基于單片機的課程設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

本文通過我院兩三輪單片機課程改革的實施，總結(jié)了課程建設(shè)過程中的相關(guān)成果，并分析了改革對課程體系、教師科研能力、學(xué)生實踐能力、校企合作、課程資源庫建設(shè)等方面的促進和提升，為后續(xù)單片機項目化教學(xué)的全面推廣提供了豐富的經(jīng)驗和參考價值。

【關(guān)鍵詞】

單片機課程；建設(shè)；成果

1 課程體系改革與優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

近年來我校十分重視該課程的教學(xué)與教研活動，在課程設(shè)計方案與實施過程中如何優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、與教學(xué)手段作了積極的組織與探討。自2009年以來該課程在教學(xué)內(nèi)容方面遵循理實一體化教學(xué)的特點，又有別于傳統(tǒng)教學(xué)模式，以實現(xiàn)能力培養(yǎng)為目標，開展了課程理論與實踐教學(xué)改革。以知識為基礎(chǔ)，以能力為核心，構(gòu)建課程體系。確保教學(xué)內(nèi)容的合理性，實用性和先進性。課程體系建立的主要思路：一是以單片機功能模塊構(gòu)建知識，以基礎(chǔ)工程項目化分解模塊、以仿真技術(shù)實現(xiàn)工程項目的教學(xué)模式；二是對教學(xué)內(nèi)容進行重組，突出實踐技能的培養(yǎng)，溶入行業(yè)新技術(shù)、新設(shè)備及發(fā)展趨勢；三是采用開放式的教學(xué)模式和方法，建立了實驗、實訓(xùn)、競賽、實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等幾個層次的實踐教學(xué)體系，以此進行知識點和能力的培養(yǎng)，形成以能力為培養(yǎng)目標的課程體系，使學(xué)生不但較好掌握運用單片機原理及控制技術(shù)進行系統(tǒng)設(shè)計技能，還培養(yǎng)了學(xué)生獨立工作能力、協(xié)作精神、職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識。經(jīng)過多年來的不斷努力取得了較好的教學(xué)效果。

2 積極開展實踐教學(xué)研究、不斷提高學(xué)生實踐能力

通過理實一體化的教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能、動手能力和創(chuàng)新能力，并且使學(xué)生在掌握基本理論、基本知識和基本方法的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的實踐研究和工程設(shè)計能力。因此， 在實踐教學(xué)中， 以基礎(chǔ)設(shè)計型、提高設(shè)計型、綜合設(shè)計型，學(xué)生自主設(shè)計型為選題，體現(xiàn)多層次的實踐教學(xué)方式；同時課程組在電類專業(yè)中把單片機應(yīng)用引入“單片機實訓(xùn)”，倡導(dǎo)自選性、協(xié)作性的創(chuàng)新實踐教學(xué)模式。同時擴建了單片機實訓(xùn)室，充分利用實訓(xùn)室資源和發(fā)揮教師的能動性。由于實訓(xùn)室軟硬件資源配置完善，提供了一個通用性良好的電子設(shè)計環(huán)境，教學(xué)方法的改進使得學(xué)生動手能力明顯提高，并且在平時實踐中通過對學(xué)生的交流、探討，發(fā)現(xiàn)有潛力的優(yōu)秀學(xué)生，創(chuàng)造條件讓其參與教師的科研開發(fā)，選拔參加省或全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽。

3 積極開展學(xué)生第二課堂科技活動、拓展學(xué)習(xí)空間與創(chuàng)新意識

在人才培養(yǎng)方案中， 為了提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力， 課題組全體成員積極組織與指導(dǎo)學(xué)生參加各種電子競賽， 并取得了較好的成績。多年來學(xué)生以單片機為核心技術(shù)參加的競賽項目包括有：

（1）全國大學(xué)生電子競賽

（2）陜西省電子技能大賽

通過各種電子競賽， 不僅可以拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與興趣， 也是體現(xiàn)了單片機技術(shù)課程在電子技術(shù)應(yīng)用中的廣泛作用， 更重要的是引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力。

4 積極開展校企結(jié)合、加大課程建設(shè)力度

根據(jù)《陜西省中長期教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》等文件精神。積極與行業(yè)企業(yè)開發(fā)課程合作，根據(jù)企業(yè)行業(yè)的崗位需求。參照國家單片機設(shè)計師職業(yè)資格標準、改革課程教學(xué)和實踐教學(xué)內(nèi)容。

課程組成員在近幾年中， 積極參加本專業(yè)或本課程的學(xué)術(shù)交流活動， 以及與企業(yè)開展就單片機技術(shù)的應(yīng)用前景研討，了解到該課程在各高校的開設(shè)狀況和目前單片機技術(shù)發(fā)展的趨勢。為了突出職業(yè)專向能力，以“全國單片機設(shè)計師職業(yè)資格認證”考試大綱為依據(jù)，與以下企業(yè)建立了實踐教學(xué)基地。

（1）2006年與江蘇啟動計算機廠聯(lián)合共建單片機實驗室， 為本課程教學(xué)提供了仿真技術(shù)平臺。

（2）2010年與陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建立了職業(yè)崗位能力培訓(xùn)基地， 為我院學(xué)生考取“單片機程序設(shè)計師”（中級、高級） 提供了有利條件。

（3）2012年與上海上益電子有限公司聯(lián)合擴建了單片機實訓(xùn)室， 為學(xué)生進行基于工作過程的項目化單片機課程學(xué)習(xí)提供了有利的實踐環(huán)境。

校企結(jié)合注重學(xué)生專業(yè)知識和技術(shù)能力的學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)企業(yè)用人需求和崗位技能要求。并突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)手段、引進工程案例教學(xué)、試驗強化訓(xùn)練的人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生學(xué)完該課程后其實踐工作能力得到提升，達到能獨立進行單片機的有關(guān)軟硬件設(shè)計工作的能力，以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)人才招聘要求。

5 突出資源和自主化學(xué)習(xí)平臺建設(shè)

隨著《單片機原理及應(yīng)用》院級精品課程的建設(shè)，在省級精品課程建設(shè)要求的基礎(chǔ)上，突出資源建設(shè)和自主化學(xué)習(xí)平臺建設(shè)，做到面向?qū)W生、教師、社會免費開放、共享資源成果最大化效益。教學(xué)資源共享體現(xiàn)如下：

（1）在院精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)上， 進行課程體系改革， 突出現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)手段， 采用仿真技術(shù)提升教學(xué)水平與教學(xué)效果。

（2）選擇重點和難點的教學(xué)內(nèi)容，作為該課程的視頻課程，為學(xué)生或社會人員提供學(xué)習(xí)途徑之一。

（3）加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)， 引入工程項目實踐案例， 確保課程知識的實用性與先進性。

（4）開放項目化與仿真化案例原代碼起到資源共享的目的。其中，基礎(chǔ)實驗項目（8個） 、啟發(fā)性實驗（10個） 、課程設(shè)計實訓(xùn)（10個）。

（5）建立交互式資源平臺， 促進學(xué)生的創(chuàng)新意識。其中，交互式資源是獲取本教學(xué)項目案例，然后對案例的功能進行擴展或集成創(chuàng)新，也是要求學(xué)生要完成和上交的學(xué)習(xí)任務(wù)（或作業(yè)） 。

（6）建設(shè)優(yōu)秀作品資源平臺， 促進學(xué)生的創(chuàng)新意識。該平臺集成了課程設(shè)計、科技競賽、創(chuàng)新項目和畢業(yè)設(shè)計等眾多的學(xué)生優(yōu)秀作品。通過該平臺，不僅能夠激勵學(xué)生積極創(chuàng)新、展示自我與提升自己的成就感，而且也能為該平臺添加共享資源。

第2篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】單片機課程 教學(xué)系統(tǒng) 設(shè)計 應(yīng)用

本文以單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)的重要性為切入點，具體闡述了單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)中實驗系統(tǒng)的適用性的設(shè)計要求。針對高校單片機教學(xué)的具體情況，對適用性及實用性的設(shè)計方案提出自己的觀點，以供參考。以期通過本文的探索能實現(xiàn)提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的，從而達到讓學(xué)生能比較容易的理解并學(xué)到知識的效果。

因為對學(xué)生來講單片機比較的抽象，所以造成教師們的教學(xué)任務(wù)比較困難。對單片機課程的輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)探索就更加的迫切與需求。雖然使用邏輯分析儀能夠輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，但是由于價格昂貴，性價比不高，對于教學(xué)并不適用。

單片機課程對于計算機和電子專業(yè)的學(xué)生來說極其的重要。但是單片機課程的知識點特別豐富，而且實踐性很強，學(xué)生學(xué)起來時常常會感到很吃力。因而為了增強單片機課程的教學(xué)效果，設(shè)計一套很有效果的單片機教學(xué)系統(tǒng)就很重要。

1 現(xiàn)代化的知識講授

在傳統(tǒng)的教育中，主要是以學(xué)生聽教師講的形式展現(xiàn)。然而，這種教育方式的缺陷隨著信息社會的出現(xiàn)而展露出來。課堂的講授效率和效果都比較低。為了提高效果，首先，可以使用CAI。這樣能夠讓學(xué)生看見更豐富的內(nèi)容，比如說可以將文字、聲音、圖片等信息展現(xiàn)在屏幕上。因而可以充分的調(diào)動學(xué)生的聽覺和視覺，進一步的加強學(xué)生對單片機知識的理解與記憶。其次，單片機課程是一個專業(yè)和實踐都特別強的學(xué)科，在課堂的教學(xué)中，也要展示一些相關(guān)的器件，這樣可以讓學(xué)生更直觀的了解，增加學(xué)生的形象思維，并且?guī)椭鷮W(xué)生增加印象。

2 靈活有用的實驗系統(tǒng)

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)問題

在實驗教學(xué)的方面，傳統(tǒng)的單片機教學(xué)實驗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。操作繁瑣，設(shè)計也缺乏整體思維，僅僅是控制讓一組二極管發(fā)光等比較簡單的程序操作。如此學(xué)生只能簡單的運行實驗程序，卻無法了解所做實驗的工作電路，大大影響了學(xué)習(xí)效果。

其次，傳統(tǒng)單片機教學(xué)實驗系統(tǒng)功能少，擴展性差，無法增添新的功能。不能夠把實驗和理論結(jié)合起來，不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和動手能力。這些原因就造成了傳統(tǒng)的單片機教學(xué)實驗不適合現(xiàn)代單片機課程的要求。

普及性是單片機試驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的首要原則。片機模塊和其它擴展模塊是單片機實驗教學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分，其中以單片機模塊最重要。因此為確保每個學(xué)生能獨立擁有和使用，單片機模塊必須具備很好的性價比。可以讓每一個學(xué)生實現(xiàn)動手又動腦的目的。

2.2 單片機輔助教學(xué)的優(yōu)勢

在單片機模塊教學(xué)內(nèi)容中，通過學(xué)習(xí)單片機模塊，學(xué)生能夠掌握C語言程序設(shè)計，定時器、中斷等編程，單片機的匯編，I/O口的控制等方法，如此學(xué)生就能初步了解單片機的接口技術(shù)和編程，完成擴展功能模塊的設(shè)計。

單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)擴展功能模塊主要有：矩陣鍵盤模塊、電機控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊、光電檢測模塊、點陣LCD顯示模塊、溫度測量模塊、并行存儲器讀寫模塊等。設(shè)計單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)的擴展功能模塊時要綜合考慮實際的教學(xué)目標和學(xué)生的個人興趣，在滿足教學(xué)目的的前提下，也能更好的激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和開發(fā)的主觀能動性，在單片機系統(tǒng)擴展模塊教學(xué)的過程中，學(xué)生能綜合掌握單片機系統(tǒng)的輸入、顯示、數(shù)據(jù)采集、存儲、處理等技術(shù)，大大提升教學(xué)效率和效果，使學(xué)生具備獨立從事工業(yè)控制設(shè)備開發(fā)、智能儀表設(shè)計等工作的能力。

2.3 單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

2.3.1 單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計

一般以教學(xué)內(nèi)容來確定單片機的類型，本文基于單片機的性價比高和方便下載等要求，進行單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計時，選取5l系列中的STC單片機為核心單片機模塊，其它單片機模塊設(shè)計參考本模塊設(shè)計方法使用STC公司生產(chǎn)的單片機。

STC完全兼容了ATMEL公司的51單片機，其內(nèi)部有l(wèi)280字節(jié)的SRAM、8―64K字節(jié)的內(nèi)部程序存儲器，內(nèi)部資源較其它同類型的51單片機要更豐富，且能夠直接通過串口線和USB下載程序，其具有功耗低，抗靜電、抗干擾性能強，無法解密、可靠性強，高速等優(yōu)勢，是一款性價比非常高的單片機。

2.3.2 單片機課程輔助教學(xué)系統(tǒng)的的實現(xiàn)

CP2102電路操作靈活、數(shù)據(jù)傳輸可靠，編程、連接簡單，USB到UART的CP2102橋接電路M，實現(xiàn)了USB數(shù)據(jù)和UART數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。其上位機通過該芯片驅(qū)動程序的運行，能夠?qū)SB數(shù)據(jù)依據(jù)簡單的串口進行讀寫操作；為方便數(shù)據(jù)通信，其下位機串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成USB數(shù)據(jù)格式。像CH341、PL2303HX等都是常用于USB數(shù)據(jù)和UART數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的芯片。

雖然單片機模塊設(shè)計、操作和連接都相對簡單，但實用性強大，可進行很多實驗項目，如：跑馬燈試驗；用按鈕控制點燈實驗；控制單個LED燈的亮、滅實驗；嘀聲報警信號輸出實驗；精確定時1秒鐘閃燈實驗；定時器中斷、自動變速跑馬燈實驗；變頻聲救護車報警信號實驗；4個按鍵4級變速的跑馬燈實驗等。

3 結(jié)束語

綜上所述，單片機課程利用交互式的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，整合了多媒體教學(xué)優(yōu)勢，充分利用了時間，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，推動了新一輪教學(xué)模式的變革，適應(yīng)了現(xiàn)代化的教學(xué)需求。單片機實驗系統(tǒng)的可擴展性能有利于實驗教學(xué)系統(tǒng)的更新，緊跟時代步伐，使學(xué)生掌握更新進、更實用的技術(shù)。

參考文獻

[1]高林.單片機軟件仿真教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[J].科技信息，2013（24）：48-50.

[2]劉瑞凱.虛擬教學(xué)系統(tǒng)在《單片機原理與應(yīng)用》教學(xué)中的運用[J].科技致富向?qū)В?012（23）：43.

第3篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

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

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

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

1 前言

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

2 任務(wù)與要求

利用偉福Lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)構(gòu)成簡單實用的單片機系統(tǒng)，要求如下：

（1）充分應(yīng)用MCS-51系列微處理器和偉福Lab6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)所提供的硬件資源，自由選題實現(xiàn)一個簡單實用的單片機系統(tǒng)。

（2）要求具備必需的人機接口。

（3）可以選用匯編或C51語言進行控制程序開發(fā)。

設(shè)計的系統(tǒng)性能如下：

（1）系統(tǒng)運行穩(wěn)定，具有一定的抗干擾和故障自測能力。

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

（3）系統(tǒng)精度達到一般民用品的基本要求。

（4）人機接口界面友好、直觀、操作簡單。

另外，我們提供了一些選題供學(xué)生拓展思路，主要有：

（1）出租車計價器。

（2）溫度控制系統(tǒng)。

（3）可編程交通燈系統(tǒng)。

（4）PWM電機調(diào)速系統(tǒng)。

（5）數(shù)字溫度計。

（6）數(shù)字頻率計。

3 設(shè)計范例

3.1 PWM電機調(diào)速系統(tǒng)

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

圖1 PWM直流電機調(diào)速系統(tǒng)原理圖[2]

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

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

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

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

3.2 數(shù)字溫度計

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

（4）

式中，RT 、 RT0是溫度分別為T、T0 時的電阻值；B為負溫度系數(shù)熱敏電阻的材料常數(shù)[3]。

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

(1) 電橋輸出電壓u

（5）

第4篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：單片機；教學(xué)；Proteus；仿真

作者簡介：張?zhí)m紅（1968-），女，江蘇鹽城人，鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院，教授；陸廣平（1974-），女，江蘇鹽城人，鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院，副教授。（江蘇 鹽城 224051）

基金項目：本文系鹽城工學(xué)院2013年度教改研究項目“基于實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《單片機原理與接口技術(shù)》課程改革”的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0076-02

單片機廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車電子、機器人、通信、能源與軍事等眾多領(lǐng)域，成為電子技術(shù)智能化最普遍的手段，因而單片機課程已成為高校電氣信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。[1，2]但在多年的教學(xué)實踐中筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不理想，有些同學(xué)在經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)后甚至連基本概念都建立不起來，根本談不上進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計了。究其原因，最重要的一點是：單片機是一門涉及計算機硬件與軟件的多學(xué)科綜合性課程，實踐性極強，[3]但在教學(xué)過程中枯燥繁雜的理論知識缺乏一種有效的方式進行及時演示與驗證，使得學(xué)生理解與記憶困難。盡管該課程都有實驗，但傳統(tǒng)的實驗教學(xué)只有十幾學(xué)時，而且受實驗時間與場地等條件限制，一般不能及時進行，因此該課程教學(xué)的理論和實踐常常是脫節(jié)的，這導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難、興趣低、效率低。如何讓學(xué)生通過單片機課程的學(xué)習(xí)盡快熟練掌握單片機原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的用于電子電路和單片機系統(tǒng)仿真的軟件Proteus解決了這一問題。為提高本門課程的教學(xué)效果和質(zhì)量，筆者將Proteus仿真技術(shù)用于單片機教學(xué)的全過程，做到理論與實踐隨時相結(jié)合。具體做法介紹如下：

一、Proteus仿真在理論教學(xué)中的應(yīng)用

1.建設(shè)基于Proteus仿真實例的教材

為了有一本起良好引導(dǎo)作用、實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的教材，筆者編寫了機械工業(yè)出版社普通高等教育電氣工程與自動化（應(yīng)用型）“十二五”規(guī)劃教材《單片機原理及應(yīng)用》，[4]該教材特點為：以51系列單片機為主講對象，加強Proteus仿真實例教學(xué)，每學(xué)完一個功能結(jié)構(gòu)單元，均給出便于學(xué)生實踐的Proteus仿真實例，大部分實例都是獨立完整的單片機控制系統(tǒng)。通過對多個應(yīng)用實例的仿真操作，使學(xué)生及時有效地掌握相關(guān)知識點，同時可模仿性地做出自己的系統(tǒng)，使學(xué)習(xí)過程是一個充滿趣味的過程。當知識點全部學(xué)完，學(xué)生就具備了初步的開發(fā)單片機產(chǎn)品的能力。

2.設(shè)計基于知識點的仿真模型

針對51單片機的所有知識點，筆者都精心設(shè)計了Proteus仿真模型。[4]模型設(shè)計的原則一是幫助學(xué)生明確概念，解決重點與難點問題；二是盡量多與日常生活中的應(yīng)用實例結(jié)合，加強趣味性與實用性；三是盡量多使用Proteus的調(diào)試功能，讓學(xué)生明白單片機工作的詳細過程。下面列舉兩個典型的例子。

（1）中斷及其嵌套一直是較難理解的概念，設(shè)計了圖1所示的仿真電路。圖中要求單片機在主程序中控制P1口流水燈循環(huán)點亮，當外部中斷INT0引腳出現(xiàn)負跳變時，P1口全部發(fā)光二極管亮5秒，當外部中斷INT1引腳出現(xiàn)負跳變時，P2口所接的共陰極數(shù)碼管顯示數(shù)字“1”，保持時間為5秒。其中INT1為高優(yōu)先級，INT0為低優(yōu)先級。通過對中斷寄存器的不同設(shè)置，該模型既可讓學(xué)生觀察在主程序執(zhí)行過程中INT0與INT1分別出現(xiàn)負跳變，即發(fā)生單級中斷時的效果，也可讓學(xué)生觀察INT0先出現(xiàn)負跳變、INT1后出現(xiàn)負跳變時的中斷嵌套效果。通過對此仿真實例的編程、調(diào)試與運行，學(xué)生就很容易掌握中斷與中斷優(yōu)先級嵌套等抽象概念的含義了。

（2）定時器/計數(shù)器T0、T1的工作原理較復(fù)雜，其原理涉及工作模式控制（選擇定時器模式還是計數(shù)器模式）、運行控制（選擇運行還是停止）、工作方式選擇（選擇不同計數(shù)范圍的四種工作方式中的一種）和中斷控制（計數(shù)溢出后如何處理）四部分。為了講解定時器/計數(shù)器的工作原理，設(shè)計了圖2所示的電子秒表仿真電路，使它從0～59s不停地計數(shù)。

但在晶振為12MHz的情況下，定時器四種工作方式中定時時間最長的一種也只有65.536ms，達不到1s，要達到1s的延時，只能采用多次中斷的方式。因此實現(xiàn)秒表功能，筆者選擇了定時器/計數(shù)器T0，讓它工作在定時器模式；選擇工作方式1，定時時間為50ms；每隔50ms中斷1次，在中斷程序中修改計數(shù)初值，并使中斷計數(shù)器加1；中斷20次時達到1s，此時在中斷服務(wù)程序中除修改計數(shù)初值，使中斷計數(shù)器清零外，還使輸出到數(shù)碼管的數(shù)值加1。

該仿真實例編程時需要對定時器T0的計數(shù)寄存器TH0與TL0、方式控制寄存器TMOD、控制寄存器TCON以及中斷寄存器IE進行設(shè)置，用到了定時器的所有相關(guān)寄存器及全部控制，可使學(xué)生全面掌握定時器的原理與使用方法。

圖2中秒表處于仿真運行狀態(tài)，管腳上的紅、藍、灰塊分別表示管腳電平為高、低和不定狀態(tài)，色塊可以幫助學(xué)生分析與調(diào)試電路。

3.進行基于Proteus仿真的現(xiàn)場教學(xué)

教師事先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容準備好Proteus仿真模型，課堂上講解完相關(guān)知識點后，就運行Proteus仿真模型，使學(xué)生看到實實在在的運行現(xiàn)象或結(jié)果，增強教學(xué)的直觀性、生動性和趣味性。

因目前絕大部分學(xué)生均有筆記本電腦，所以要求學(xué)生將電腦帶進課堂。對于驗證性實例要求學(xué)生用電腦與教師同步觀察程序運行時寄存器、存儲器和變量內(nèi)容的變化，觀察電路的工作狀況及控制效果。在課堂上教師還現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生對實例進行編程，設(shè)置單片機的特殊功能寄存器，調(diào)試并下載運行程序，觀察運行結(jié)果?，F(xiàn)場教學(xué)方式使學(xué)生及時理解相關(guān)知識點，掌握單片機內(nèi)部功能部件與器件工作原理，領(lǐng)會抽象與復(fù)雜概念的含義。

4.開發(fā)用Proteus仿真的小實驗型課后作業(yè)

對C51語言、單片機內(nèi)部的定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、并口、串口及可編程外設(shè)的課后練習(xí)，筆者都開發(fā)了大量的小實驗型作業(yè)，[4]學(xué)生須利用Proteus仿真軟件在自己的電腦上完成硬件電路的連接與軟件程序的調(diào)試。鼓勵學(xué)生寫出不一樣的答案，以調(diào)試結(jié)果通過為準。通過大量的課后練習(xí)，既促使學(xué)生掌握了知識點，也為真正進行設(shè)計性與綜合性實驗做好準備。

二、Proteus仿真在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

1.進行全設(shè)計型虛擬實驗

目前單片機實驗教學(xué)中大部分實驗器件以及電路都是預(yù)先固定在實驗箱上的，學(xué)生缺乏自主搭建電路的機會；同時實驗箱系統(tǒng)大，集成度高，驗證性實驗多，這些均導(dǎo)致實驗過程不清晰。因此筆者要求學(xué)生用Proteus軟件進行全設(shè)計型虛擬實驗。方法為：每一次實驗前將實驗原理、所需元器件及實驗要求提供給學(xué)生，學(xué)生首先要在理解原理的基礎(chǔ)上，用Proteus軟件搭接電路、編寫控制程序、編譯并下載到單片機、仿真運行，出現(xiàn)問題后再對電路和程序進行反復(fù)修改與調(diào)試，直到出現(xiàn)所需結(jié)果。如此完成一次完整的虛擬實驗的過程接近于實際系統(tǒng)的開發(fā)過程，有利于學(xué)生理解和掌握單片機系統(tǒng)設(shè)計的原理和方法。

2.利用虛擬實驗來指導(dǎo)實際實驗

進行完P(guān)roteus全設(shè)計型虛擬實驗后，大部分學(xué)生已經(jīng)理解了電路的工作原理，并使用了充足的時間來進行程序的調(diào)試，這樣可以有效地指導(dǎo)實際實驗，保證實際實驗的成功。

進行實際實驗時，學(xué)生根據(jù)proteus虛擬實驗結(jié)果，連接實際電路，下載程序并調(diào)試運行，在此過程中讓學(xué)生初步體會仿真電路與實際電路的區(qū)別，將更多的精力用來解決實驗中出現(xiàn)的各種實際問題上。有了Proteus虛擬實驗的指導(dǎo)，實際實驗一般會很快完成，剩余時間讓學(xué)生進行各種設(shè)計性、綜合性實驗，或?qū)⒄n本中的實例拿到實驗儀器上進行驗證等。

三、Proteus仿真在課程設(shè)計中的應(yīng)用

1.選擇Proteus仿真與實際制作均可的題目

因課程設(shè)計時間較短，學(xué)生的獨立工作能力較弱，為使學(xué)生充分體驗單片機系統(tǒng)設(shè)計過程，首先由教師在選題上做精心準備，選取一些軟件與硬件兼顧結(jié)合，工作量不是太大，用Proteus仿真模擬和實際制作均可行的題目，如：八路搶答器、滾動顯示的點陣顯示屏、電梯數(shù)字顯示器、電子密碼鎖控制系統(tǒng)、電子琴、交通燈控制系統(tǒng)、波形發(fā)生器、數(shù)字電壓表、溫度顯示器、電子鐘等，以達到先仿真再用仿真指導(dǎo)實物制作的目的。

2.利用Proteus仿真指導(dǎo)實物制作

課程設(shè)計要求所有同學(xué)都完成印刷電路板作品。為了保證成功率，減少反復(fù)修改電路，重新制板等工作量，課程設(shè)計組織如下：第一步首先完成相關(guān)課題的proteus仿真設(shè)計，完成電路原理驗證與控制程序的調(diào)試；第二步根據(jù)Proteus仿真結(jié)果，準備元器件，在多孔電路板上焊接電路，下載程序，調(diào)試實物作品；第三步根據(jù)多孔板實物調(diào)試結(jié)果完成硬件的PCB設(shè)計，加工PCB電路板，完成程序的下載與調(diào)試。

3.總結(jié)Proteus仿真與實際電路的差別

通過課程設(shè)計，大部分同學(xué)均深刻體會到單片機應(yīng)用設(shè)計中Proteus仿真所起的非常有效的輔助作用，但也認識到仿真與實際電路之間還存在差別，部分同學(xué)反映課題用Proteus仿真能夠?qū)崿F(xiàn)，在實際電路中實現(xiàn)不了，還必須解決實際電路中出現(xiàn)的各種新問題。在課程設(shè)計結(jié)束后，筆者會組織學(xué)生討論并總結(jié)Proteus仿真與實際電路的差別，促使學(xué)生用好Proteus仿真這個輔助工具。

四、結(jié)束語

筆者將Proteus仿真應(yīng)用于單片機課程的理論教學(xué)，使學(xué)生及時有效地掌握了知識點；將Proteus仿真應(yīng)用于實驗與課程設(shè)計，使學(xué)生深刻體會了單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的全過程，同時也認識到仿真不能完全代替實物，在實際應(yīng)用中會遇到很多新的問題，只有將Proteus仿真和實際單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計有效結(jié)合起來，才能真正鍛煉自己的單片機軟硬件綜合開發(fā)能力。通過近兩年將Proteus仿真引進單片機教學(xué)全過程的實踐，學(xué)生普遍反映，該課程教學(xué)趣味性高，理解容易，有利于自己實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有許多同學(xué)通過單片機課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)熱情被大大激發(fā)，自行購買了元器件或?qū)W習(xí)板，借助于proteus仿真的前期開發(fā)，很快做出了新產(chǎn)品，在各種電子大賽、創(chuàng)新課題與畢業(yè)設(shè)計中取得了優(yōu)異的成績。

參考文獻：

[1]樓然苗，王世來.單片機實踐教學(xué)改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，（3）：80-81.

[2]徐武雄.proteus軟件在單片機課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2010，（10）：54-56.

第5篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：單片機教學(xué)；仿真資源

1現(xiàn)狀

目前高職院校電子信息工程、應(yīng)用電子、微電子技術(shù)、光電技術(shù)、通信技術(shù)、計算機應(yīng)用、數(shù)控設(shè)備維修和自動化等專業(yè)都開設(shè)了《單片機原理及應(yīng)用》課程，學(xué)院一般都配套建成了單片機硬件實訓(xùn)室，但存在硬件實驗費用和實驗室維護開支高，應(yīng)用范圍有限等問題，很有必要在教學(xué)中引入教學(xué)仿真資源，建成基于單片機仿真軟件的單片機虛擬實驗室，與已有的單片機硬件實訓(xùn)室結(jié)合，實現(xiàn)仿真和實踐相結(jié)合，相輔相成，提高實驗、實習(xí)和實訓(xùn)教學(xué)效果，同時降低教學(xué)成本，減少硬件實驗費用和實驗室維護開支。

2研究價值

在長期的單片機教學(xué)過程中學(xué)生普遍反映《單片機原理及應(yīng)用》課程難懂，難學(xué)。一方面是因為上理論課時很難現(xiàn)場演示，學(xué)生對一些知識點不容易接收，不能理解；另一方面是因為該課程是一門實踐性很強的課程，只學(xué)理論知識是學(xué)不好的，必須進行實踐操作和訓(xùn)練，而學(xué)校能提供的實踐機會只有一些生硬死板的實驗臺、實驗箱電路連線，這是很不夠的。如果在教學(xué)中引入單片機仿真技術(shù)就可以大大地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果：

2.1將單片機仿真演示教學(xué)引入課堂教學(xué)，其極為接近實際的動態(tài)演示可以激發(fā)學(xué)生興趣、提高了學(xué)習(xí)的積極性，使抽象變形象，使重點易懂、難點化解。

2.2教學(xué)仿真資源只需一臺電腦就可以仿真大量元件和儀器設(shè)備，并且效果非常好。建立以此為基礎(chǔ)的單片機虛擬實驗室，學(xué)生就有機會完成更多的實驗項目和內(nèi)容，免費使用大量元件和儀器設(shè)備，從而提升了學(xué)生的知識面和應(yīng)用能力，并且虛擬元件和儀器設(shè)備不存在損壞和維護問題，也就降低了教學(xué)成本，減少了硬件實驗費用和實驗室維護開支

2.3單片機教學(xué)仿真資源對學(xué)生實驗的預(yù)習(xí)、單片機課程設(shè)計、全國大學(xué)生電子競賽以及畢業(yè)設(shè)計等都有非常大的幫助，對提高他們的學(xué)習(xí)和工作效率，減輕勞動強度都有非常大的好處。

3重點研究內(nèi)容

3.1研究單片機教學(xué)仿真資源的開發(fā)與利用方法。

3.2研究在單片機、微處理器控制技術(shù)相關(guān)課程實驗、實習(xí)和實訓(xùn)教學(xué)中引入單片機虛擬實驗室，實現(xiàn)仿真和實踐相結(jié)合，相輔相成，提高實驗、實習(xí)和實訓(xùn)教學(xué)效果，同時降低教學(xué)成本，減少硬件實和驗實驗室維護開支的方法。

3.3研究基于單片機仿真軟件Proteus的單片機虛擬實驗室建設(shè)方案。

3.4 研究在單片機相關(guān)課程課堂教學(xué)中引入Proteus軟件對難點和重點進行實時演示，增強課程生動性和更易理解的方法。

3.5研究引導(dǎo)學(xué)生通過單片機虛擬實驗室自學(xué)單片機相關(guān)課程的方式方法，及通過單片機虛擬實驗室應(yīng)用，在單片機課程設(shè)計、全國大學(xué)生電子競賽和畢業(yè)設(shè)計中引入Proteus仿真軟件提高學(xué)習(xí)效果和工作效率的方法。

4思路方法

4.1先進的教學(xué)理念融入教學(xué)資源：推廣應(yīng)用“四環(huán)相扣”國家教學(xué)成果一等獎的教學(xué)模式，開展電子信息專業(yè)教學(xué)整體改革，在教學(xué)整體解決方案中做到：依托行業(yè)企業(yè)開發(fā)能力標準（典型工作任務(wù)與職業(yè)能力分析）；面向職業(yè)崗位設(shè)置模塊課程（學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程歸并）；立足真實任務(wù)組織工學(xué)交替（全程工學(xué)交替以保障教學(xué)實施效果）；基于工作過程實施職場鑒定（開放多元的考核方式，引入社會評價）。

4.2“五步工作機制”選取仿真項目：采用“534”課程設(shè)計方法優(yōu)化課程體系、整合教學(xué)內(nèi)容。即“五步工作機制”：通過“行業(yè)專家確定典型工作任務(wù)學(xué)校專家歸并行動領(lǐng)域行業(yè)專家論證行動領(lǐng)域?qū)W校專家開發(fā)學(xué)習(xí)領(lǐng)域校企專家論證課程體系”，以實現(xiàn)校企專家共同參與課程體系設(shè)計；“三階段轉(zhuǎn)換”：通過工作任務(wù)實現(xiàn)“典型工作任務(wù)到行動領(lǐng)域”轉(zhuǎn)換，通過工作過程實現(xiàn)“從行動領(lǐng)域到學(xué)習(xí)領(lǐng)域”轉(zhuǎn)換，通過工作任務(wù)實現(xiàn)“從學(xué)習(xí)領(lǐng)域到學(xué)習(xí)情境”轉(zhuǎn)換，以構(gòu)建基于工作過程的專業(yè)核心課程教學(xué)內(nèi)容；“四項主要成果”：人才培養(yǎng)方案、課程體系、課程教學(xué)方案和優(yōu)質(zhì)教材。

4.3搭建立體教學(xué)資源體系：主動適應(yīng)行動導(dǎo)向教學(xué)模式轉(zhuǎn)型的需求，搭建資源平臺，為工學(xué)交替教學(xué)和定單培養(yǎng)的教學(xué)模式提供運行的環(huán)境和資源的支持。引進了虛擬教學(xué)系統(tǒng)模擬真實的環(huán)境，包括三維交互式設(shè)備結(jié)構(gòu)演示、虛擬操作、虛擬編程軟件等。建設(shè)真實企業(yè)環(huán)境，即“真實的工作崗位”、遵守“真實的行業(yè)規(guī)范”、操作“真實的設(shè)備”、采用“真實的工藝”、生產(chǎn)“真實的產(chǎn)品”等，營造了“虛實互補”的教學(xué)環(huán)境。

4.4仿真與實作結(jié)合的創(chuàng)新教學(xué)組織形式：以仿真與實作結(jié)合的形式組織教學(xué)，倡導(dǎo)理實一體，使學(xué)生經(jīng)歷單片機系統(tǒng)設(shè)計的全過程，使師生的分析與解決等方面能力全面提升，積累豐富的實踐經(jīng)驗，為學(xué)生向單片機設(shè)計開發(fā)工作者身份的轉(zhuǎn)變搭好了橋梁。

5研究目標

通過研究與實踐，使單片機教學(xué)仿真資源內(nèi)容更為科學(xué)系統(tǒng)合理，更能適應(yīng)師生和社會人員的需要，并能提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實踐能力。在學(xué)校現(xiàn)有單片機實訓(xùn)室硬件基礎(chǔ)上，建成一套基于單片機仿真軟件的虛擬實驗室系統(tǒng)，投入單片機相關(guān)課程實驗、實習(xí)和實訓(xùn)教學(xué)使用，在不增加硬件投入負擔(dān)的前提下，通過自主完成配套軟件系統(tǒng)，提升教學(xué)效果和工作效率，降低教學(xué)成本，減少硬件實驗費用和實驗室維護開支。

總之，“單片機教學(xué)仿真資源開發(fā)與利用研究”對單片機課程教學(xué)環(huán)節(jié)改革，促進教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量，降低教學(xué)成本，減少實驗維護開支，提高實驗效果有重要的作用和意義。研究完成后，可將研究成果推廣到各種類似課程建設(shè)中，為高職教育的課程建設(shè)和實驗實習(xí)改革帶來新的思路。

參考文獻：

[1]韓冰、顧京.淺析我國職業(yè)教育數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的現(xiàn)狀[J].教育理論與實踐，2013（2）

[2]孫方；數(shù)字化教學(xué)資源的設(shè)計新視角：從知識加工到教學(xué)活動支持[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，（3）

作者簡介：

第6篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】基于工作過程;電子信息

1.引言

今年召開的黨十會議中明確提出了“加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育”的指示，為我國職業(yè)教育的發(fā)展提供了強有力的政策支持和國內(nèi)環(huán)境。作為職業(yè)教育一線工作者，我們要把握契機，積極探索一些創(chuàng)新的教學(xué)改革內(nèi)容，為現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展貢獻一份力量。

一直以來，高職教育是為了培養(yǎng)適應(yīng)社會工作崗位需要的高端技能型人才，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的也是為了將來走上就業(yè)崗位能夠把在學(xué)校學(xué)到的技能直接用到工作中去，因此，現(xiàn)代高職教育課程設(shè)置也要緊緊圍繞這一目標。傳統(tǒng)的高職教育課程設(shè)置并沒有突出“職業(yè)”這一特點，大多數(shù)課程的教材和教學(xué)模式都是照搬照抄或截取本科教育的，缺乏對學(xué)生特點、學(xué)生能力、學(xué)生未來職業(yè)崗位的認識，導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)課程提不起興趣，曠課、上課睡覺等現(xiàn)象嚴重，教學(xué)效果不樂觀，培養(yǎng)出來的人才與企業(yè)的需求不對口。

以工作過程為導(dǎo)向的高職課程的開發(fā)，是現(xiàn)代高職教育課程改革的方向和必然發(fā)展趨勢，這一課程教學(xué)方法的實施有利于更好的提高高職教育的質(zhì)量，提高學(xué)生的崗位職業(yè)能力，勝任企業(yè)工作崗位的需求。以我院電子信息專業(yè)《單片機技術(shù)綜合實踐》課程的教學(xué)改革為例，介紹以工作過程為導(dǎo)向的新型一體化教學(xué)模式。

2.課程定位

從課程定位來看，《單片機技術(shù)綜合實踐》屬于電子信息專業(yè)的核心課程，它的先修課程是《電子元器件識別與檢測》、《電子技術(shù)與實踐》、《電子線路板設(shè)計與制作》、《傳感器與檢測技術(shù)》、《C51單片機應(yīng)用技術(shù)》?！秵纹瑱C技術(shù)綜合實踐》課程的設(shè)置是以單片機技術(shù)為核心，綜合電子基礎(chǔ)課程，通過實踐項目學(xué)習(xí)。同時，該課程還為將來《電子系統(tǒng)設(shè)計與制作》、《電子創(chuàng)新制作》的學(xué)習(xí)提供了一種有效的參考學(xué)習(xí)方式。

3.課程設(shè)計理念

從課程設(shè)計理念來看，《單片機技術(shù)綜合實踐》課程的設(shè)計完全圍繞學(xué)生能力、就業(yè)崗位和學(xué)生興趣三方面展開。高職學(xué)生具有邏輯思維能力弱而動手能力強的特點，同時，他們掌握了已學(xué)課程的基本知識及技能，下學(xué)期將要學(xué)習(xí)綜合技能的應(yīng)用課程，基于以上幾點，《單片機技術(shù)綜合實踐》課程既讓學(xué)生發(fā)揮了自己的特長和所學(xué)，又為以后高要求課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。其次，本課程是一門“校企共建”課程，課程資源的開發(fā)依托于東莞龍昌數(shù)碼有限公司，與該企業(yè)的一線工程師共同探討課程設(shè)計，每年安排電子信息專業(yè)新生到該企業(yè)認知實習(xí)，使學(xué)生在入校時就建立起專業(yè)概念。同時，還邀請龍昌公司專家擔(dān)任專業(yè)指導(dǎo)委員會委員。

學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)置體現(xiàn)了職業(yè)性，鍛煉了學(xué)生的職業(yè)技能。根據(jù)崗位工作內(nèi)容，設(shè)置了程序設(shè)計、硬件設(shè)計、整機調(diào)試、文檔編寫等學(xué)習(xí)內(nèi)容崗位。學(xué)生在完成崗位工作內(nèi)容的同時還需要培養(yǎng)自身的職業(yè)素養(yǎng)。

基于工作過程的課程設(shè)計還注重工學(xué)賽的結(jié)合。學(xué)生通過課堂項目及實訓(xùn)項目的鍛煉，還開展了電子設(shè)計競賽，加強學(xué)生動手能力的鍛煉。

4.教學(xué)內(nèi)容

從教學(xué)內(nèi)容來看，《單片機技術(shù)綜合實踐》課程以智能機器人作為授課主體，迎合了電子信息專業(yè)學(xué)生的興趣;在智能機器人項目的整個設(shè)計過程中，需要學(xué)生掌握《C51單片機應(yīng)用技術(shù)》、《電子線路板設(shè)計與制作》、《電子元器件識別與檢測》等已學(xué)課程的基礎(chǔ)知識，同時，還需要學(xué)生掌握電動機驅(qū)動電路的設(shè)計、傳感器模塊的設(shè)計、方案設(shè)計與文檔編寫等技能。整個課程內(nèi)容的安排從易到難，分為5個學(xué)習(xí)情境和一個整周實訓(xùn)，共90個學(xué)時。

5.教學(xué)設(shè)計

從教學(xué)設(shè)計上來說，以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)法注重團隊合作及個人形象的塑造。課堂環(huán)節(jié)以小組實現(xiàn)，每組各成員根據(jù)工作內(nèi)容分為整機調(diào)試工程師、硬件工程師、軟件工程師、文檔設(shè)計師。情境實施過程采用教師設(shè)定情境、小組收集相關(guān)資訊、小組討論分析任務(wù)、小組討論制定方案、以組為單位方案匯報、分工實施任務(wù)內(nèi)容、以組為單位作品展示及總結(jié)、評價。

以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)法課程考核分為能力考核、職業(yè)素養(yǎng)、實驗報告、期末考試四個方面。

6.結(jié)論

以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)法是一種創(chuàng)新的和先進的教學(xué)模式，是以培養(yǎng)學(xué)生的能力為主線，按工作過程中不同工作任務(wù)的相關(guān)性來實現(xiàn)知識和實踐技能整合。這種教學(xué)模式，是以學(xué)生為中心，工學(xué)結(jié)合。通過這一教學(xué)模式的操作，提高學(xué)生的主動、自主學(xué)習(xí)的能力，教師、學(xué)生的實踐能力都得到較大幅度提高，由于與業(yè)務(wù)崗位銜接緊密，實現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實踐操作相結(jié)合，學(xué)生的角色與企業(yè)員工的角色相結(jié)合，學(xué)習(xí)的內(nèi)容與職業(yè)崗位的內(nèi)容相結(jié)合，促進能力培養(yǎng)專業(yè)化、教學(xué)環(huán)境企業(yè)化、教學(xué)內(nèi)容職業(yè)化。

參考文獻

[1]秦志強.機器人輔助C程序設(shè)計[M].電子工業(yè)出版社，2013，8.

[2]姜大源.論高職教育工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010，01.

[3]劉艷華.基于工作過程的課程開發(fā)[J].高職研究，2012，10.

項目來源：本文系“東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級基金課題――《我院電子信息專業(yè)基于就業(yè)導(dǎo)向的新型一體化教學(xué)模式研究》（項目編號：2012d09）”的研究成果。

作者簡介：

第7篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

關(guān)鍵詞： 《單片機原理及應(yīng)用》 課程改革 教學(xué)實踐

《單片機原理及應(yīng)用》課程是一門面向應(yīng)用的、具有很強的實踐性與綜合性的課程，在通信類專業(yè)整個課程體系中，單片機知識處于承上啟下的核心地位，一般通信系統(tǒng)和智能儀器儀表的實現(xiàn)都離不開單片機。隨著計算機相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，以單片機為最小系統(tǒng)開發(fā)的產(chǎn)品層出不窮，為了適應(yīng)新世紀對電子信息類人才的培養(yǎng)需要[1]，《單片機原理及應(yīng)用》課程教學(xué)需不斷更新。

本課程是一門綜合性、實踐性很強的課程，通常分為理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩部分[2]。從理論教學(xué)來說，基本以教師課堂講授為主，由于該課程接口芯片多、內(nèi)容抽象、編程難度大，對初學(xué)者來說入門較難，學(xué)生無法深入理解芯片的原理和指令與程序的運行。從實踐教學(xué)來說，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，學(xué)生只需要觀察和分析實驗結(jié)果，沒有充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力，教學(xué)效果有限。

現(xiàn)依據(jù)多年來的教學(xué)實踐過程，摸索出一套基于“理論講授、實驗練習(xí)、課程設(shè)計、電子實習(xí)”四階段的教學(xué)新模式，現(xiàn)談?wù)劥四Ｊ较碌母母锎胧?/p>

一、改革課程內(nèi)容

以知識為基礎(chǔ)，以能力為核心，構(gòu)建“基于應(yīng)用對象的單片機硬件設(shè)計及編程”課堂教學(xué)新方法，確保教學(xué)內(nèi)容的合理性、實用性和先進性。打破傳統(tǒng)的循序漸進式的教學(xué)方法，以典型項目實例分解模塊，以各個模塊構(gòu)建知識，前后連貫，層層遞進。最后，將前述內(nèi)容以應(yīng)用實例進行綜合，達到以“應(yīng)用”為主線連接所學(xué)知識內(nèi)容的目的，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和運用。

對教材內(nèi)容進行選擇與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，體現(xiàn)新知識、新技術(shù)、新方法，力求“適用、通用、實用、易用”。在突破傳統(tǒng)教材框架的方面進行了一些嘗試與探索，考慮了教材內(nèi)容編排的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性，引入了反映最新科技發(fā)展的知識。內(nèi)容選材上，選用了STC89C52RC系列單片機作為介紹微處理器的重點，加深對單片機組成與工作原理的理解；在內(nèi)容上淡化芯片內(nèi)部組成，從編程所需角度介紹功能，強化其接口連線、應(yīng)用及總線連接技術(shù)，為應(yīng)用單片機硬件開發(fā)奠定基礎(chǔ)；從實用的角度著重介紹了串行A/D、TLC2543、SED1330系列大屏幕LCD、全雙工單片MODEM、高速并行USB接口芯片與單片機接口電路的設(shè)計和使用方法。

編寫“單片機應(yīng)用案例”講義，將整個單片機工程開發(fā)的過程以案例形式進行講解，從硬件電路的設(shè)計到開發(fā)工具、環(huán)境的使用方法，再到具體的應(yīng)用案例，同時運用匯編語言和C語言的編程方法，系統(tǒng)培養(yǎng)了學(xué)生的單片機產(chǎn)品開發(fā)工程應(yīng)用能力。

二、注重實驗環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

為了建立面向21世紀的通信專業(yè)教學(xué)新體系[3]，必須重新認識課堂教學(xué)與實驗教學(xué)的關(guān)系。我們認為，課堂教學(xué)和實驗教學(xué)是相輔相成的，二者都是學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握知識的重要手段，其先后順序也不是固定的。在課程設(shè)置上，我們不求按部就班，而求高效率地向?qū)W生傳輸知識，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。以課程內(nèi)容中的案例為基礎(chǔ)，開發(fā)“單片機教學(xué)、實驗、設(shè)計系統(tǒng)板”，將理論知識的講述和硬件電路的現(xiàn)場調(diào)試相結(jié)合，使學(xué)生對單片機的整個開發(fā)有了直觀的認識，加強了對理論知識的理解。

實驗過程[4]從軟件和硬件兩方面入手，軟件實驗通過編寫程序，上機調(diào)試并運行，提高學(xué)生編程的能力；硬件實驗?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)學(xué)生設(shè)計硬件，編寫接口程序，完成控制任務(wù)的目的。以單片機實習(xí)項目的開發(fā)和調(diào)試代替理論考試，系統(tǒng)考查學(xué)生的應(yīng)用能力和解決實際問題的能力。

實驗內(nèi)容既要滿足基本教學(xué)實驗的要求，又要為課程設(shè)計和實習(xí)實訓(xùn)所用，通過這3個環(huán)節(jié)從基礎(chǔ)到簡單再到復(fù)雜的實踐過程，從驗證性實驗向設(shè)計性實驗過渡，提高學(xué)生獨立思考解決問題的能力。

三、教學(xué)與科研相結(jié)合

要求教師能力雙向發(fā)展?！秵纹瑱C原理及應(yīng)用》是一門面向?qū)嶋H應(yīng)用的課程，要突出學(xué)生的工程應(yīng)用能力。因此，要求教師盡可能做到雙向發(fā)展，充實理論知識、發(fā)展教學(xué)能力；多動手實踐，提高工程應(yīng)用能力。

鼓勵學(xué)生參與電子競賽。通過這個創(chuàng)新性平臺，使學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，并了解設(shè)計開發(fā)項目的過程，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好基礎(chǔ)。

鼓勵學(xué)生參與科研[5]。在培養(yǎng)學(xué)生基本技能的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生參與老師的科研項目，在承擔(dān)力所能及的工作的基礎(chǔ)上，積極嘗試難度更大的工作，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。

參考文獻：

[1]謝斌，沈慧芳，李民生.電子信息工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的幾點思考[J].科技廣場，2011（7）：254-256.

[2]艾德才.大學(xué)計算機硬件教學(xué)內(nèi)容改革勢在必行[J].計算機教育，2005（3）.

[3]樊楊祖.高職通信服務(wù)類專業(yè)定位及建設(shè)路徑探究[J].職業(yè)與教育，2009，5：120-121.

[4]鄒逢興.創(chuàng)新教學(xué)是提升教學(xué)質(zhì)量的永恒動力[J].中國高等教育，2004（22）：34-36.

第8篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】單片機 實驗教學(xué) 仿真

一、引言

單片機自20世紀70年代問世以來，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等領(lǐng)域，如今單片機控制系統(tǒng)已經(jīng)成為一種常規(guī)的控制工具，單片機原理這門課程也成為各中職學(xué)校電類、機電類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本門課程具有很強的實踐性，而中職學(xué)校又以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主，這就對中職學(xué)校的單片機教學(xué)提出了更高的要求。如何提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力是我們在單片機教學(xué)中的重要著眼點。

二、單片機傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的問題

大多數(shù)學(xué)校的單片機實驗室通常采用實驗箱或者實驗板進行實驗，采取這種方法進行實驗雖然方便，但是也存在不足。首先，使用的單片機實驗箱屬于成品，其電路連接都是已經(jīng)固定連接好的，實驗內(nèi)容只能停留在演示性及驗證性實驗的層次，學(xué)生很難參與到其中的設(shè)計，也不能充分了解硬件電路的實際連接情況，動手能力得不到訓(xùn)練與提高。其次，單片機的種類繁多，而實驗箱、實驗板上的資源有限，在一個實驗室里不可能包括所有種類的單片機設(shè)備以及各種電路，因此，對實驗內(nèi)容造成了很大的制約。這也是因為單片機技術(shù)的迅速更新和發(fā)展，使許多學(xué)校設(shè)備落后、老化，不斷地購買儀器設(shè)備又會帶來資金耗費嚴重等問題。第三，實驗箱只有實驗室才有，課內(nèi)實驗學(xué)時有限，而單片機課程需要大量的實驗來鞏固課堂知識，應(yīng)該給學(xué)生創(chuàng)造條件在課后動手做實驗，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)顯然無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。第四，實驗儀器的損耗與維護問題嚴重實驗過程中需要用到的儀器較多，易造成設(shè)備的損壞，維護工作量也很大。因此，傳統(tǒng)的單片機實驗教學(xué)存在著很大的不足。

三、Proteus在實驗教學(xué)中的優(yōu)點

Proteus引入實驗教學(xué)當中有著傳統(tǒng)實驗室無法比擬的優(yōu)點。

1.硬件投入少、損耗小。Proteus支持8051、8086、AVR、ARM等多種處理器模型，為我們提供了30多個元件庫，超過27000個仿真器件，其中元件涉及模擬和數(shù)字、直流和交流等，還提供了電壓表、電流表、計數(shù)計時器、示波器、邏輯分析儀等豐富的虛擬儀器，還有包括直流、正弦、脈沖、音頻等多種激勵源，為學(xué)生提供了豐富的實驗資源。這樣，在實驗中可以使用虛擬元器件來代替實際器件，而不用去購買實際的元件，節(jié)省了大量的實驗經(jīng)費，另外在實驗過程中不會造成元器件和儀器儀表的損耗，既減少了損耗，又可以使學(xué)生能夠大膽地進行創(chuàng)新性的設(shè)計。

2.接近于實際工程。Proteus中提供的虛擬元件參數(shù)都是由各生產(chǎn)廠家提供的，學(xué)生在仿真調(diào)試成功后再進行實際電路的搭建和調(diào)試，基本上就能夠成功了，即使需要修改也不會有大的變動，可以獲得事半功倍的效果。利用基于Proteus的虛擬實驗室，學(xué)生可以完成從硬件設(shè)計、軟件編程到聯(lián)機調(diào)試的整個過程，與實際工程最為接近，可以使學(xué)生了解實際問題的解決過程。

3.易于管理與維護?；赑roteus的虛擬實驗室的核心是Proteus仿真軟件，其硬件是基于網(wǎng)絡(luò)平臺的。學(xué)生的實驗可以在機房進行，也可以在寢室完成，不受傳統(tǒng)實驗室的時間和空間的限制，實現(xiàn)了實驗室的開放性管理。而實驗室的管理只不過是用戶賬號的管理和軟件的更新與維護，極大地減少了教師進行實驗室管理與維護的工作量。利用Proteus平臺進行學(xué)習(xí)，學(xué)生可以完成從設(shè)計、仿真到最后制板調(diào)試的整個過程，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的創(chuàng)新和設(shè)計能力，學(xué)生普遍反映比單純地學(xué)習(xí)書本知識更容易掌握和理解。

四、用Proteus改進單片機實驗教學(xué)的解決方法

第9篇：基于單片機的課程設(shè)計范文

單片機課程設(shè)計的經(jīng)典實例，往往被重復(fù)引用，至多換幾個參數(shù)，這就導(dǎo)致課程設(shè)計題目重復(fù)率較高、不夠創(chuàng)新。另外，一些教師為了不禁錮學(xué)生的思維，在課程設(shè)計開題時只給出題目，盡可能少的提出具體要求。在書籍和網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)資源相當豐富的今天，卻讓學(xué)生鉆了空子，通過搜集資料照搬照抄完成任務(wù)，既違背了教師的本意，也失去了課程設(shè)計的作用。也就是說，現(xiàn)在的單片機教學(xué)方式難以吸引學(xué)生，更不用說入門提升。他們走上工作崗位時就會感覺到所學(xué)知識與現(xiàn)實技術(shù)存在相當大的差距。針對這個現(xiàn)狀，我們提出了基于產(chǎn)品設(shè)計的教學(xué)方法，讓學(xué)生完成一件產(chǎn)品或產(chǎn)品的一個模塊，達到系統(tǒng)學(xué)習(xí)、綜合運用單片機知識的目的，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

二、教學(xué)法可以通過以下五步來實現(xiàn)

1）應(yīng)用論證學(xué)生根據(jù)自身興趣和能力，選定需要制作的產(chǎn)品，通過分析應(yīng)用背景、產(chǎn)品造價、市場需求等論證產(chǎn)品可行性，同時選定2-3人形成產(chǎn)品設(shè)計小組。為避免學(xué)生自定題目過于簡單或照搬，學(xué)生選好項目、擬好方案后需由教師審核。2）方案整合學(xué)生收集信息、處理信息、整合資源、敲定方案。整個過程中，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，教師只起到指導(dǎo)和督促作用。如果時間相對緊張，教師可以在敲定方案時把關(guān)，避免設(shè)計實施時返工。3）設(shè)計實施。根據(jù)既定方案，進行硬件電路搭建、電路圖繪制、程序編寫、后期調(diào)試，做出具體產(chǎn)品。建議在通力合作的基礎(chǔ)上，根據(jù)個人特長分配具體任務(wù)，發(fā)揮每個人的優(yōu)勢，提高工作效率。此過程遇到的難關(guān)最多，所以能很好地訓(xùn)練學(xué)生處理問題的方法和技巧，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作能力。4）歸納總結(jié)即產(chǎn)品簡介、使用說明的撰寫和后期答辯。產(chǎn)品簡介、使用說明的撰寫是對成型產(chǎn)品的整體描述；后期答辯學(xué)生暢談心得、交流收獲。教師選取典型進行講解點評，使學(xué)生對知識的理解更深入、更透徹。5）實踐應(yīng)用學(xué)校的實驗室、實訓(xùn)基地終歸不是產(chǎn)品生產(chǎn)線，做出來的產(chǎn)品和能投入生產(chǎn)的產(chǎn)品之間肯定存在差距。將成型產(chǎn)品帶到公司請有經(jīng)驗的一線工程師再次測評、改進，使產(chǎn)品真正具有實踐性和實用性。當然，要真正實施產(chǎn)品設(shè)計式教學(xué)，需要學(xué)校、教師、學(xué)生密切協(xié)作。1）學(xué)校要“請進來”、“走出去”“請進來”，即外引，包括軟件和硬件。軟件上，學(xué)校在選聘教師時，優(yōu)先考慮有公司工作經(jīng)驗的應(yīng)聘人員，或者直接聘請企業(yè)專業(yè)人才到學(xué)校做兼職教師；硬件上，通過校企合作等方式，建設(shè)校內(nèi)實訓(xùn)基地，有條件的，可以建設(shè)校內(nèi)生產(chǎn)流水線?！白叱鋈ァ?，即內(nèi)培。學(xué)校應(yīng)鼓勵教師利用寒暑假到企業(yè)實踐，或者支持教師帶薪入企，到生產(chǎn)一線工作，讓教師向“雙師型”發(fā)展，提升教師業(yè)務(wù)水平。2）教師要統(tǒng)一思想、大膽創(chuàng)新按照產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)法，教師需探索“教、學(xué)、產(chǎn)”一體化模式，最好由企業(yè)人員參與，共同研究課程體系、共同完成課程教學(xué)。產(chǎn)品設(shè)計的根本目的是使用，所以產(chǎn)品的選擇要根據(jù)時代、技術(shù)的發(fā)展不斷更新、修改；對于典型產(chǎn)品，方案必須要有創(chuàng)新。比如，可以選擇歷年電子設(shè)計大賽的比賽題目，即鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力，也為各種科技競賽創(chuàng)新活動做準備；也可以選擇教師的科研項目，讓學(xué)生參與真正的產(chǎn)品研發(fā)，鍛煉項目實踐能力。3）學(xué)生要堅持不懈、化零為整單片機產(chǎn)品設(shè)計的實施不是獨立的實踐教學(xué)，是在模擬電路、數(shù)字電路、C語言程序設(shè)計等專業(yè)課的基礎(chǔ)上，對單片機知識進行重組后的單片機知識系統(tǒng)。

三、學(xué)生應(yīng)具備以下能力：