

在第1次课中，我们会对单片机的有关概念以及它的用途做一个全面详实的介绍，除了简要列举图文并茂的应用案例外，还把历年学生的设计优秀作品带进教室，介绍它们的功能及操作使用，通过形象生动的演示介绍，让学生真切地感受到单片机系统无所不在，与学习生活很贴近，第1次课就创建一个“单片机系统不仅有用而且有趣”的场景，激发学生的学习兴趣.在培养学生兴趣的同时，对这门课的学习方法和态度提出要求，在课堂，要求学生准时到堂、专注听课、勤做笔记、积极互动、大胆提问；在课外，应广泛阅读、扎实温习、认真练习、多做实践、讨论请教.并且告知学生考核成绩由期末考试，平时学习、作业、测验、实验及实验考核构成及每部分所占比例.这样，在第1次课激发学习兴趣的同时就立下规矩，对学生学习过程的评价有法可依，让学生有一定的敬畏之心，自觉主动的投入到该课程的学习过程中.

2.2 理论课、实验课和课程设计的有机统一

课程的学习是一个循序渐进的过程，我们在教学上是通过实验电路板将各部分有机地串接起来，课程设计也是借助它的电路完成控制程序的设计.该实验板是由本课题组成员自行开发制作的实验设备，特点是：体积小，携带方便，在实验、课程设计等各实践环节中，学生人手一机，可以在课余时间完成扩展的实验与系统设计，效果与开放性实验是相同的.以该实验板作为教学案例，我们编写了实验板测试程序，作为实验板功能检测与程序示例提供给学生阅读使用，对每个模块、每条指令功能都进行了注释，极大的方便了学生的阅读理解.在介绍有关章节的理论知识时，我们就会以实验板相应部分的接口电路作为例子进行硬件电路的分析并介绍测试程序的有关模块，这样学生就会对一个完整应用系统的硬件和软件如何设计有深刻的理解.实验是设计应用系统学习过程中必不可少的重要实践环节，通过实验，使学生掌握单片机开发工具的使用、程序设计与调试的方法；掌握常用接口电路与单片机的连接方法；培养学生的设计能力、操作等能力，从而为两周的课程设计打下坚实的基础.在第1次课我们就会把有关的学习资料，包括单片机开发工具、Keil软件的使用、测试程序、实验板原理图等提供给学生，要求他们逐步的去理解并掌握如何使用.针对该课程，我们共安排了7次实验，实验内容具有设计性、综合性、创新性的“三性”特征，内容由易到难、循序渐进，每一次的实验都包括三部分：首先是与知识点配合的基本实验；其次是使用测试程序，在阅读理解的基础上编程运行以实现规定的功能或者通过修改参数运行程序以观察现象并分析；再有是扩展性实验部分，通过这样的过程使学生在知识和能力等诸方面得到全面提高.要求学生每次实验应做好预习工作，在理解知识点、消化实例的基础上去编写程序，撰写预习报告.实验进行过程中对出现的问题及时有效地帮助学生分析、解决问题，保证了学生实验的顺利完成，并要求学生做详实的记录，在每个实验子项预备内容后预留的空档位置记录实验现象、出现问题、解决办法、实验效果，本项实验结论及分析，撰写实验总结，当堂上交实验报告.两节课实验内容是相当的充实，许多标准化的程序模块就可以被课程设计直接利用或具有重要的参考价值.经过一个学期有效的训练，为应用系统的设计打下了坚实的基础，两周的课程设计就可以轻松应对.

2.3 应用系统的设计贯穿课程的始终

2.3.1 课程设计题目的拟定

课程设计的目标是通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用《微机原理及接口技术》课程所学的基本知识，在设计中加以应用，进而得到理解、巩固和提高，学习掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练.针对课程设计的目标，在课程开始之初，依据学生认知特点，以能力培养为出发点，充分分析电子信息类专业应用技术能力的具体要求，科学合理地进行设计课题的规划，拟定切实可行的设计课题.课题既要将教学内容与实践结合在一起，又要能够激发学生的学习兴趣，符合学生能力水平及实验室设计条件的课题，典型课题如多路温度巡检仪、简易音乐播放器、可编程控制器、小区楼道开门控制系统、解题闹钟等等，课题在每个学期都会进行更新，课题新颖有趣，融合了微机接口技术的各部分的内容，包括中断系统、定时计数器、键盘接口、显示器接口、A/D接口等等.过往的课题的设计资料可以提供给学生阅读，让他们领悟应用系统设计的思想和方法.两周的设计是对学生掌握这门课程综合知识的考量，更是对他们应用知识驾驭设计系统的能力的检验.在课程学习的早期就告知学生课程设计的题目及内容，让学生学习有个目标，可以提高学生的学习兴趣和积极性.由于学生的水平能力各不相同，我们对所要设计的内容进行分解，分为基本的设计要求和功能选做扩展两部分，那么在两周的设计中我们要求学生应先完成基本要求，对大部分学生而言都能做到，增强了学生的学习热情和信心.在完成基本设计的基础上，有能力的学生再去选做功能扩展部分，给学生较大的发挥空间，激发学生的创新思维、创造力和成就感.这样让各个层次的学生从设计中都能够得到锻炼，学到设计、编程、调试的方法并在原有的基础上都能够得到提高.

2.3.2 设计过程的掌控

设计任务是贯穿了课程学习的始终，学生从学期初就要了解单片机应用系统的研制步骤和方法，从分析系统入手，需经过总体设计－硬件系统－软件系统－仿真调试－固化程序等整个流程，在一个学期的学习过程的同时学生有充足的时间去了解该设计的内容与功能，查阅资料，并在每个学习阶段去思考有关的功能如何实现.如硬件电路的设计在平时就可以逐步进行的，在期初介绍完片内硬件结构就可以让学生先设计最小系统、指示灯电路、报警电路，输入输出外设接口电路讲授后就可以设计显示接口电路和键盘接口接口电路等，最终焊接电路板并调试完成.两周的设计开始时我们会对课题进行更为具体详实的布置，目的是让学生在老师的引导下掌握规范化、标准化、可扩展化的设计思想与方法，尤其是软件系统的设计，让学生再次明确任务并介绍总体方案设计，引入分模块设计和进程码的概念，引导学生对任务进行分解，从易到难，并通过进程码把各个功能模块有机地串接在一起，最后才是程序综合联调和软、硬件的综合调试及功能完善、扩展.同时，在学生设计的过程中，要不断地给予指导.要充分肯定每一位学生的努力和取得的成绩，学生在刚开始设计的时候必然会很茫然，这时，教师一定要做好指导工作，避免学生在一开始工作时受到挫折，不利于项目的顺利进展.在两周的设计中，鼓励学生进行讨论，交换对某个功能实现的想法，以强帮弱，多鼓励基础薄弱的学生，给他们设计的信心，一点一滴让他们了解设计的思想，逐个模块地去理解掌握，最后大多数也都通过了验收和答辩，较好的完成了课程设计的任务.答辩也是课程设计不可或缺的重要环节，答辩时，要求学生能够流畅的叙述系统的功能、操作使用、设计思想等，并对老师提出的问题解释说明，通过答辩可以对学生的能力层次、设计状况了如指掌，同时还能够提高学生的表达能力、锻炼心理素质.

3 设计导向型教学模式的效果

设计导向型教学模式的重要思想就是将单片机理论课、实验课和应用设计有机融合在一起，理论知识与应用系统的开发设计、调试紧密结合起来，以模块化的方式组织课堂教学.这种将理论和实践融合在一起，增强学生的学习兴趣，激发学生的学习潜能，真正实现应用类课程“学以致用”的教学理念.

3.1 提高学习效率

项目导向型教学模式实施时，教师在课程教学之初便告知学生将要完成的设计任务，因而学习的目的性强、效率高.而传统教学中，教师在课堂上讲，学生被动学习，是一种典型的“填鸭式”教学.相比之下，项目导向型教学极大地提高了学生学习的效率，具有无可比拟的优越性.

3.2 培养创新精神

篇12

一、单片机课程一体化教学改革的必要性

传统的单片机课程的教学方法重理论、轻应用，理论与实践不能紧密结合。学生在学完理论知识之后，通过实验或课程设计来达到实践的目的，理论学习与实践练习之间的时间差导致学生学到的理论不能及时进行实践，知识没有得到及时的巩固。理论加实验或者理论加课程设计这种传统的高职院校单片机授课方式，很显然在教学过程中已无法令中职院校学生所接受。 中职院校单片机课程一体化教学改革势在必行。

二、单片机一体化教学改革的举措

1.单片机一体化教学课程指导方案的研究和制订

深入企业调研，按企业职业岗位要求进行学校课程体系构建与课程内容的合理整合，将理论与实践教学有机结合。以岗位需要和职业标准为依据，确定单片机一体化教学培养目标和就业领域及专业发展方向。制定改革分析调查报告，开展课题改革座谈。编写单片机一体化教学大纲，包括教学单元（包括子单元）的教学要求、能力要求、学时安排、设备要求和教学建议。编写单片机一体化教学计划表，包括课程课题名称、所用课时内容及目标。

2.建立新的项目课程制度

开发与相关行业、企业用人要求密切结合的，对学生就业有帮助的，与相应职业资格认证和培训认证相结合的项目课程，开发与之相适应的切合学校实际的专业课程校本教材。

3.探索新的教学模式

积极推进理实一体化教学和研究性学习，让师生在实际训练中围绕具体的实践任务和目标，通过边教、边学、边做来完成某一教学任务，建立以学生和教师分别为主体的评价方式。

三、一体化教学实践情况

我们在进行课程标准设置的时候，不盲目追求专业教学的高新含量，而是以打好基础、拓宽就业及知识面、增长能力为出发点。我们结合本校学生情况及企业调研情况，大胆了传统的章节式教学程序，采用“工作页”为课程载体，从基础性、贴近时展性入手，特别是在制定学习目标中，除引导学生完成学习知识、增长技能的能力目标外，更将重点着力在教学中引导学生培养自我学习、团队协作能力等情感目标的培养。

每一个工作页的工作任务，都以派工单的形式下发到由若干学生组成的工作组手中。学生通过派工单了解到此次工作的内容和要求，以及此次的学习目标。根据工作任务描述，主要工作内容如下。

1.制订工作任务计划

学生制订的工作任务计划中要包括如下内容：小组讨论任务控制原理，程序要达到的功能要求；输入点和输出点分配；流程图设计；完成外部接线；将编写好的程序写入仿真器；当程序不能实现原定功能时，如何判断问题出在哪里；如何调试修改程序等。

2.根据计划逐项进行实施

（略）

3.对扩展问题进行思考

每一个工作任务都会提出若干个在任务基础上的扩展问题，学生以工作任务为基础进行发散性思考，进一步巩固和拓展知识技能。

4.作品展示

把经过小组讨论后完成的计划实施结果拷贝到教师电脑，由教师投影到大屏幕，各小组派代表解释自己组的计划实施结果，由其他小组和教师来评价是否正确。

5.评价

评价由自我评价、小组评价和教师评价组成，其中自我评价主要包括学生对于自己小组负责完成的计划实施结果是否正确、自己和小组的表现是否满意以及评价自己在小组中发挥的作用。小组评价主要包括小组的实训内容是否按时完成、小组的实训结果是否正确、小组分工是否合理、有否出现纠纷、配合是否良好、这次任务是否达到学习目标，以及有哪些地方需要在今后的学习任务中改进。

四、小结