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单片机技术论文范文

单片机技术论文

单片机技术论文范文第1篇

    1.1 课程设计目的 1

    1.2 课程设计的预备知识 1

    1.3 课程设计任务 1

    1.4 课程设计要求 1

    第2章 总体方案设计 1

    2.1 数字温度计设计方案论证 1

    2.2 设计方案的总体框图 2

    第3章 各部分电路的实现 2

    3.1 传感器电路 2

    3.2 A/D转换器MAX197 4

    3.3 8279驱动显示器 6

    第4章 各个部分流程图及设计 9

    4.1 A/D转换器MAX197的流程图 9

    4.2 8279 的程序及框图 11

    4.3 数字式温度计的整体程序 12

    第5章 15

单片机技术论文范文第2篇

和模拟电路比较,其数字电路特点比较突出,从以下几个方面来说:第一、结构简单,能够进行集成化、系列化生产,比较方便,而且成本低,使用方便。第二、具有抗干扰性强、可靠性高、精确度高、稳定性好等优点。第三、在处理功能方面较强,除了能实现数值的运算,还实现逻辑运算和判断。第四、能够进行编程数字电路,很好地实现在各种运算方面的灵活性。第五、通过数字信号的应用,更方便进行存储、加密、压缩、传输。

2单片机技术

2.1单片机的定义对于单片机的定义,往往是指把计算机的一个个部件都汇集到一块芯片之中,这就组成的一个微型的系统。而单片机的设计,是为了控制其应用而设计的、以及制造其固有的构造,在国际上,也叫微控制器。

2.2基本结构及特点在单片机芯片内,往往包括以下几部分:CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定时器计数器部分、中断控制系统时钟部分、A/D即模数转换器部分和D/A即数模转换器部分、以及WDT监视定时器等部分。对于单片机,其特点为:1、功能多。2、品种多。3、占用空间少。4、系统所需器件少。对于单片机的应用,包括4大类:第一类:智能仪器仪表;第二类:在工业方面进行测控的;第三类:在民用方面的是一个具有智能型的电子品;第四类:在设备方面是属于计算机的一个外设及通信的设备。

3结合数字电子技术与单片机的应用实例

3.1数字电子钟20世纪末,随着电子技术的发展,现代电子产品已经出现在社会的各个地方,这样就带动了社会的发展,即社会变得信息化,以及提高了现代电子产品的性能化。目前,随着单片机的发展,使其变得高性能化、多品种化,这就逐渐转化为CMOS,最终实现了“功率比较低、体积比较小,容量特别大,性能特别高,价格特别低的设备,在电路方面,其具有了内装片的设备。这种技术属于微控的一个技术。而在单片机模块中,最普边的是数字钟的使用。对于数字钟,是利用数字电子技术而实现的,即能进行分秒来计时的装置,这与机械式时钟不同,其准确性和直观性较高。对于电子钟,往往按照数字电路来进行的,用时、分、秒的数字来显示,属于一个计时的装置,其应用比较广泛,大部分是出现在每个家庭、车站,码头等地方。对于人们的日常生活来看,也是一个必须的、具备的产品。对于数字钟及其扩大应用的研究,这是具有很重要的意义。

3.2由数字电子钟组成的单片机的选择在电子时钟里,对于单片机的选择,往往是以AT89c52为核心的,即作为一个电子时钟的硬件部分。在AT89C52片内,往往利用的是FLASHROM,在3V的超低压下而运行的。其存储空间具有8KB的ROM,而在线编程中,随时可以进行擦除,也不会对芯片产生伤害。一旦把AT89C51作为核心部件,就会对芯片产生伤害。

单片机技术论文范文第3篇

关键词:TCP/IP协议单片机因特网局域网网卡芯片

在因特网上,TCP/IP协议每时每刻保证了数据的准确传输。在数据采集领域,如何利用TCP/IP协议在网络中进行数据传输成为一个炙手可热的话题。在本系统中,笔者利用TCP/IP协议中的UDP(用户数据报协议)、IP(网络报文协议)、ARP(地址解析协议)及简单的应用层协议成功地实现了单片机的网络互连,既提高了数据传输的速度,又保证了数据传输的正确性,同时也扩展了数据传输的有效半径。

1TCP/IP协议简介

TCP/IP协议是一套把因特网上的各种系统互连起来的协议组,保证因特网上数据的准确快速传输。参考开放系统互连(OSI)模型,TCP/IP通常采用一种简化的四层模型,分别为:应用层、传输层、网络层、链路层。

(1)应用层

网络应用层要有一个定义清晰的会话过程,如通常所说的Http、Ftp、Telnet等。在本系统中,单片机系统传递来自Ethernet和数据终端的数据,应用层只对大的数据报作打包拆报处理。

(2)传输层

传输层让网络程序通过明确定义的通道及某些特性获取数据,如定义网络连接的端口号等,实现该层协议的传输控制协议TCP和用户数据协议UDP。在本系统中使用UDP数据报协议。

(3)网络层

网络层让信息可以发送到相邻的TCP/IP网络上的任一主机上,IP协议就是该层中传送数据的机制。同时建立网络间的互连,应提供ARP地址解析协议,实现从IP地址到数据链路物理地址的映像。

(4)链路层

由控制同一物理网络上的不同机器间数据传送的底层协议组成,实现这一层协议的协议并属于TCP/IP协议组。在本系统中这部分功能由单片机控制网卡芯片CS8900实现。

2硬件框图

如图1所示,系统提供RJ45接口连接Ethernet网络,并且提供一个串口给用户使用。系统板可以将从Ethernet上过来的IP数据报解包后送给串口,也可将从串口过来的数据封装为IP包送到局域网中。外部RAM使用61C1024(128KB),从而为数据处理提供了很大的缓存;使用E2PROM——X25045,既可以作为看门狗使用,也可以将IP地址、网卡物理地址和其他参数保存在里面。

CS8900芯片是CirrusLogic公司生产的一种局域网处理芯片,它的封装是100-pinTQFP,内部集成了在片RAM、10BASE-T收发滤波器,并且提供8位和16位两种接口,本文只介绍它的8位模式。

NE103是一种脉冲变压器,在CS8900的前端对网络信号进行脉冲波形变换。

3工作原理

3.1CS8900的工作原理

CS8900与单片机按照8位方式连接,网卡芯片复位后默认工作方式为I/O连接,基址是300H,下面对它的几个主要工作寄存器进行介绍(寄存器后括号内的数字为寄存器地址相对基址300H的偏移量)。

·LINECTL(0112H)

LINECTL决定CS8900的基本配置和物理接口。在本系统中,设置初始值为00d3H,选择物理接口为10BASE-T,并使能设备的发送和接收控制位。

·RXCTL(0104H)

RXCTL控制CS8900接收特定数据报。设置RXTCL的初始值为0d05H,接收网络上的广播或者目标地址同本地物理地址相同的正确数据报。

·RXCFG(0102H)

RXCFG控制CS8900接收到特定数据报后会引发接收中断。RXCFG可设置为0103H,这样当收到一个正确的数据报后,CS8900会产生一个接收中断。

·BUSCT(0116H)

BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作。设置初始值为8017H,打开CS8900的中断总控制位。

·ISQ(0120H)

ISQ是网卡芯片的中断状态寄存器,内部映射接收中断状态寄存器和发送中断状态寄存器的内容。

·PORT0(0000H)

发送和接收数据时,CPU通过PORT0传递数据。

·TXCMD(0004H)

发送控制寄存器,如果写入数据00C0H,那么网卡芯片在全部数据写入后开始发送数据。

·TXLENG(0006H)

发送数据长度寄存器,发送数据时,首先写入发送数据长度,然后将数据通过PORT0写入芯片。

以上为几个最主要的工作寄存器(为16位),CS8900支持8位模式,当读或写16位数据时,低位字节对应偶地址,高位字节对应奇地址。例如,向TXCMD中写入00C0H,则可将00h写入305H,将C0H写入304H。

系统工作时,应首先对网卡芯片进行初始化,即写寄存器LINECTL、RXCTL、RCCFG、BUSCT。发数据时,写控制寄存器TXCMD,并将发送数据长度写入TXLENG,然后将数据依次写入PORT0口,如将第一个字节写入300H,第二个字节写入301H,第三个字节写入300H,依此类推。网卡芯片将数据组织为链路层类型并添加填充位和CRC校验送到网络同样,单片机查询ISO的数据,当有数据来到后,读取接收到的数据帧。读数据时,单片机依次读地址300H,301H,300H,301H…。

3.2单片机工作流程

如图人所示,单片机首先初始化网络设备。网卡IP地址和物理地址存在X25045中,单片机复位后首先读取这些数据以初始化网络。

单片机主要完成数据的解包打包。当有数据从RJ45过来,单片机对数据报进行分析,如果是ARP(物理地址解析)数据包,则程序转入ARP处理程序(因为在网络上正是ARP协议将IP地址和物理地址相映射)。如果是IP数据包且传输层使用UDR协议,端口正确,则认为数据报正确,数据解包后,将数据部分通过串口输出。反之,如果单片机从串口收到数据,则将数据按照UDP协议格式打包,送入CS8900,由CS8900将数据输出到局域网中。

可以知道,单片机主要处理协议的网络层和传输层,链路层部分由CS8900完成。因单片机将数据接收后完整不变地通过串口输出,所以将应用层交付用户来处理,用户可以根据需求对收到的数据进行处理。

在单片机的程序处理中,包含了完整的APR地址解析协议。通过在单片机中正确设置网关、子网掩码等参数,实现了通过局域网单片机与外部因特网上的终端设备的数据通信。

单片机技术论文范文第4篇

关键词:单片机 课程改革 理论教学 实践教学

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0058-01

单片机应用技术课程是高等职业技术教育应用电子技术、通信技术专业等电子类专业的核心课程。这门课具有很强的理论性及实践性,符合高等职业教育的基本特征,有很强的代表性。单片机应用技术知识本身就倾向于大量的实际动手操作和编程,所以教学也应立足于面向实际应用,切实解决日常生活中的实际问题,既吸引学生又培养了学生的实践操作能力,为今后的就业打下一个良好的基础。

1 教学环境

单片机应用技术对于移动通信技术专业来讲是一门理实一体化结合非常强的专业课程,所以授课需要理实一体化的教学环境。单片机课程首先讲授编程基础等理论知识,而后通过设计电路、画出电路图、编制软件程序、仿真调试等过程,使学生进一步巩固和深入理解理论知识,掌握单片机应用技能。理实一体化的教学环境,要求在教师理论讲授时,需要多媒体投影等,学生在设计电路时需要人手一机,最好是在有投影的机房进行授课,从而实现学生在老师的讲中练,老师能在学生的练中讲。

2 教学方法

单片机应用技术这门课的内容具有较强的模块性,各知识点间直接的联系性不强,各个知识点间联系表现出一定的阶段性特点。因此,在授课过程中,主要采用基于任务驱动的教学方法对单片机应用技术课程进行开发。在课程开发中,关键是根据课程定位和课程教学目标要求,以学习任务为载体选取教学内容和组织教学。通过教学设计把学生放在主体地位,实现了理实一体化教学。课程的最终教学目标就是使学生在项目任务的驱动下,通过单片机课程的设计、安装、调试等环节训练,顺利完成设计任务,以锻炼学生的实际操作能力及创新能力。

3 对教师的要求

对教师自身而言,首先就是对课程内容的了解和掌握,既了解本课程的发展前沿,又要熟悉与本专业相关的知识。具体讲授方法上:主要抓“基础概念”、“理论知识”、“实验操作”等知识点。基础概念:概念是所有课程的最根本因素,要求教师在讲解中提高重视度,并要非常透彻、准确地对基础概念加以阐述,打好学生学习这门课程的根基;理论知识:一个问题本身的整体思路要清晰,而且每个细节之间的思路连接也要清晰明了;实验操作:把电路连接的每一步简单化。使学生通俗易懂。这样学习“单片机技术”课程,对培养学生的思维能力、树立理论联系实际的观点以及提高学生分析和解决问题的能力都有着极其重要的作用。对学生而言,学习“单片机”课程的困难集中在:一是难以理解比较抽象的一些问题;二是对于一些复杂指令的变化过程无所适从;三是电路设计问题。因此,我们借助强大的模拟仿真技术,可以将课程中难以理解的现象和复杂的变化过程通过图像等形式表现出来,使学生直观地看到电路每一步的变化过程,从中对单片机技术的本质也有了深刻的理解。

4 理论教学环节

在教学中将单片机应用系统设计与开发所必须的基本知识、基本技巧与基本技术建立在具体的实际任务上展开教学,从理论到实践,从浅入深,从基础概念到繁琐编程,不断培养学生的动脑和思维能力。本课程的任务是从实际应用的目的出发,以具体单片机应用系统的实际任务学习来单片机。首先,让学生了解单片机名称由来、特点、应用、分类及选择;让学生清楚单片机引脚、工作条件、工作原理、数据存储器、程序存储器;还要使学生掌握单片机的基本结构、指令系统、编程等一些实际应用的操作问题,学习开发环境建立、集成开发软件下载和安装;学习汇编程序文件和项目建立、软件编译调试,了解指令格式及清零、数据传送、数据排序等程序的编写,熟悉编程方法及程序的设计与调试技巧。

在理论教学中,教师可充分利用理实一体化的教学环境,利用多媒体教学设备对学生不易理解的抽象内容展示在屏幕上,例如:在利用指令编程的过程中,由于学生并非计算机专业学生,尤其是利用汇编语言编程,学生对于数据的传送等理解的不够透彻,此时利用多媒体制作一些小的动画,演示出数据的传送,学生对这部分相对枯燥的知识就有兴趣,就能够让学生对课程知识通俗易懂,提高在理论学习中的兴趣,以便在实训教学中更好地发挥作用,达到良好的教学效果。

5 实践教学环节

在设计任务的实施过程中实行分组式学习,体现教与学、学与做、做与用之间的内在的联系,将知识、技术、能力有机地结合起来,做到理论联系实践,提高学生学习兴趣,培养学生创新意识。在设计实验中,老师根据学生的实际情况分成小组,课下由组长分配任务和指定每个组员总结本组讨论的主题,其中还是以学生自己动手为主,教师辅导为辅,老师要做到精讲,只是强调实验有关的注意事项及设计要求,其他的像设计理念、思路等留给学生,让学生以小组为单位自行设计。通过此方法,产生的效果是学生在课本上没找到所需要的东西时,会自己通过相关书籍或网络等外界方式查询与之相关的资料和设计思路,扩展了学生的知识面,也提高了自学能力。在每次讨论课结束后,同学推荐出表现最好的小组和个人,其成绩就是小组每个成员的成绩。这将有助于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性和学习效果。在课程设计中通过小组人员的配合、相处,以及自身的动脑和努力,都是以后工作中所需要的基本常识。从而使学生增强了团队合作精神,并让学生认识到把理论应用到实践中去是多么重要。教学中教师能充分带动和发挥学生的学习主动性和思维性,以学生为主体,以能力培养为中心,实施因材施教的学习教学,取得了良好的教学效果。

通过该课程的学习,学生能够较系统地掌握C语言编程、单片机基本原理、接口和应用技术,熟悉单片机技术的应用。使学生能够以单片机这门课程为基础,为以后的通信课程学习做好准备,同时培养了学生技术创新能力、自主学习能力及提高团队合作意识,这将为学生今后的学习和工作起到了很好的推动作用,为今后走上工作岗位奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 黄莺.高职单片机应用技术课程中“IDAIS”教学理念的应用[J].广西教育,2012(11):35-36,47.

[2] 佟云峰,李志平,龙晓波.单片机应用技术课程综合实训电路板设计[J].昆明冶金高等专科学校学报,2011(1):72-75.

单片机技术论文范文第5篇

关键词:单片机;一体化;教学模式

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)08-0041-02

目前,计算机硬件技术向巨型化、微型化和单片化三个方向高速发展。自1975年第一块单片微型计算机芯片问世以来,在短短的三十多年间,单片机技术已发展成为计算机技术一个非常有前途的分支,它具有体积小、性能优越、价格低廉等优点。一方面,单片机芯片是自动控制系统的核心部件,广泛应用于工业控制、智能化仪器仪表、通信终端设备、家用电器、高档电子玩具等领域;另一方面,单片机也是电子技术数字化的核心部件之一,在数字化电子产品中承担着数字信号处理的重任。鉴于单片机技术在实践中的广泛应用,很多高职院校电类专业均开设了《单片机技术》课程,但是院校之间的教学模式及教学效果存在着一定的差别,为了找到此类课程的理想教学方法,有必要对单片机课程的教学模式进行研究。

一、传统的单片机教学模式

传统的高职院校《单片机技术》课程存在一些比较普遍的问题,主要体现在适合高职学生的优质单片机教材较少,很多教材偏重于理论,相应的教学计划针对性不强,传统教学方法因过多体现“讲授式”特点,缺乏对学生主动学习与实践创新能力的关注。传统的“单片机技术”课程教学模式往往是“理论课+实验课”。理论课在教室采用多媒体或“粉笔+黑板”的方式,以逐个知识点的讲授为主。实验课在实验室环境下练习,且实验内容多为验证性实验。这种教学模式的缺点是教学中以教师为中心,理论与实践相脱节,学生被动地接受知识,学习过后不易理解和掌握。因此,开展《单片机技术》课程教学方法改革,探索适应新形势要求的教学方法已是必然。

二、单片机一体化教学模式

《单片机技术》自身就是一项实践性非常强的技术,光靠理论讲授和后续的实验验证根本不可能使学生很好的掌握这项高新技术,为了改变现状使学生掌握这项受之有用的技术,唯有在教学过程中加大实践的力度,使得学生能够在做中学,学中做,通过自己动手做而获得成就感,通过自己动手做而找到学习的乐趣,进而自主的学习。基于此,本文对单片机一体化教学模式进行探究,采用“教学做一体化”的教学方式,以项目情景和工作过程为导向,突出学生的主体地位,在做的过程中由教师教和学生学来共同完成教学活动。

三、单片机一体化教学具体实施

整个课程教学过程的实施按照“理论引导普通项目实训典型项目实训综合(创新)项目实训竞赛”的系列步骤展开。

1 实施方案。每个教学过程均安排在实训室采用“理论讲解-分析设计-学生编程-仿真-实训-设疑-再编程-再仿真-再实训”的方式进行,边讲边动手,有目的、有计划地带领学生先完成普通项目实训,再完成典型项目实训,然后完成综合(创新)项目实训。例如,要完成“8个发光二极管轮流点亮”的任务,教师先讲解完成这个实例需要掌握的相关电路原理和指令规则,接着引导学生一起来分析思考如何实现任务功能,待学生发现指令和任务之间的联系之后,让学生动手写程序,并仿真看结果对不对。如果仿真正确。再尝试将程序代码下载到实验板看结果是否正确。接下来再适当改变任务要求,让学生动手完成新任务。通过这样的过程,调动学生的主观能动性,提高学生学习兴趣,真正将“学-思-知-行”统一起来。

2 实施方法。本课程实践教学环节的实施按照“普通项目实训典型项目实训综合(创新)项目实训竞赛”的步骤循序渐进地展开,其组织形式也有相应的区别。

(1)普通实训项目。普通实训项目采用集中进行,统一指导和个别辅导相结合的方式进行。实训后学生必须根据要求,写出项目实训报告。实训过程中,教师的作用是导向、纠偏、督促、检查。重在培养学生自主创新地完成:资料查找、方案构思、电路设计与制作、编程及调试等工作,注重讲练结合,教师一般先有统一的入门指导,讲解实训的原理、方法、步骤、注意事项,根据需要作必要的现场操作演示,然后巡回指导。通过普通项目的实训使学生掌握单片机开发工具、单片机仿真软件、应用软件的使用方法,获得基本实训技能。掌握单片机指令应用、程序设计基本方法和技巧,提高了动手能力。

(2)典型实训项目。教师下达典型实训项目任务,提供参考资料书目,学生自己查阅资料,确定设计方案。在教师对设计方案检查无误后开始进行硬件原理图的设计和软件程序编制,调试硬件电路、调试设计程序直至成功,整个过程由老师提供技术支持。学生根据任务书的时间内容要求完成设计任务。典型实训项目采用相对集中、任务分散,小组讨论,个别辅导相结合的方式进行。通过典型实训项目的实训使学生进一步理解单片机的组成及工作原理,掌握接口电路的工作原理,理解接口技术、中断、定时/计数器等功能部件的基本原理和设计应用方法,培养学生的单片机应用与开发能力以及团队协作的能力。

(3)综合(创新)项目实践。综合(创新)项目实践采用课题组形式,每组学生进行任务分工,共同完成一个相对完整的设计任务:审题、查阅资料、方案构思、绘制原理图、电路板设计与制作、编程及调试、论文撰写等工作。教师采用相对集中、任务分散,小组讨论,个别辅导相结合的方式进行。教师在实训全过程中起技术指导作用。要真正提高学生单片机实际应用能力,单靠课堂(理论、实验)教学是不够的。为了巩固、提高学生单片机理论教学的效果,单片机应用设计综合项目,旨在继续强化学生单片机应用能力的培养,要求学生完成一个比较全面的单片机综合应用项目,对学生进行全面综合的训练,有效地提高学生的创造性思维和独立分析、解决问题的能力。

(4)竞赛。竞赛主要采用学生自由创作的形式,教师只对作品进行评价,通过学生独立对整个作品的设计制作、设计报告的撰写及答辩,使学生真正达到能够独立面对实际问题,独立分析及解决问题。

通过以上实施步骤有效地解决了传统理论课加实验课的单片机教学中遇到的问题,增强了学生的参与感,提高了学生的学习兴趣和动手能力,使理论教学与实际应用相结合,实现了一体化教学,对教学产生了积极的影响,增强了学生的创新意识和实践能力,具有一定的理论价值和实际意义。

参考文献:

单片机技术论文范文第6篇

关键词:激光测距,单片机,蜂鸣器

 

1、研究内容

残疾人是社会中最主要的弱势群体,他们要面对更多的困难和压力。,激光测距。随着2008年奥运会、残奥会的成功举办,政府越来越关注弱势群体,给予盲人的关怀也越来越多,这也使助盲成为现在社会的一个热点问题。

目前市场上已经出现一些导盲类产品,例如盲杖、导盲犬等,但是因为种种原因,这些产品并不能有效的帮助盲人导盲。比如,导盲犬由于训练困难,价格昂贵,一直不能被推广普及。可见,如何实现更好的导盲依然是一个亟待解决的问题。

由此,我们想要设计出一个“新型智能导盲器”,使之能够有效作为盲人的导盲器材,克服传统导盲器件价格较高,使用不方便,使用范围有限等缺点。

而随着时代的发展,光电技术特别是光电探测技术,光信息处理技术的应用已经遍及现代生活的各个领域。尤其是光机电一体化系统,模块很小,工作性能很高。基于此,我们想设计出“光电智能导盲器”,以便快速,准确,实时的帮助盲人了解周围的实际情况,更好的服务广大盲人群众。

2、研究方案

为了实现准确、快速定位障碍物的目的,我们提出了 “光电智能手持导盲仪”。盲人通过使用此设备可以知道周围物体的分布情况,可以获得一个周围环境的大概的距离远近的轮廓图。我们主要应用以下两种技术:

一、激光测距技术:激光测距技术与一般测距技术相比,具有操作方便、系统简单以及白天和夜晚都可以工作的优点。,激光测距。此外,与雷达测距、微波测距相比,激光测距具有良好的抗干扰性和较高的精度,以及更快的反应速度。

二、单片机控制技术:单片机体积小,重量轻,结构较为简单,成本低廉,可以实现一般的控制功能。而且单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

三、蜂鸣器语音输出技术:蜂鸣器反应快,声音变频速度快,距离越近频率越高,便于快速给盲人用户提示,同时蜂鸣器声音也给周围行人一定警告。

根据以上三种关键技术,我们提出的主要设计思路如下:

整个导盲仪通过激光测距模块测距,蜂鸣器报警,起到导盲作用。

在导盲仪上,嵌入一个单片机控制模块,作为整个装置的核心。在单片机的旁边固定一个蜂鸣器,蜂鸣器可以发出声音。,激光测距。导盲仪前端安置一个激光探头和一块接收板。在导盲仪上则安装一个开关,控制导盲仪的工作。

根据激光测距仪的原理,激光器发射头发出激光束,遇到障碍物后反射到达导盲仪前端的接收板,接收板上装有光电探测器。障碍物表面漫反射的光信号经过光电探测器转变为电信号,再经过滤波,放大,整合,A/D转换,传送给单片机。经过单片机分析处理后,根据激光往返时间算出的距离输出不同的指令,如果在报警距离以内,单片机便会发出控制信号,即高电平到蜂鸣器,驱动蜂鸣器发出不同频率的提示音,使盲人通过蜂鸣器的声音提示躲避障碍物,方便盲人出行。

导盲仪通过盲人的手动扫描,给盲人提供不同方位的障碍物信息。

3、技术路线及可行性分析

本作品主要包括:激光测距技术,光电检测技术,单片机控制技术,语音输出技术。

技术路线主要从光电技术,控制技术,电路设计技术三方面分析。

光电技术:主要是激光测距技术和光电检测技术。目前,激光测距技术已经十分成熟,独立的激光测距仪已经十分普遍。仿照成型的激光测距仪,设计制作出我们需要的激光测距模块。

针对我们的需要,我们采用短脉冲高频率激光测距技术。脉冲式激光测距是基于对光波在本机与目标间渡越时间的计量来感知目标距离,属于“时基法”测距,其优点是操作方便、系统设计简单,满足设计要求。

单片机下达测距指令后由激光器发出脉冲激光,经扩束准直的光学系统后通过指示与稳定系统导向穿越大气层射向目标。光学系统一般是望远光学系统,为的是减少出射光束的发散角,以提高光能面密度,增大工作距离,还可以减少背景和周围非目标物的干扰。指示与稳定系统,带有瞄准镜和方向机构,用以对准盲人需要探测的方位,提供目标角方位信息。图中的传感器,可提供目标方位和俯仰角。激光束离开本机的同时,从发射光束中取出参考脉冲信号,参考信号通过光电探测器,变成电脉冲,这个电脉冲经滤光、放大、整形后送入单片机,通过单片机控制,启动数字式测距计时器开始计时;到达目标的激光束有一部分被表面漫反射回到测距机;经接收物镜和窄带光学滤波器再次到达探测器,窄带光学滤波器的主要作用是充分利用激光优良的单色性,提高系统的信噪比;光探测器再次将光信号转换为电信号,然后将电信号送往放大器和匹配滤波器,这是因为从光电探测器出来的信号不足以推动电路工作。处理后的信号进入比较器进行比较;比较器的输出信号驱动测距计时器计时停止,单片机接收距离信息。,激光测距。根据距离信息,单片机决定是否驱动蜂鸣器发出声音。

单片机控制:单片机是整个装置的控制核心,所有的控制功能通过写入单片机程序来实现。,激光测距。单片机要能接收两次电信号,根据激光测距的距离信息,进行分析判断。,激光测距。在设定的允许范围以外,不发出控制信号,如果一旦低于预先设定的范围,则发出控制信号,控制信号驱动蜂鸣器发出声音。根据单片机接收到的距离信息,单片机发出不同的电压控制信号,蜂鸣器据此发出不同频率的声音。

电路设计:信号处理电路包括光电信号处理电路和声音输出电路。整个电路中单片机、探头、光电传感器和蜂鸣器是主体,激光探头发射和接收板接收光信号,经过光电转换,滤波,放大,A/D转换之后,反馈到单片机,单片机进行信号处理,最后通过电路控制蜂鸣器输出声音信号。蜂鸣器反应快,声音变频速度快,根据单片机发出不同的电平信号,发出不同频率间隔的提示音。

4、特色与创新点

1、利用激光测距技术,快速,准确的测量障碍物的距离;并根据距离信息,实现单片机的控制;

2、手持导盲仪使用方便,探测灵活,可用于高低地势探测,障碍报警;

3、利用蜂鸣器的声音频率提示障碍物距离远近,便于盲人判断;

4、结构简单实用,方便携带,可扩展性强,可长时间使用。

5、参考资料

[1]王永仲,现代军事光学技术[M],北京:科学出版社,2003。

[2]何俊发,王红霞,刘晓彬,激光测距新方法研究[J],应用激光,2003,23(5):299—300。

[3]陈敏,杜小平,一种提高相位激光测距精确度的方法[J],现代电子技术,2005,16:114一l15。

单片机技术论文范文第7篇

关键词:单片机技术;职业岗位;能力素质

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0162-02

近年来,计算机技术尤其是集成电路技术及工艺迅速发展,推动着嵌入式技术日渐成熟并逐渐普及,嵌入式系统已成为当前最有发展前途的IT应用领域之一。单片机作为嵌入式系统的最早雏形和典型代表,极大地推动了嵌入式系统的发展。目前,单片机已成为现代电子系统中重要的智能化核心芯片,无论是诸如军事、能源、机器人、通信、交通、IT等尖端应用领域,还是现代工业、农业、仪器仪表、家用电器、汽车电子系统、个人信息终端及电子玩具等诸多领域,都离不开单片机,其使用和普及率远远超过了其他类型计算机。

一、单片机技术主要应用行业领域

单片机技术应用涉及众多领域,深入社会、经济、生活的各个领域。通过E-mail、电话、问卷等多种形式对50余家大、中型企业调研,统计出单片机技术应用领域主要有:工业控制、仪器仪表、通信设备、家用电器、商业金融、办公设备、交通运输、医疗器械、建筑施工等,归纳统计如表1-1所示。

二、单片机技术人员岗位分类及能力素质需求

单片机技术人员可从事的岗位工作比较多,既可从事行政管理、财务预算、设备采购等岗位工作,也可从事单片机技术开发、测试等技术工作。从技术岗位来分,主要有系统设计工程师、硬件设计工程师、软件设计工程师、硬件测试工程师、软件测试工程师等。工作任务及能力要求见表1-2所示。

三、结论

通过全文多角度分析,我们体会和认识到行业企业对单片机技术岗位与职业的工作内涵、能力素质要求是多层次、很丰富的,企业对人才的要求是高标准、高要求的。高等院校要为社会培养合格的单片机应用技术人才,就需要充分结合行业企业用人需求及职业岗位特点,以制定相应的课程目标、教学内容,使专业教学“有的放矢”,这样培养出的人才会更加受用人单位的欢迎。

参考文献:

[1]李泉.高职嵌入式系统职业岗位分析[J].计算机教育,2007,(10):78-83.

单片机技术论文范文第8篇

论文格式写作要求:

1.论文题目为三号黑体加粗居中

2.一级标题应该设置为黑体三号加粗居中(即每一章节的标题如第一章)

3.二级标题应该设置为黑体四号加粗,对齐方式为左对齐(即每一章节的下一级标题如:1.1)

4.三级标题应该设置为黑体小四加粗,对齐方式为左对齐(二级标题下的小标题如1.1.1)

5.中文“摘要”两个字应该是三号黑体加粗居中,应该设置为一级标题。

6.中文摘要内容字体应该为宋体小四,两端对齐,行间距为1.5倍或是20磅。

7.英文摘要(abstract)应该是罗马(TimesNewRoman)三号加粗居中,应该设置为一级标题

8.英文摘要内容字体应该是罗马(TimesNewRoman)字号为小四,两端对齐,行间距为1.5倍或是20磅。

9.“关键词”三个字应该是黑体小四,其后为关键词(宋体小四),关键词数量为4~6个,每一个关键词之间要用逗号分开,最后一个关键词后不打标点符号

10.“目录”两个字应该设置为黑体三号加粗居中

11.文章正文应该是宋体小四

12.文章正文段落行间距应该是1.5倍行间距或是20磅,首行要空两格。

13.文章正文段落格式应该设置为两端对齐

14.文章中出现的图片,其位置应该是居中,且图片下方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号,英文说明文字应该是罗马(TimesNewRoman)五号字体,中英文说明文字位置均为居中。图片及其中英文说明文字应该位于同一页。

15.文章中出现的表格,其位置应该是居中,且表格上方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号,英文说明文字应该是罗马(TimesNewRoman)五号字体,中英文说明文字位置均为居中。且文中表格的风格要保持一致,表格内容的字体,字号设置要统一。表格的宽度不应该超过正文的宽度。表格如果转页的话,在随后的页面上应表明如:表一(续)

小学教育教学论文范例欣赏:

【摘要】随着社会中各行各业的竞争力度不断增加,大学生就业成为了社会重点难题。特别是计算机行业,近年来的计算机领域快速发展,各高校向社会输送的计算机人才也日渐提升,同时也加大了就业竞争力度。所以,学生掌握一种制约芯片的电路设计,并且熟练使用一种编程语言,不仅能够提高竞争实力,也可以增强自身的技术水平。本文中通过面向技能抽考的单片机教学进行探讨。

【关键词】技能抽考单片机教学多元化单片机

单片机是一种微型计算机的分支,以体积小、功能全、性价比高等特点著称,被运用到工业制约、通信设备、信息处理、电器等诸多领域。单片机技术在整个课程中处于核心位置,是电子信息、机电、自动化等专业学科必备技术,也是工科学生就业的一个基本保障。

一、单片机教学目前状况

单片机教学中,教师以汇编语言版本和C语言版本为编程工具的单片机为学习对象,这种学习策略可以使学生更加深入的了解单片机指令系统的操作,也可以对单片机软、硬结合的特点做深一步的单片机原理理解[1]。

“单片机”是一门专业课程,基于电工学、电子学、计算机组成原理学、接口原理及汇编语言学基础上的一门课程。以上课程是单片机课程的基础,对单片机的学习能够起到推动作用,加强学生对相关课程的理解。对于学生而言,单独的学习单片机课程,没有专业背景和知识结构的因素影响,将会很难入门[2]。

二、单片机教学的理由

2.1单片机教学的实验设备单一

教学中使用的实验设备通常是学校为学生准备好的包含十几种实验内容的实验包,学生对实验包里的设备进行试验并加深对理论知识的理解。但是,通过这种实验包学习产生的理由是无法提供更高层次的动手实验,实验包里的实验项目硬件已经连接完毕,学生只需要通过简单的连线就可以使用,导致了学生动手和动脑的机会少,线路已经固定,学生不能根据自己的设计转变线路,在实验中产生一定的局限性。

2.2教学内容与实际应用不符

学校的教学策略中,基本以理论为主,造成设计效率低、学生学习的难度大、理论性过强、语句不易理解等理由,另外由于编程的代码结构复杂,学生对硬件结构的依赖性比较大,不能够完全在不同种类之间相互移植。

三、技能抽考在单片机教学中的作用

3.1技能抽考的理论

技能抽考是根据教育学的要求,依照专业特点对学生掌握的专业技能进行标准化的考核,需要通过理论和实践的双重考核。具体做法分为三种:制定统一的抽考标准;制作抽考标准的试题库;根据专业学习的人数,采取随机筹钱的方式进行学生的独立抽考。

这种技能上的抽考相当于一种技能竞赛,专业技能竞赛相比职业技能竞赛的方面更为广阔、参与的学生也比较多、比赛的内容全面,抵制了一直以来的“重技能轻综合”的不足[5]。

3.2技能抽考在单片机教学中的作用

技能抽考运用到教学模式中,能够重新建构教学模式,提高教师和学生的专业能力、增强教师的职业道德素质和心理素质等,使学习中实现车间与教室、教师与师傅、学生与学徒、作业与产品、理论与实践、教学与比赛相结合的一种教学改革,推动学校教育水平的发展。

3.3技能抽考重建教学模式

技能抽考是以学生的综合实力为评价标准,在学习范围的完成情况来进行对专业能力的衡量,对能力、策略等进行务实、高效的教学目标。因此,教育教学观念发生了转变。从原有的教学方式转向行动教学方式,让课堂从理论性教学转向实践性教学,以“教学工厂”为实训教学模式,使车间和教室结合、理论与实践结合。

四、结论

单片机原理和教学中的自主研发、开放性和创新性,比较容易符合新世纪人才的培养,符合高校的教育规律。在教学中加快改革步伐,加强基础、培养能力、开拓思维、注重创新、提高素质为教学中心思想,以培养学生的科学实验素质和动手能里为教学目标,将教学层次加深,全面展开单片机教学的最新模式,为电子信息行业培养大批量专业知识强又掌握应用技术的应用型人才。

参考文献

[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化,2001,04:136-138

[2]陈华珍,夏国清.基于单片机系统开发的C程序设计教学策略探讨[J].考试周刊,2011,03(09):143-144

[3]张金果,宁亚媛,姜睐.基于Proteus和Keil的单片机教学改革的探讨[J].华章,2013,12(23):263+366

单片机技术论文范文第9篇

【关键词】物联网技术;单片机

伴随着物联网技术的逐渐成熟,其应用范围也越来越广泛,同时社会对物联网专业人才的需求量也越来越大。单片机技术作为物联网产业的关键底层技术在电子技术课程体系中的地位愈来愈重要,但是传统的单片机课程应用已经无法满足大众的需求,利用物联网技术改革单片机课程也是大势所趋。

1传统单片机课程中存在的问题

(1)传统的单片机课程主要是理论知识课程为主,并不重视培养学生的综合实践能力。目前大多数的单片机教材跟不上时代的发展,其学习知识存在严重的滞后性。而且单片机理论知识的理解难度较大,学生很难准确把握单片机知识原理,学习积极不高的。(2)由于多数高校的条件有限,无法真正让学生实践单片机知识,比如有的学生主要是以仿真实验平台为主,无法满足学生的学习需求,同时实践课程与社会发展严重脱轨,无法保证学生的学习效率。虽然随着我国物联网技术的发展,单片机技术也在不断更新变化,但是多数工作人员对于物联网等新技术的发展和应用不是很关注。显然,这种课程形式不仅不能满足学生的学习需求,也无法适应社会对高素质、高技能的专业人才的需求。在此大环境下,相关工作人员必须要积极转变理念,彻底摈弃传统的方法才能推动单片机课程的改革,才能进一步提高学生的实践能力。

2物联网技术在单片机课程中的应用

2.1优化单片机课程应用

单片机技术是物联网底层最重要的技术。随着我国物联网技术的兴起,我们在单片机技术课程推广中就应当以物联网系统应用为目标,重点突出互联网络、信息数据采集传送等相关知识。同时,还要在原有模式的基础上对单片机课程进行优化设计,比如选择目前比较流行的无线SOC单片机来缩短课程与实践的距离。在物联网技术背景下,不仅仅要优化课程内容,还要改革课程方法,同时结合创设情境、任务驱动、小组合作等方法,增强单片机课程课堂的学习氛围。在物联网技术发展的背景下改革单片机课程,应当重视以物联网应用为基础,强调出单片机技术对物联网技术发展的作用。比如在SPI接口的课程中,可以从应用原理、接口函数到模块使用都添加应用实例,以提升课堂的生动性和趣味性。在此过程中,还应当适当减少一些理论知识的传授,并加大实践知识的讲解,适当的增加无线通信协议栈实践内容,突出C语言中所描写的ZigGee协议栈程序,并重点突出应用曾开发网络拓扑结构形态等知识。总的来说,将物联网新技术与单片机课程相结合,加强单片机课程应用的改革。

2.2搭建实验平台

作为物联网底层最重要的技术,只有在实践中不断的研究才能进一步促进物联网技术的发展,才能提高学生的实践能力。为了达到学以致用的目的,应当重视搭建实验平台,让学生能够亲身实践课堂上所学到的理论知识,并从中感悟到更多的单片机知识。搭建实验平台主要内容是完善和更新单片机课程实验系统,以便真正提高学生的综合实践能力。比如选择新型的无线SOPC单片机实验箱,同时选择Keil/IAR编译开发平台。另外,还可以多选择SOC单片机基础硬件实验、网路协议实验等。例如在单片机的定时器/计数器的课程中,可以先创设教学情境:在电线测量的实验中,其采用的测量方法将电线绕一个周长是1米的轮子上面,拉动电线带动轮子旋转,这样只要计算下轮子转过了多少圈,就可以知道绕过的电线有多长了。单片机中的计数器的计数功能与此相似,不同的是电线测量例子中计的是轮子转的圈数,而单片机的计数器计的是从单片机P3.4、P3.5引脚进入的脉冲的个数。在课程中,可以引导学生把MCS-51单片机中的两个计数作用看成水滴落,让他们思考如何测量装水的水盆容量。在实践过程中,可以让学生选择不同的定时器和计数器队各种物理量的测量以验证计数器的计数功能。总的来说,应当重视是实验课程实践,并尽量选择较为先进的实验手段和工具,以便于学生学习。

2.3课程理念的改革

随着我国物联网技术的发展,单片机技术的发展也会更加成熟。在新一轮的教育事业改革背景下,应当彻底摒弃传统的课程理念。只有与时俱进,选择最为先进的课程理念才能真正实现单片机课程应用的改革,最终发挥出物联网技术的优势。首先,应当重视突出学生的主体地位,把课堂的主动权交还给学生。这也就意味着应当采用灵活的课程方法,使学生的主观能动性得以发挥。其次,在应用物联网技术时应当结合单片机实际课程应用内容,并选择合理的案例和实践方案,以便于真正促进学生的学习。比如采用项目式的方式,将单片机课程分成若干个小项目,以项目目标为主线,结合相应的知识点进行讲解,激发学生的主动性,课程应用还应从实际问题入手,采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法,让学生在解决项目任务的过程中掌握知识。最后,还应当注意从学生的认知水平和课程实际出发,完善课堂设计。并合理选择实验实践和理论知识的进度,保证能够在充实学生理论知识的基础上,进一步提高学生的综合实践能力。总的来说,在新的教育形势下,应当积极转变课程理念,以此推动单片机课程的改革。

3总结

在单片机课程中,应当充分利用物联网技术,在充实学生理论知识的基础上要进一步提高学生的综合实践能力。只有这样才能真正提高学生的综合学习能力和创新能力,最终培养出专业的物联网专业技术人才。

参考文献

[1]郑一力,赵燕东,葛桃桃,陈善安.物联网技术在单片机教学改革中的应用[J].实验技术与管理,2014(09):22-24.

[2]王忆.物联网技术在单片机教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014(18):54-55.

单片机技术论文范文第10篇

关键词:高等职业教育项目化教学工作任务单片机

中图分类号:TP368 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(c)-0000-00

“高等职业教育的培养目标是在生产服务第一线工作的高层实用人才。这类人才的主要作用是将已经成熟的技术和管理规范变成现实的生产和服务,在第一线从事管理和运用工。”因此培养学生的技术能力成为高等职业教育的核心。为实现高职教育的使命和人才培养目标,在课程教学中要改变重理论,轻实践的现象,实行“项目化教学”,在一个个项目教学的内容中讲授理论,提高学生的学习积极性和主动性,激发学生的创造性和创新性。

1、《单片机技术应用》课程实行项目化教学的必要性

《单片机技术应用》课程是电类专业的一门专业核心课程,具有十分突出的实践性。大部分学生在学习单片机时都是第一次接触到这种器件,对其没有任何感性的认识,因此在学习中存在非常大的困难。传统的教学方式是在教室内由教师按照书本传授系统的理论知识,然后通过若干验证性的实验进行知识的巩固加强。这种方式易造成理论与实践的分割,许多学生学完单片机后仍然不能掌握它的基本使用方式,所以必须对单片机的教学方式进行改革,必须引入“项目化教学”方式。

2、《单片机技术应用》课程项目化教学方案设计

2.1 课程设计的理念与思路

1.开展企业行业调研,分析与《单片机技术应用》课程相关的职业岗位

2.归纳总结,整合为《单片机技术应用》的典型工作任务

3.以《单片机技术应用》岗位为载体,序化工作任务,转化设计为学习情境

4.以学生为主体,以能力培养为中心,实施学习情境教学

5.过程考核与终结考核,促进学生自主学习,验证学习效果

6.全面培养的学生职业能力,适合工作岗位的需要

通过本门课程的学习,培养学生相关职业能力,以满足单片机相关就业岗位的职业能力要求,提高本专业学生就业率。

2.2 《单片机技术应用》项目化课程内容设计

本课程教学内容的选取以能力为最终目标,“项目化教学”全部以单片机在实际工程应用中的典型技术为背景,以单片机典型控制电路为载体,具体内容如下表所示:

2.2.1 单片机总体认知

了解单片机名称由来、特点、应用、分类及选择;了解单片机引脚、工作条件、工作原理、数据存储器、程序存储器。

2.2.2 单片机开发环境建立

学习开发环境建立、集成开发软件下载和安装;学习汇编程序文件和项目建立、软件编译调试;学习C程序文件和项目建立、软件编译调试。

2.2.3 单片机指令系统

了解指令格式及清零、拆字序、拼字、数据传送、数据排序、查找相同数个数等程序的编写。

2.2.4 电脑时钟

熟悉编程方法及程序的设计与调试技巧。

2.2.5 彩灯控制器

(1)P1口亮灯控制与仿真

P1口输出口,接八只发光二极管,编写程序,使发光二极管循环点亮,学会使用 Proteus软件进行模拟仿真。

(2)P1口转弯灯控制与仿真

P1.0接开关上拨为5V即高电平时,左转弯灯闪亮,P1.1为高电平时右转弯灯闪亮,P1.0,P1.1开关同时接高电平或低电平时,转弯灯均不闪亮。学会使用 Proteus软件进行模拟仿真。

(3)抢答器。

利用74LS244作为输入口,读取开关状态,并将此状态,通过74LS273再驱动发光二极管显示出来,构成四到八人的抢答器。

2.2.6. 计数器

把定时器0外部输入的脉冲进行计数,并显示。

2.3 项目化课程内容教学实施

实际教学中,实现理论教学和实践教学真正地融合。上课地点就在实验室,实验室装有多媒体设备教学设备,可以很方便地使用教学课件。在教学过程中,需要教师演示程序运行的时候,可以方便的使用仿真设备与环境,并把过程和结果展示在屏幕上。将原来抽象的教学内容用生动的课件表现出来,使学生可以更直观地理解教学内容,激发学生学习兴趣,提高学生的学习效率。通过课件演示,通过教师运用仿真软件演示,帮助学生理解复杂的程序代码教学内容;在产品开发制做教学环节,在教师的指导下,学生亲自动手进行项目制做,达到“教、学、做”一体化。

2.4 选用与项目化教学相适应的考核方式

本课程采取过程性考核 + 终结性考核,过程性考核是制订出以各单元模块训练项目、课程设计项目的完成情况为依据,注重基本知识、基本技能掌握情况的阶段性考核及综合应用能力的考核,终结性考核是期末对全部课程知识与能力的综合测试,采用“教考分离”考核方式,授课教师不参与出题,学生独立完成理论与能力的综合测试。

3、单片机技术应用项目化教学关键点

3.1 设计的学习项目必须具有很强的针对性和实用性

在课程开发和教学内容的确定过程中,必须有行业、企业专家技术人员共同参与课程建设的全过程,尤其是在岗位工作任务调研与典型工作任务归纳、行动领域确定、课程内容设置等方面,必须要征求行业企业专家意见并进行论证,才能确保课程体系及课程内容的针对性与适用性。

3.2 真正做到以任务为中心开展教学

教师在设计项目化课程时,要注意对工作任务本身做详细阐述,为理论学习提供坚实载体。要让学生理解工作任务,并提醒学生将注意力放在工作任务上,而不仅仅是知识上,教学的最终目的是完成工作任务,并且最好是未来学生职业岗位上的任务,这就要求教师熟悉课程所面相的职业岗位及各岗位职责和具体的工作任务的同时,还应具备把工作任务转化成具体的学习任务的能力,能够真正的以任务为引领展开教学。

参考文献

单片机技术论文范文第11篇

关键词:单片机 实验 仿真应用

中图分类号:TP3368 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)02-0111-01

1、引言

随着世界计算机技术的飞速发展,单片机及其接口技术的也获得了迅速提高。单片机在已经成为了人们日常生活的必要组成部分,并深入到各个领域,为此,我国许多高等院校都在专门成立的单片机专业以学习单片机专业理论知识及相关课程,为方便和高效的开展单片机技术课程必不可少的要进行单片机仿真实验。目前,我国拥有单片机实验教学设计和开发资质的公司并不占少数,但真正能够开发出便宜教师教学、适合学生自主学习的单片机仿真器却很少。

传统的单片机实验教学中采用比旧的单片机系统,只能模拟出并行扩展接口实验,不能及时随着单片机技术的更新而快速的更新,严重阻碍了教学的实效性。目前,能够开发出紧跟科技步伐、拥有领先于国内外的技术、方便程序更新和硬件换代、成本低廉的单片机实验教学仿真系统,对学生学习单片机理论知识兴趣的提高、便宜单片机理论内容的研究有重要意义,最终为我国培养出高水平单片机领域人才打好基础。

2、单片机在教学中存在的问题

硬件实验板是单片机实验的重要基础部分,该实验主要是通过实验电路编程来测试单片机中个组件能否完成电路的实验功能。实验中单片机仿真器的采用不但增加了实验的真实性,同时,提高了实时仿真调试单片机程序及硬件电路效率,能够做到及时、随时发现并快速修改程序设计中存在的问题,从而提高程序编写的效率。

经过多年发展,我国单片机教学、仿真实验课程已取得了一定成绩,但目前,单片机的教学实验中仍存在诸多问题。

(1)单片机教学是一门实践性很强的课程,但国内许多高校往往将单片机课堂定性为以理论教学为主、学生实验为辅的课程,实验也仅仅是用来验证理论知识的验证性课程。这样几乎只学习理论不做实验练习的教学方法,很难提高学生自主学习的热情,更别想真正深刻的理解掌握单片机方面的知识,也很难真正的培养出单片机应用领域的高级人才。(2)单片机仿真实验课程受到了实验场地、实验时间等多方面的限制,学生除了在课堂上,平时很难有机会接触,更别说实践了。在单片机教学实践中需要诸如电脑、实验电路板、编程器、仿真机等很多硬件设备。学生无法承受个人配备单片机实验开发系统所需要的高额成本,大多数高等院校不能满足上课学生人手一套实验设备,来模拟和开发系统进行单片机实验。(3)现行条件下单片机技术发展较为迅速,更新换代较快,新买的实验仿真器用不了几年就会很快落伍,学校无法及时更新,设备却在不断老化。这就造成单片机实验设备不足、落后,实验教学配套教材陈旧。要想解决此问题就必须投入大量的资金,来重建单片机实验室,我国许多高校肯本没有这种条件。

3、教学中的具体实例

单片机仿真实验教学是单片机教学的重要组成部分,经典的单片机仿真器包括如下单元电路模块教具:CPU电路、LED数码显示电路、LED发光管电路、LCD显示电路、存储器模块、键盘电路、D/A转换模块、A/D转换模块、输入模块(光感、温感、触摸、遥控、红外等输入传感模块)、输出模块(蜂鸣器、直流电动机、继电器等)、集成器件扩展模块、分离器件扩展模块。老师通过手工焊制电路板、导线连接等方式将各个单元连接起来,可以方便的将组合教具组合出:数字钟、简单计算器、篮球比赛计分器、简易秒表、电风扇、电压表、洗衣机模型、变光灯、遥控电风扇、遥控洗衣机、交通灯、遥控变光灯、火警报警器、温度表、光电记数器、光电开关等,许多具有较强实用功能的应用电路。学生通过单片机实践课,利用教具各单元电路模块、合理的连接导线、或自己设计的硬件电路构建出自己理想的单片机硬件,这样不但极大的调动了学生的学习热情,同时加深了单片机理论课程的印象。

在单片机教学中我们通常会讲:“8051单片机有p0,P1,p2,P3,四个I/O口”。但是,在做实验时,由于大多采用电路连线固定,只用p1口接LED灯的实验电路板,选用这样的实验电路板同时向CPU中输入“让LED灯反复亮灭”的实验程序,八个LED等将不停的闪烁。但是这样的实验电路板无法演示p2、p3、P0口接LED灯的实验状况,采用这种相对传统的连线式单片机实验电路板,我们只能通过想象来完成教学中单片机电路的连接模拟,肯定没有条件去亲自设计或连接相关的实验。如果选用组合式单片机教具作为实验电路板,只需将接p1口线的八根连接线分别连接到p1、p2口和p3口,并分别将上面程序中的连线接口分别换成p0、p2、p3,就可以演示相关的实验状况。

但是,将LED灯直接连p0口时,LED灯不能闪烁,也就是电路不能正常工作。这个实验可以充分说明p0、p1、p2、p3,这4个I/O口中由于p0口的内部电路不一样(没有内部上拉电阻)所造成的同样的硬件电路完全不同的实验效果。在这个实验后,在讲解四个I/O口的内部电路结构时,就可达到事半功倍的效果。

4、结语

我们在对单片机进行教学实验时,要不断的注重实际应用的需要。在对单片机仿真器教学时,我们要在借助现代新型教学手段的同时,不断更新单片机设计思路,转变单片机系统的设计、制作与调试方法,最终做到利于学生的实验实践。相信,随着我国科学技术和电子技术教学的不断发展,单片机新技术、新应用会不断出现和发展,学习真正为高等工程教育实验教学带来革命性的变化。当然,在围绕应用性人才培养目标发展的过程中,我们还有许多方面需要研究和探索,需要走的路还很长。

参考文献

单片机技术论文范文第12篇

[关键词]单片机应用 高技能人才 培养 项目 模块

随着我国电子信息产业的高速发展,单片机因其集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点广泛用于航空、航天、工业、农业、能源、交通、通信等各个领域,就连人们日常生活中使用的各种家电产品、数码产品、电话、Caller ID、LCD、电子玩具等都用单片机来实现。在技术推广方面,目前仅在国内已有上万个介绍单片机技术的网站,相关的专业杂志应有尽有,许多大中城市都设有单片机术应用培训班。据全国各大城市历次的专业人才需求信息表明,单片机开发、应用人才(特别是高技能型人才)一直供不应求。因此,培养单片机应用高技能人才具有良好的市场前景。

在我国,近几年每年由中职、高职高专、本科等院校向社会输送了许多受过单片机应用教育的各类专业人才,为什么还会发生单片机应用人才短缺的情况呢?原因是许多毕业生虽有单片机的理论知识,但没有工程实践经历,不知道如何做项目,不会运用所学知识去解决工程技术问题,因而不能满足用人单位的要求。这对各个学校成功地培养单片机应用人才提出了一个值得高度重视、急需解决的课题,本文正是基于这一目的。

一、单片机应用技术的特点及应用人才培养定位

由于现代各种电子、电气等产品大多以单片机控制为主或将单片机嵌入到系统之中构成的工作系统,几乎都是采用单片机技术来实现产品的多功能与智能化,将单片机与产品的开发、制造、技术服务等紧密地联系在一起。因此,单片机应用属于多学科知识与技术的综合应用。要应用好单片机,就必须具有电子技术基础知识与实践能力、计算机软件知识与编程能力和单片机知识与运用能力,这正是掌握该技术的难点所在。

对于单片机应用人才按需求可分为三个层次,一是单片机系统生产、操作、维护人员,主要从事单片机产品的生产、设备的使用与维护等,适合的培养对象为中职毕业生;二是高技能型人才,其等级有高级技工、技师和高级技师。早在“教高[2006]16号文件”中对高职院校培养目标定位为高技能人才,因此,对于培养社会所需的高职单片机应用高技能人才,高职院校更是责无旁贷。然而无论是可能性还是可行性都应定位在高级技工层次,否则不现实。对于高职单片机应用高级技工要求熟悉单片机的一般工作原理、软件编程、硬件的选择与使用,具有单片机应用系统结构方案的拟定、试制、现场安装与调试、故障处理等能力,并取得单片机应用高级技工职业资格证书;三是单片机知识、技术创新人才,主要面向本科毕业生。

二、单片机课程的特点及教学困难

单片机课程具有涉及学科多、内容多、概念多、逻辑性强、关联性强、抽象等特点,它是一门综合性、实践性很强的课程。对于一个单片机应用的驾驭者,除要掌握单片机的专业知识外,还要有较扎实的电路硬件技术和动手能力,还要熟悉计算机操作与一般编程方法。除此之外,单片机内部尤如一个“黑匣子”,看不见,摸不着,而系统外部结构因功能不同而技术路线、实现手段、元器件、电路结构等也不同,没有固定的模式,使初学者感到既神秘又摸不着边。据对中职、高职高专、本科学生学习单片机课程的情况了解,学生普遍都感到难学,难入门,会应用更是一个难以逾越的“门坎”。因此,对该门课程解决教与学都难的问题势在必行。

三、高职单片机应用传统教学模式存在的弊端

据初步了解目前我国许多高职高专院校的电子信息类各专业,都力图培养单片机应用高技能型人才,但实际效果都不理想,没有达到预期的目标,主要是人才培养模式方面存在诸多不合理之处。主要体现在下列几个方面:

(1)教学设计不合理。许多教师对单片机应用课程的教学活动局限于书本和课堂,教学过程中只注重单片机的内部结构和软件编程,仅着眼于单片机本身,没有考虑多学科“必需、够用”知识与技术的有机融合,也没有明确的能力培养目标,更缺乏综合应用的实战锻炼。

(2)教材为本科教材的压缩版。目前出版发行的各类有关高职单片机教材达上百种之多,内容编排基本上都是按学科体系组织。一般都存在重理论,轻实践,重软件、轻硬件,偏重系统内部微观分析,忽视如何应用的问题,甚至一个完整的供借鉴、模仿的应用系统实例都没有提供,不适合用于高职高技能型人才的培养。

(3)教学条件差。要使单片机应用教学达到高技能层次,必须满足必要的实践条件,但许多学校往往因经费不充裕而不愿为一门课程的教学增加较多的投入,导致教学条件不能满足教学要求。

(4)教学模式运用不当。对该门理论性、综合性和实用性很强的课程,许多教师进行单片机应用教学时,仍按理论教学、实验、实训的模式完成教学活动,脱离硬件、实际应用去讲系统组成、指令、编程、系统调试、故障处理等,学生普遍感到该门课程抽象、枯燥、难学,丧失学习兴趣,导致学生虽“学过”,但未“学会”,仍然不会应用,更谈不上熟练应用的高技能层次。

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四、高职单片机应用高技能人才培养的途径

通过广泛的社会、行业企业调查,以及同从事单片机应用工程技术人员交流发现,许多培训机构所做的单片机应用培训效果都较好,究其原因:一是绝大部分培训时间用于指导学员做工程项目;二是教师是来自企业单片机技术开发与应用的工程技术人员,有丰富的做工程项目的实践经验。由此得到启示,对于电子信息类高职在校学生,在已掌握一定的电子技术理论知识与实际操作能力的条件下,可以借鉴社会培训机构的做法,按照职业岗位工作的过程,运用真实的工程实战项目引导学生学习,实现高职单片机应用高技能人才培养的目标。主要操作思路如下:

(1)合理选择教学内容。单片机技术经过30多年的不断发展,任意一个分支都有大量的知识和技术,对于要在有限的教学时间内要完成海量知识与技术的教学是根本无法办到的事情。因此,在保证人才培养目标的前提下,合理选择教学内容将显得十分重要。解决的办法是以某个实体为素材,将单片机的知识、技术与应用能力的培养融于实体之中,实现工学结合。这样既可降低教与学的难度,又可大大提高人才培养的针对性与适用性。

(2)项目课程教材的开发。根据学生未来就业的行业企业和面向等选定某一单片机典型产品为项目课程素材,将该项目按功能、试制或生产流程、工作岗位、技术服务内容等分解为若干工作任务或模块,通过工作任务引领专业知识与技术,并为每个模块提供实现其功能的若干可选方案(软件或硬件),阐明每个方案的具体做法。此举必须通过校企合作的途径实现,使学习、训练内容与岗位工作紧密结合,解决教材的针对性、实用性问题。

(3)教学设计。针对高职单片机应用高技能人才的必备条件,将需要掌握的知识、技术等问题在项目的各环节中体现、序化,既要符合由认知到认识、由低级到高级的认识规律,又要符合深入浅出、循序渐进的教学规律。在教学设计时,除要考虑各阶段的教学内容、各环节的教学时间和考证安排等外,还要对项目中的每一个模块认真分析,精心设计可操作的模块实体课题,再对学生拟订学习内容和工作任务,制订效果评价方案。如此下去,直到完成整个项目。

(4)教学条件配置。除要准备好项目课程教材外,还要模拟企业产品开发或生产环境,配备配套的实验、仿真、实训、制作、检测等设施。同时,通过校企合作互兼互聘方式,聘请有单片机产品开发经历或企业相关工程技术人员为教师,从而为单片机技术应用人才的培养提供保障。

(5)教学实施。首先根据教学设计方案制订“项目导向,任务驱动”授课计划,然后将学生按3~5人划分成学习(或工作)小组,为每个小组下达单片机应用系统设计与试制工程项目或模拟工程项目任务书,按授课计划推进,引导学生按照“分析课题查资料拟订方案遴选方案确定电路结构仿真测试编程序元器件装连(含PCB制作)电路调试性能指标检测提交结果”的过程完成任务,要求学生从探索、研究、积极动手的角度在规定的时间内完成工作任务,把“教、学、做”融为一体。教师在引导学生完成工作任务的过程中,明确学生必须要掌握的知识和技能,怎样去思考、分析和解决问题,体验成功完成任务的乐趣,强调团队协作的重要性。最后指导教师根据学生提交的作业结果结合考核方案进行学习效果评价,并进行交流和总结。

(6)职业资格认证。高职单片机技术应用人才的培养必须取得社会、企业等用人单位的认可,取得高级技工或同等职业资格证书是高技能人才培养的画龙点睛这处,也是证明人才培养效果的重要依据。遗憾的是目前只有原信息产业部推出的《全国单片机设计师职业资格认证管理办法》职业资格认证,在学校实施起来较难。在这里呼吁政府相关部门,尽快建立单片机应用职业资格标准(初级技工、中级技工、高级技工、技师、高级技师),在主管部门的监管下推进学校和培训机构进行认证,为用人单位提供有效凭证。

五、结束语

根据国家权威机构的人才需求信息表明,我国人才市场高技能人才十分紧缺,一直供不应求。但一方面高技能人才的认证范围、年限、标准有待进一步改革与完善;另一方面各高职院校应制订切实可行的培养各类高技能人才的实施方案,特别是要通过多种途径做好高技能人才的论证、取证工作,最大限度地取得社会的广泛认可,为高技能人才脱颖而出创造条件。

参考文献

[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].(教高〔2006〕16号).

[2]关于进一步加强高技能人才工作的意见[Z].中办发[2006]15号.

[3]国务院关于大力发展职业教育的决定[Z].国发[2005]36号.

单片机技术论文范文第13篇

关键词:单片机应用技术 课程教学改革与建设 项目任务化教学

中图分类号:G710 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.120

1 引言

《单片机应用技术》是一门综合性比较强的课程,在实用性、工程性、技术性方面具有较强专业化的特点。该课程是计算机、自动化、电子类等专业中很重要的专业基础课或专业课,它综合了模拟电路,数字电路,微机原理、通信技术、程序设计等多方面的知识。作为一门核心课程,它既是自动检测、机电控制和信号处理等专业的基础,又可在运用在物联网技术等新兴行业中,具有相当重要的地位。

对于《单片机应用技术》课程而言,当前许多院校的教师在教学中,通常把理论教学与实践教学分开进行,学生无法把理论和实践结合在一起。同时许多学校的单片机实训室设备不能适应单片机技术发展潮流,实训项目过于单一,无法将理论知识和实际项目应用有机结合起来,因此对单片机课程进行改革是非常必要的。

2 课程教学改革建设目标

单片机应用技术课程将教学内容归纳为四个模块,为学生的可持续发展奠定良好的基础;将实训分为五个项目,每个项目依据工作过程分成若干个任务完成,每个任务又是与实际应用紧密相连的实用案例。教学方法采用“教学做一体化”,即“理论与实训一体,实训任务与工作过程一体,工程项目与知识、能力、素质提高一体”。

根据如上所述,我们对《单片机应用技术》课程的教学改革建设目标进行如下改革方案。

2.1 课程内容体系结构的改革

对初学者而言,单片机的理论知识部分较为抽象,对学生的逻辑思维能力要求很高,不同专业的学生对单片机课程的学习深度需求也不一样。所以一定要按实际开发项目来整合课程体系内容,方便于作项目课程开发。

2.2 教学内容组织方式的改革

如何激发学生的学习兴趣,提高学生的自学能力,是单片机学习的重中之重。在教学中我们建议采用以C语言程序设计为主,按“项目-任务”的方式组织,符合工程开发的要求。

2.3 改革实践性教学设计方式

学生以课堂教学任务为实训项目,首先使用Proteus软件来绘制实训项目的仿真电路图;然后用Keil uVision3软件编写和编译程序,得到hex文件;最后在仿真电路上加载hex二进制文件进行调试。不但如此,教师还应该要求学生在基本实训任务的基础上,进行适当更改优化和进阶学习,让学生掌握更为复杂的电子产品设计基础。在课余时间还要求学生对实训任务,进行实际制作,实现任务功能,加强动手能力。在实训过程中老师要对学生实际遇到的操作问题,以及理论知识的关键部分,进行引导和点评。通过以具体的产品开发应用项目作为教学基础的教学模式和训练方法,学生才能更好地跟企业的实际生产岗位进行接轨。

2.4 考核形式的改革

当前,很多院校的教师在对该课程进行考核时,更多的是侧重于理论知识,多以记忆为主。有的学生单片机考试成绩很高,但却不会实际应用。而这门课程的特点应该是通过电路设计,软件编程,在线调试等环节,反映出学生的实际掌握单片机的应用能力。所以该课程考核也应以职业过程能力为主,包括综合能力的考核;实训过程的考核;平时提问、作业和素质表现的考核。

通过以上的课程教学改革,可以充分调动了学生的积极性,提高学习兴趣,活跃课堂气氛,在教学效果上得到了很大的提高。

3 《单片机应用技术》课程改革项目的实施

《单片机应用技术》课程教学改革建设项目具体方法及实施步骤如下。

①根据前期职业调查,对课程体系结构设计按项目规划重组;

②按照项目任务教学要求严格制定教学计划;

③以项目任务一体化教学方式进行教学过程实施。

本期《单片机应用技术》课程教学完全按照教改建设项目具体要求执行,教师布置任务、学生仿真设计、最后进行讲评。从初步情况来看,课程内容体系结构新颖,教学做过程组织容易,学生的学习积极性自然充分调动,使得团队精神和动手能力大为提高。教改初步取得了以下的明显效果:

①项目任务是具体的产品开发,适应职业能力培养的要求;

②使知识、能力、素质同时得到提高;

③易教易学,教学效率和学生的学习主动性、创造力得到提高。

4 结语

通过上述的教学改革实施,学生不管在产品开发的实际应用中,还是在学习兴趣和学习主观能动性上,实现了知识、能力、素质的提高。使学生快速掌握新型单片机的项目开发方法和开发技巧,提高同学们的实际项目操作能力和综合运用能力,为社会培养更多创新性和开拓性计算机及电子应用人才。

参考文献:

[1]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].电子工业出版社,2011.

[2]李秀忠.单片机应用技术[M].人民邮电出版社,2007.

[3]何克抗.当代教育技术的研究内容与发展趋势[J].开放教育研究,1996,(1).

单片机技术论文范文第14篇

【关键词】单片机 教学改革 卓越工程师

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0217-01

为进一步贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,2010年6月23日,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,目的是在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。2010年,教育部启动实施了卓越工程师教育培养计划(简称“卓越计划”),清华大学等61所高校被教育部批准为第一批实施高校。2011年,教育部又出台了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,并批准了133所高校为第二批实施高校。我校电子信息等五个专业获批试点。 单片机原理是电子信息专业中非常重要的一门专业课。本文主要以电子信息工程专业为例,结合卓越计划实施五年来的实践经验来探讨如何更好进行单片机原理技术教学改革。

一、改革单片机教育教学理念,适应“卓越工程师计划”

高等工程教育要强化主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识,确立以德为先、能力为重、全面发展的人才培养观念,创新高校与行业企业联合培养人才的机制,改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力,构建布局合理、结构优化、类型多样、主动适应经济社会发展需要的、具有中国特色的社会主义现代高等工程教育体系,加快我国向工程教育强国迈进。

二、单片机教育教学现状

《单片机原理》综合了硬件电路设计和软件编程等技术。学生在学习本课程的时候,一方面巩固掌握了前续基础课程,如《电路》、《模拟电路技术》、《数字电路技术》和《计算机基础》等;另一方面,学会单片机系统设计的思路和方法,为今后从事相关工作打下基础;此外,以 MCS-51 为基础的单片机课程也为今后的ARM、DSP 学习等奠定基础。单片机技术日新月异,而大部分高校的单片机课程教学模式却一直延续至今,没有针对技术发展、社会需求做出相应调整。单片机的传统教学方式多以课堂原理讲解为主,结合少量硬件实验,这种模式存在的问题较多。传统教学过程中未引入工程实践设计,导致学生动手能力普遍较差。由以上单片机课程的教学现状,我们可以看出,单片机课程改革势在必行,必须改革教学模式,才能适应工程教育的目的,培养学生的实践能力。

三、卓越工程师背景下应用型工科院校单片机教学改革目标

探索工程人才教育培养新机制,树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,实现“卓越工程师”培养要求;彰显单片机技术的应用特色,单片机具有突出的控制性能和优秀的嵌入品质,广泛应用于智能仪器仪表、机电一体化产品、家用电器、交通与航空航天等方面;建立单片机的工程教育体系结构,以单片机基本原理为基础,设计开发及整合相关的硬件资源和软件资源,以及相关的教师资源;能够适应行业对单片机技术的课程要求,将单片机理论和实践结合,进行设计原理图、软件仿真、印刷版制作、元器件焊接、调试、安装等;提高学生在单片机技术应用上的创新能力,学生利用单片机在很多未应用领域和设计方法上不断尝试和创新;建立多层次、模块化、开放型、综合性的单片机工程训练教学新模式,充分利用单片机开发仿真软件、多媒体技术、远程教育技术、网络在线培训、单片机实验设备、大学生创新实验室、部级、省级各类电子竞赛来提高单片机的教学新模式。

四、卓越工程师背景下应用型工科院校单片机教学改革措施

1.强调理论实践并重:采用增加实验课时,减少理论课时。

2.理论教学采用模块化及层次化教学组织:硬件结构、软件程序、外部扩展和应用实例等四大模块,每个内容模块中又划分有不同的知识层次子模块。

3.改革实验教学内容,增加学生实验动手机会:减少集成式设备,采用可重组、可跳线方式的实验设备。

4.教学方法改革:启发式、讨论式、研发式等教学方法的采用和探索。

5.以工程项目为导向,巩固和加强单片机技术体系,循序渐进地学习和掌握单片机及嵌入式系统设计的过程,在实践过程中培养他们的创新和创造能力,建立单片机课程的工程教育体系结构。

6.以单片机基本原理为基础,设计开发及整合相关的硬件资源和软件资源项目化教学内容,并利用Proteus仿真软件教学,结合多个教学重点构成的微课群,用于学生课后反复,随时学习。

7.根据学生的认知过程,建立多层次、模块化、开放型、综合性的单片机工程训练教学新模式。

8.改革课程考核方式。

五、应用型工科院校单片机教学发展趋势

应用型本科院校将以“卓越计划”为指导思想,培养面向生产、建设和管理第一线,能够灵活应用所学知识解决实际问题,既有较厚实的理论基础和人文素质,又有较强的实践能力和创新精神;在单片机教学上不断改革单片机的教学内容,教学手段,教学方法,充分利用现代教育教学技术,实现开放、协同、创新、团结合作、工程的教育的模式。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究,2014

[2]王倩.基于IEET工程认证的《电力电子技术》教学改革的研究与探索[J].科技资讯,2016

[3]赵宁.信息专业卓越工程人才培养模式改革之思考[J]. 高等工程教育研究,2014

[4]胡珏,柴国钟,潘柏松.“卓越工程师”计划下人才培养的现状与对策研究――以浙江工业大学机械工程学院为例[J].高教与经济,2012

[5]楼然苗,王世来. 单片机实践教学改革与应用型人才培养[J]. 中国大学教学,2009

[6]陈以一 .协同性、开放式、立体化的卓越工程师教育培养体系的构建[J]. 高等工程教育研究,2013

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单片机技术论文范文第15篇

关键词:单片机教学;项目教学法;终身学习

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)28-0137-01

1 引言

单片机技术及应用课程是一门理论性、实践性、实用性和应用性均很强的课程,无论是“教”还是“学”,均要求理论与实践的高度统一。单片机技术及应用渗透到我们生活的各个领域,它是高职院校电子信息类专业核心课程,学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子信息类学生必须掌握的一门专业技能。

然而,仍存在单片机技术及应用课程以教师中心,教材中心,满堂灌的课堂教学方式,学生被动接受知识点,没有主动去思考问题,因而,不能激发起学生的学习兴趣。因此,改变传统的单片机技术及应用教学模式和内容,以学生发展为中心,以实践为中心,促进学生自主学习,团队学习等方式来调动学生学习兴趣和提高学生产品设计实践能力是目前单片机教学改革探索急需的任务。

2 课程教学改革思路

单片机技术及应用是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。近年来,我校对该单片机技术及应用课程进行了一些改革,采用了以任务为导向,项目式驱动等教学方法,对单片机课程内容设计、教学方法和课程考核评价等方面进行课程建设,均在不同程度上提高了教学质量,激发学生学习单片机的兴趣和专业综合素质的提高。本人结合近几年单片机教学情况,总结多年单片机课程的教学经验,对单片机教学改革实践进行了相应的探讨。

1)整合课程,优化教学大纲

通过走访企业,课题组教师对单片机教学大纲进行改革,优化教学大纲。同时为了践行“理论够用、强化技能”的高职教育需求,经课题组研究,把“C语言程序设计”课程和“单片机原理及应用”合并为“C语言及单片机技术及应用技术”一门课程。 整合后适当增加课程课时数特别是实践课时数,总课时由原来50课时,增加到85课时,实践课课时数约占总课时数的50%,促进培养学生实践动手能力,强化知识应用能力提升和职业岗位能力培养。

2)将单片机理论教学和实践教学有机地融合在一起,按项目案例组织教学内容

按项目化的方式组织教学内容,教学中力求学生掌握单片机技术的基本知识点和基本理论后,通过有针对性的实践项目训练使学生理解理论知识,使学生具备一定的硬件电路设计能力、单片机软件编程能力、系统调试应用能力等。

课题组教师对单片机教学过程的探讨后,对传统的教学方式作了一定的调整,按项目化的方式组织教学内容,始终以项目案例为主贯穿整个教学过程。每个项目案例都从具体问题出发,培养学生分析和思考问题的能力。例如以“定时计数器”为例,给学生提出“数字电子时钟”项目任务,根据前面所学知识和老师指导,让学生利用仿真软件Proteus进行数字电子时钟原理图电路设计,培养学生电路设计能力。根据电子时钟功能要求,确定软件编程方案,并用KEILC软件进行单片机程序设计,培养学生单片机软件编程能力。学习KEILC和Proteus联调,培养学生系统调试应用能力。单片机软件仿真界面,让学生直观感受到“数字电子时钟”电路功能的逻辑控制,进而加深学生课堂学习效果,明确自己所学的知识可以应用在哪些地方,从而达到真正的有效教学。

通过单片机软件仿真界面与项目案例的教学方法结合,可以激发学生学习单片机的兴趣,教学中“做中学”、“学中做”、 “做中教”,实现师生间教与学的有效互动,使学生掌握简单的单片机产品设计与制作、软件程序设计,系统调试等实践技能。

3)考核方式改革,注重过程考核

考试是衡量学生学习成效的一种重要形式,传统的考核方式主要是试卷考试,试卷考试虽然可以考查学生理论知识的掌握程度,但无法考核学生的实践技能,考核方式单一,评价方式片面。因此建立考核教学内容与技能培养相适应的课程评价模式是十分有必要的,注重过程考核。期末成绩评定可由这三部分组成:(1)平时成绩占总评成绩的25%,即平时作业、考勤、课堂纪律、课堂表现等,并把每次评价结果由任课老师及时告知学生,以促进学生自主学习。(2)平时项目任务完成情况,注重技能考核占总评成绩的50%。(3)期末试卷考核,理论教学内容考核占总评成绩的25%。这种综合考核评价体系避免了由一张期末考试卷来考核评价学生课程成绩的弊端,以能力和技能考核为主,去除考查学生背书能力的考核方式,将功夫用在平时,而不是期末考突击,死记硬背。 总之考核方式改革,力争对学生的知识、技能、素质等方面进行全面考核,综合评价更具合理性。

4)创建学习型课堂,培养学生终身学习能力

在单片机技术及应用课程教学中,有两周的单片机实训教学安排。以应用能力培养的实践教学有利于训练学生综合应用单片机技术知识,实训任务均将相关知识和实践过程有机结合,力求创建学习型课堂教学理念。

以数字电压表设计为例,(1)根据课题要求,老师布置项目任务,引导和指导学生完成数字电压表设计任务。(2)学生分组学习,确定组长,自我摸索完成设计任务。(3)小组成员讨论,确定设计方案。(4)各组完成作品。以电路设计、电路连接、编写程序和系统调试等流程,让学生完整地完成项目设计,强化知识应用能力培养和团队合作能力的培养。(5)小组成员提交设计报告。(6)老师总结,分享设计成果。在整个实训周教学过程中,以学生为中心,老师引导和指导学生完成项目任务,给学生一些建议,让他们有项目任务设计的方向。根据老师引导和指导,小组同学收集、消化相关资料,进行理论和实训相结合的学习活动,完成设计作品并提交总结报告等。整个过程力求培养学生的自主学习能力,团队合作的能力,培养学生终身学习的能力。通过小组间讨论分享自己的学习过程,通过小组间提问解答同学的疑问,培养学生自主互动的教学思想。最后老师对同学们的学习内容汇总,对每个小组的存在的问题纠错,学习内容总结等,最终达到学习相关知识点的目的。整个教学过程一切都要围绕学生的发展展开,体现以学生为中心,以实践为中心,不断促进学生自主学习、终身学习的教学思想。