单片机应用论文范文

单片机应用论文范文第1篇

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

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

关键词：旅游；电子解说；电子导游；凌阳单片机

1绪论

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

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

2凌阳单片机简介

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

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

3硬件系统设计

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

4软件系统设计

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

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

5制作

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

6结论

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

参考文献

单片机应用论文范文第2篇

单片机的特点主要有：高集成度，体积小，高可靠性；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品；易扩展；优异的性能价格比。目前，单片机的应用领域主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域，单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。

4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：测试单片机软件功能的完善性；上电、掉电测试；老化测试；ESD和EFT等测试。有时候，我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧，提高效率，以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51单片机系统及其应用.北京：高等教育出版社，1992

[3]孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理及应用.北京：北京航空航天大学出版社，1996

单片机应用论文范文第3篇

论文摘要：目前单片机渗透到我们生活的各个领域，本文介绍了单片机的应用并且根据自己的一些经验谈了单片机应用过程中应该掌握的几个技巧。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，广泛使用的各种智能IC卡等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

一、单片机的特点应用

单片机的特点主要有：高集成度，体积小，高可靠性；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品；易扩展；优异的性能价格比。目前，单片机的应用领域主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域，单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：测试单片机软件功能的完善性；上电、掉电测试；老化测试；ESD和EFT等测试。有时候，我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧，提高效率，以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1990

单片机应用论文范文第4篇

1.1手机语音

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

1.2电话录音

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

1.3应用于仪器仪表领域

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

1.4应用于家用电器领域

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

1.5应用于医疗器械领域

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

1.6应用于工业控制领域

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

2.关于单片机的开发技术

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

3.总结

单片机应用论文范文第5篇

传统的单片机原理与应用课程教学的课堂上，大多单纯依靠老师的讲解。老师为了把一些抽象的概念，难懂的知识点讲解清楚，往往需要花费大量时间。并且，即使花费了大量的时间，有时因为硬件设计、系统开发等内容，也不容易在简单的平面教学中清楚地讲解，不能使学生产生感性认识。运用多媒体课件与传统教学相结合，把传统教学中难讲难理解的知识做成多媒体课件，不仅可以节省大量教学中板书的时间，还可以提高教学的质量和效率。同时老师在课堂上使用的多媒体课件一定要经过精心的准备，内容要选择难讲难理解的典型事例，通过仿真把结果动态演示出来，即能加深学生对问题的理解，又能激发学生的学习兴趣，灵活应用现代教学手段，突出解决该课程中实践性强的知识点，与传统教学相结合，对重点和难点内容进行透彻、清楚的讲解，使表现形式更加形象化，更容易理解，从而提高学生的学习兴趣。除了课堂教学，还可利用网络资源来最大限度的丰富课堂外学习，建立大范围的教学资源平台—教学网站，尽量实现优质教学资源共享，避免不必要的人力物力的浪费。利用教学网站，给学生提供学习与应用单片机技术的网络平台，开成良好地互动，真正实现教与学的有效整合[2]。

2选择合适的多媒体课件以满足教学需求

把多媒体课件应用到单片机课程的教学过程中，使得单片机教学不再枯燥，不仅可以使学生提高对理论知识的认识，而且通过仿真实例可以使学生熟悉单片机系统的开发方法，进而培养学生的动手和实践的能力。但是多媒体课件良莠不齐，必须选择合适的多媒体课件否则事得其反。首先，电子课件的开发工具有很多种，每种工具软件有各自的特点，要合理选择。在单片机多媒体课件的开发过程中，笔者所在教学团队，结合了电子课件开发工具PowerPoint和单片机仿真软件PROTUES，使用PROTUES针对具体实例开发出仿真程序，同时把仿真结果动态的插入到PowerPoint制作的电子课件中，使得多媒体课件能够演示单片机工作的动态及结果，感性且直观，同时又增加了课件的趣味性。其次，要及时更新多媒体课件以适应单片机技术的发展速度。《单片机原理与应用》是一门内容多且杂、实践能力要求高、发展迅速的课程，为了适应数字系统的不断发展，多媒体课件中动态仿真实例要尽可能的选择新事例，一方面能增加知识量，使课程和发展形势紧密结合，另一方面也能调动学生的学习兴趣，从而提高教学效果。

3结束语

单片机应用论文范文第6篇

图1给出了前端处理器中采用协处理器的硬件略图（只画出有关部分）。它的主处理器仍采用了当前流行的16位单片机80C196KB（IC6），协处理器采用了W78E51单片机（IC3）。W78E51的指令及性能同89C51，只是它的工作频率可以达到40MHz。由于有两个CPU同时运行，而且它们之间还有数据交换，如何去协调它们的工作是至关重要的，这需要通过硬件和软件的设计来加强保证。

图1中，IC1是8选1的模拟通道芯片MAX338，若通道数量超过8，可选用MAX306，其通道数量可达16个。IC2为12位带采样保持功能的A/D模数变换芯片AD1674。IC4为地址锁存片74LS373，IC5为RAM存储芯片6264，它们附属于IC3，作为IC3的片外数据存储器。

硬件的工作过程是：工频电压或电流经处理后（经传感器或者电压/电流互感器、放大器、滤波器等处理）变为相应的模拟信号，分别从CI1的8个输入端（IN1～IN8）输入，具体选通哪路则取决于A0～A2的二进制数。而A0～A2又是由IC3的P10～P12决定。被选中通道的模拟量由IC1的OUT输出，经跟随器后进入IC2进行A/D变换，由R/C、A0控制变换的过程，STA给出变换结束的信号，它们分别由IC3的P15～P17实施控制和测试。变换完成的数字量为12位，分两次输出，第一次为高8位（DB11～DB4），第二次为低8位（DB3～DB0，后加4个0）。这些数据经整理后依次存入数据存储器IC5中。IC3的P14是IC2的片选信号，P33是IC4、IC5的片选信号，通常为高电平，选不中。当进行A/D变换时，须先将P14置低电平，选中该片，变换完成后，再置加高电平。当向IC5存、取数据时，须通过P33进行控制，过程同上。这样，可以防止A/D变换、IC5存取数据、IC3通过P0口向IC6传送数据这三者之间的相互交叉干扰。

周期值的测量是由一模拟通道提供工频信号，经斯密特触发器至IC3的P13进行。P13相邻两次电平下降的时间隔即可周期值。

IC3的P30、P31与IC6的P10、P11构成握手信号，将存放IC5中的各量依次取出，由IC3的P0口传至IC6的P0口，并存入指定的区间，再进行傅氏运算、处理和控制。IC5中存储的数据个数是1周期内各采样点的、各通道测得的数据个数的总和。设采样点为Rn，通道数为Rm，再加上前述的周期值（各量均为2字节），总的字节数C=2RnRm+2。当Rn=32，Rm=8，则C=2×32×8+2=514字节。当少于200字节时，也即采样点、通道数较少时，如Rn=16，Rm=6，IC3可用W78E52代替。W78E52可以利用片内的256个RAM来存储数据而省去片外的数据存储器，在硬件上更为简洁。

二、软件

图2是协处理器主程序软件框图。首先对有关的量进行说明：T0和T1是W78E51片内的两个定时器。T、Ta和Tb均为2字节寄存器，T用来存储测量出的周期值；Ta存储两相邻采样点的时间间隔，因本例中采样点为32，将T右移5位即得Ta值；Tb是Ta对应的溢出值，用来产生T0中断。注意：以上诸量都须机器周期来表示，本例中采用24MHz晶振，一个机器周期的时间为0.5μs。Rm是模拟通道数，范围是1～8。Rn是采样点数，范围是1～32。

工作过程简述如下：当P13电位下跌时，周期测试开始，到第二次P13下跌时，周期测试结束（区间为AA～AD）。两次下跌的时间间隔即为工频的周期，具有准确的跟踪特性。在周期测试开始后4μs，T0溢出产生中断，执行中断子程序，总共32次。中断子程序都是在AD～AC间执行的，也即在第一周期内所有需要测量的量都已测出。从AD往后便是第二周期，主要用来计

算Ta、Tb的值，并将IC5内的数据传送出去。由此可见，协处理器的运行为2个周期，约40ms。应说明的是：在上电的第一个周期内，因周期值还未测出，故须对Tb值先行设置。图3是中断子程序软件框图。

8个通道的A/D转换数据是先存入片内的RAM。这样来得快，以减少通道之间的相差（邻近通道之间的相差约为0.4°），之后，再一次性地由片内RAM转存于片外RAM。执行一次T0中断子程序的时间约为256μs。当采样点为32时，时间间隔为625μs，绰绰有余。若将采样点增至36，通道增至16个，则采样点间隔约为555μs，执行中断子程序的时间约为445μs，仍有足够的余量。

软件可以用汇编语言ASM51编写，也可以用对应的高级语言PL/M51或C51编写，但前者代码率高一些。

结束语

以上是协处理器的一般用法，在此基础上是否能进一步缩短运行周期和提高测量精度，是一个值得研究的课题。提高主处理器IC6和协处理器IC3的工作频率（如IC6采用16MHz，IC3采用36MHz）可以提高CPU的运行速度，以达到缩短运行周期的目的。但有两点需要注意：一是CPU的芯片的速度必须跟得上；二是频率提高后，辐射增强，交叉干扰变得明显。因面，在印刷电路板的设计上须谨慎处理。

提高测量精度可以从3个方面着手。一是提高A/D转换精度，采用14位A/D变换芯片。不过，位数越多，变换所需的时间也越长。这在单一CPU中因时间限制，效果不好，而在协处理器中却容易实现。这里还有一个附带的问题，目前大都采用开关式稳压电源，耗电量省，但工作频率高，噪波大，通常有5～10mV,这无疑限制了精度的提高。因而，必须有一套优良的电源滤波系统，将噪波滤到1mV以下。有时这部分的电源干扰采用串联式稳压电源，其噪波可以做到0.5mV以下。

单片机应用论文范文第7篇

【关键词】单片机；项目式；课程改革

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

一、教学模式的改革

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

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

二、教学内容的选择

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

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

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

三、考核方式的改革

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

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

四、项目举例

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

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

五、总结

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

参考文献

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

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

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

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

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

作者简介：

单片机应用论文范文第8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.

单片机应用论文范文第9篇

【关键词】单片机 程序设计 有效 策略

单片机是一门理论与实践相结合的综合学科，在传统的单片机程序设计中，一般只是为传递一些总线、地址、数据、中断和串行通信口等抽象的理论知识，对于实践却很少实施，由此工作人员便会在不理解的前提下对单片机程序设计产生一种畏惧心理，加之，工作人员本身的专业知识不够扎实，学起来非常困难。为了进一步提高工作人员单片机程序设计的能力，提高单片机工作人员专业水平，单片机程序设计师们必须根据工作人员和实践各方面特点对单片机设计方法和策略进行改革和创新，以能够使基础薄弱的工作人员也能够很好的掌握单片机程序设计方法和应用。

1 加强单片机程序设计的实践分析

一般来说，初上岗位的工作人员在思维方式上更偏向于形象思维，对于编程设计等这些抽象的理论知识而言，工作人员却显得力不从心。为此，应该在工作过程中抓住这一特点，将理论知识融入到实践教学中去，让工作人员在自我摸索中、实践中了解单片机程序设计知识，由此激发工作人员的学习兴趣，提高工作人员的积极性。

例如，在指令系统和汇编语言程序实践中，工作人员可以在首先将基本理论知识了解清楚，然后对工作人员的操作仿真软件加以强化训练，让工作人员在不断的操作中深刻理解指令系统和汇编语言程序的具体操作技巧和应用价值，做到会编辑程序、会汇编原程序等。

再如，工作人员可以在训练操作中了解指令，从而确保工作人员应用指令的能力。单片机的指令系统共有111条，助记符共有42种，寻址方式有7种，如果这些内容仅仅由教师来逐条讲解和介绍，工作人员不仅难以理解，还有可能无法认真研究，这样只能导致适得其反的效果。因此，为了让工作人员更有兴趣的认真了解指令系统，工作人员应该被安排学生在软件平台上操作，按照相应的汇编语言程序命令格式对不同的指令程序进行编辑，使用“仿真器”对单片机的真实状态进行仿真，经过反复练习和操作之后，工作人员必然会对各种程序格式、指令格式、指令助记符和寻址方式等产生深刻的印象。

2 单片机设计必须要理论与实践相结合

单片机技术实际上是一种硬件与软件相结合的综合技术，在设计的过程中，工作人员只有根据单片机程序设计的特点，坚持理论与实践并重和相互穿插渗透的原则，才能充分而全面提高工作人员单片机技术的综合应用能力。

首先，设计人员应该在实践之前，对实践内容进行必要的筛选。由于单片机的相关理论较为抽象和深奥，硬件内容优势交错渗透的，所以在筛选实践内容时应始终坚持够用原则，在参照经典应用实例的基础上，将实践内容分为若干个知识模块，以能够满足技能训练和基本应用所需要的理论知识支撑。在筛选实践内容过程中，设计人员应该从工作人员的单片机的初级性、基础性和工具性的角度出发，删除单片机系统扩展与开发技术等章节的内容，加强基本应用理论教学，为设计人员后续逐步提高单片机理论打下良好的基础。

其次，在汇编语言程序设计中，设计人员应该尽量采用灵活多变的方法促进编程能力的提高。例如，设计人员可以采取指令更换的方法对选择的不同的指令完成同一功能的要求；采取参数改变法，对相关参数进行修改，定时器或技术器工作方式等都可以采用参数改变法；采用地址变更的方法，对中断源、中断入口地址和相关标志位等进行变更等。

最后，在实践教学中巧妙的插入理论知识，加强对工作人员理论知识应用能力的培养。例如，设计人员在指导中应用模块试验时，应该提前将中断的来源、中断控制的方法、中断请求、中断响应、终端服务等及其相关理论知识点讲解给学生，让试验过程中通过硬件和软件两方面分析中断应用，从而提升分析问题和解决问题的能力。

3 创新单片机设计的方法

针对单片机程序设计的特点，工作人员在进行教学时可以采用一些创新型的方法来提高工作人员对学习单片机程序设计课程的兴趣。

3.1 讨论法

提高工作人员对单片机设计的兴趣和充分发挥积极性和主动性都是非常重要的环节，而单片机程序设计作为一题多解的学科，更需要充分调动工作人员的主动性和创新思维。工作人员在采用讨论法的过程中，可以依照提问、答辩、论证、反驳和判断等程序，让工作人员围绕一个知识点进行讨论，以达到工作人员之间、师生之间相互启发、相互协作去分析问题、发现问题、解决问题和总结经验的教学目的。

3.2 分组法

注重培养团队精神，以竞求进上机编程实践是学好程序设计语言的关键但在上机实践过程中工作人员如果各自为战，或在设计人员的统一指挥下以完成不同题型的任务为实践内容，对于工作人员而言很容易失去上机兴趣，也很难达到上机实践的目的 因此，针对工作人员的特点，适当转变上机实践的形式也不失为一种好的方法。

4 结束语

伴随着市场对单片机的需求不断扩大，单片机程序设计在社会中得到了广发的应用，为此，单片机设计公司对单片机程序设计越来越重视。为了迎合社会的需求，在单片机程序设计过程中，应该在吸收传统优秀经验的基础上，不断创新方法，提高设计质量，从而培养出更多社会适应性单片机程序设计人才。

参考文献

[1]黄贞，李俊雄，周朱武.Proteus软件在单片机实验教学中的应用[J].中国教育技术装备，2009（09）.

[2]周红明，张萍珍.项目教学法在"单片机应用"教学中的实践[J].科教文汇（上旬刊），2009（04）.

[3]周灵彬，张靖武.PROTEUS的单片机教学与应用仿真[J].单片机与嵌入式系统应用，2008（01）.

单片机应用论文范文第10篇

关键词：单片机 智能技术 工程

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

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

1 单片机的设计

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

1.1 硬件设计

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

1.2 软件设计

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

2 单片机智能技术在工程领域的应用

2.1 三星单片机

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

2.2 SST单片机

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

3 结语

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

参考文献

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

单片机应用论文范文第11篇

关键词： 电子专业 单片机产品设计 教学改革

电子专业学生主要从事以下三类岗位工作：核心岗位（电子产品装配工、电子产品调试工）、从属岗位（电子产品检修员、电子技术员）、拓展岗位（电子技术工程师、产品生产管理员）。对于核心岗位的需求量最大，但相对比例会有所下降，对知识与能力的要求会有所提高；从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势，需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才，直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求，具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习，培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主，学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣，无法使学生更好地提高操作技能，使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境，进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标，遵循以“就业为导向，能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程，按照从易到难、由浅入深的认知规律，确定合适的载体，运用教学论、方法论方式分析处理后，参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境，进行选材。

2.学习情境创设

通过调研，针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力：

（1）专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力；②掌握单片机工作原理及内部结构的能力；③具备相应的单片机硬件线路的调试能力；④具备能看懂单片机程序流程图的能力；⑤具有基本的单片机编程的能力；⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力；⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

（2）方法能力

①资料收集整理能力；②制订、实施工作计划的能力；③单片机应用系统综合应用设计能力；④单片机应用系统故障的检查分析能力；⑤理论知识的综合运用能力。

（3）社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力；②团队组织能力；③班组管理能力、责任心与职业道德；④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力，在此将课程划分为：循环彩灯的设计制作（22课时）、交通控制灯的设计制作（30课时）、数字电子钟的设计制作（40课时）、温度控制系统的设计制作（40课时）四个学习情境。其中，此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例，进行教学实施。

（1）教学背景

教学目标：能够读懂单片机I/O口控制电路原理图，能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理，能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计，能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制，能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理，能够掌握基本的单片机软硬件调试能力，能够正确使用测量相关的仪器仪表，具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识：单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务：使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件：任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等；教师需合理引导学生完成小组讨论，确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

（2）教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求，学生设计相应的功能接口电路，编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合，通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

（3）具体实施

①资讯：（2学时）

下发任务书，描述项目学习目标，交代项目任务，发放相关学习资料，最后回答学生的提问。

②计划（4学时）

学生自愿组织工作小组，推选班组长，以小组为单位，确认工作任务，分解任务，制订工作计划，教师对学生方案进行检查、指导。

③决策（2学时）

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤，确定控制电路的设计与编程的学习步骤，确定任务完成的展示方式。

④实施（10学时）

第一，单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料，掌握单片机I/O口的结构及工作原理，最后进行资料汇总，小组讨论、教师指导下确定方案，完成I/O电路设计。

第二，程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求，在小组讨论、教师指导下确定方案，画出程序流程图，最后学生自己完成具体程序。

第三，软硬件的调试。烧入程序，对设计的系统进行软硬件调试，在调试过程中，记录好调试出现的问题，并归纳总结经验。

教师应合理安排时间，即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止，并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成，教师应根据实际情况查找原因，是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容，在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施（4学时）

根据设计产品的功能及具体过程，教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书，根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求，在全班介绍工作过程，改进提高并总结系统设计及调试经验，结合班级所有方案，优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程，大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性，收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查，学生产品的调试与系统设计能力很强，不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善，提高教学水平和教学质量，提高学生的工程实践能力。

参考文献：

[1]王斌.《电子设计自动化》课程工作过程系统化方案的开发[J].化工职业技术教育，2010（01）.

单片机应用论文范文第12篇

关键词：单片机基础及应用；教学方法；教学手段；课程设计

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0076-02

我国进入了高速发展的新阶段，新技术也不断发展，单片型计算机凭借超低功耗、易于集成、体积小、功能越来越强和性价比很高等特点，在许多领域获得了广泛应用。《单片机基础及应用》课程是工程控制和电子信息领域各专业的专业选修课，同时又是电子信息类、测控仪表、计算机、自动化及机电一体化等专业的专业必修课。学好该课程要求学生们必须具备一定的基础知识及逻辑思维方法，这样才能掌握单片机工作的基本原理。

一、存在的关键问题

1.有关教学内容：作为一所工科院校，面临电子技术类专业的课程新技术不断创新，有些内容已经不适应当今的教学，针对国家急需的专业人才培养，适当调整教学内容，增补主流的先进知识和技术。

2.教学方法陈旧：教师多采用填鸭式教学方法，采用黑板板书的教学手段，而《单片机基础及应用》课程是专业基础课程，要求有扎实的数字和模拟电子技术知识。这也让电子技术基础差的学生感到抽象、枯燥，难以掌握。

3.实践环节：目前多数高校针对《单片机基础及应用》课程设有学时多少不同的实验，配备专门针对所学系列的单片机的实验系统，主要实现单片机各个功能模块的验证性实验，而且有实验程序，学生基本不需思考，只要按部就班地接线。不利于学生动手能力、创新能力的培养。

二、《单片机基础及应用》课程教学的改进办法

1.合理取舍教学内容。在每次调整制定教学大纲时充分考虑课程特点，做到重点难点突出，紧跟科技发展步伐，与时俱进，适当调整学时和教材内容。增加最新的电子器件的应用技术，删除如汇编语言等陈旧的内容。《单片机基础及应用》课程是检测、控制、电气自动化等相关专业的必选课、是一门实践性非常强的课程。但目前此课程存在偏重理论讲解，轻视实际应用的问题。学生在学习过程中，理论教学的内容掌握得还不错，但是一提到单片机的应用，则是捉襟见肘，而且实验时间通常安排在所学的单片机编程语言之后。这样就会造成：①用大量的基础原理讲解，需要老师有很熟练的专业课知识，用以克服学生产生的畏难情绪，鼓励他们努力学习专业知识；②教学过程中本末倒置，理论和实践脱节，相关实验和课程设计只是简单验证和形式上设计；③单片机系统本身就是软件和硬件的有机结合，不能注重硬件的学习而不了解软件的作用。如何做到系统软硬件结合的设计方法就显得十分重要。基于此，我们充分利用实验环节和本课程的课程设计，辅助以其他电子实训教学，鼓励学生参加课外兴趣小组，使学生对所学理论知识进行系统化的消化吸收，最终改进重理论轻实践的问题。

2.教师的教学手段及方法。①为了克服传统教学方法带来的弊端，经过多次反复的摸索和实践，我们采用了“一体化”的教学方法以及与之配套的教学改革措施，达到了良好的教学效果。所谓“一体化”是指理论教学与实验实训教学相结合的教学方法。采用此方法后，理论教学被搬到了实验室，理论与实验教学同时展开，这样淡化了理论教学，更加侧重实验教学。让学生在“学中做，做中学”，将原本枯燥乏味的基础理论知识一下子变得生动和具体起来，大大地增强学生的学习兴趣，提高了学习效率。②电化教学手段的充分利用。多媒体教学技术可以使教学内容更加丰富，学生对单片机的实际应用更加直观。③开展汉语和英语相结合的教学。运用原始英文资料，针对最新的知识点，英汉并用地有针对性地教学，学生吸收效果显著且教师英语教学水平提高。④改变考查方法。改变传统的考查办法，加入更多的实践部分的考查，不仅注重理论知识的学习，还要提倡实际动手能力。为此我们把理论知识考查与实践性考核相结合，理论考查占60%，实践性考查占40%，这样更加科学，符合高等院校为国家培养创新型高素质人才的目标。

3.注重实践教学。建立理论—设计—研发三个层次的实践实验教学体系。①基础理论阶段。作为专业课理论是基础，要打好基础必须脚踏实地从前期课程中由浅入深地进入本课程的学习，如二进制编码，单片机的端口的构成，各个功能模块的原理等都与学过的《数字电子技术》有关。作为单片机就是一个典型又复杂的时序逻辑器件。在单片机课程教学中把功能模块分解为已学的知识，教学效果很好。例如，以端口的结构来看，可以看成DFF和三态缓冲器和模拟开关及FET的组合。而这些器件在数字电子中全部学习过。对于首次接触计算机的学生来讲就很快能够掌握这部分的工作原理，结合指令还可以体会单片机的工作过程。该阶段，主要是学习单片机的结构、了解单元电路的功能、熟悉C51语言的上机编制及调试方法。②设计提高阶段。按照教学的进度不同，实验内容可以有端口的应用，如独立式按键输入或者矩阵键盘的应用，7段式数码管动态和静态显示实验等，由此学生能掌握单片机端口作为输入/输出数据的应用。可以安排其他提高性质的实验项目，如单片机定时器中断方式应用、双机通讯实验，还有器件如LCD显示模块、步进电机的控制等的综合实验。学生在完成基础实验之后，鼓励有能力的同学增做扩展综合实验，要求独立编写程序，并调试、运行，锻炼独立解决问题的能力。③研发阶段。《单片机基础及应用》是一门偏重实践性和实用性的课程，是《智能仪器》课程的先修课，所以该课程的课程设计尤为重要。选题既要符合实验室的硬件条件又要结合单片机课程的教学。做法主要有：采取集中讲解课程设计的理论与学生下实验室相结合的原则，针对全部同学，包括参考文献的查阅、方案的制定、硬件的连接、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍。三个人一组进行实验验证；明确各小组人员分工，确定实验的各项任务；用keil C51编写实验应用程序，proteus绘制电路并进行仿真，通过检查后方可进行实验操作；实验结果符合要求后，参照课程设计任务书的要求，撰写课程设计说明书。积极鼓励和支持学生们参加大学生电子设计大赛。近些年我校获奖学生无疑在提高自身分析解决问题能力的同时，也在日趋严峻的就业形势下占得先机，成为各就业单位的宠儿。

专业课教师要从思想上建立与时俱进，紧跟科学技术发展，并且把新知识的讲授贯穿于平时的教书育人的工作中去，改变以本为本的僵化的知识传授的方法。教学内容要结合新技术的不断发展不断更新，不懈地探索新的教育教学方法，才能提高知识传授的先进性和质量，真正培养出具有创新能力的合格人才。

参考文献：

[1]黄伟军，等.“单片机原理与应用”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报，2010，32（6）：29-30.

单片机应用论文范文第13篇

（重庆三峡学院 重庆 404000）

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

关键词 ：单片机实训课程；教学改革；应用型人才

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

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

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

一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

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

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

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

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

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

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

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

二、单片机实训课程体系的改革

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

（一）项目化教学模式的构建

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

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

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

（二）工程实践型课程设计的开展

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

1.实训课题论证与方案宣讲

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

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

2.项目化小组的开发过程训练

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

3.规范设计报告及验收答辩

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

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

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

（三）实训过程的考核改革

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

（四）课外科技实践活动的有机结合

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

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

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

参考文献：

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

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

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

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

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

单片机应用论文范文第14篇

【关键词】高职高专院校 单片机 教学改革实践

前言

单片机教学改革与实践是为了更好的使学生将所学到的单片机理论知识转化为适应社会发展潮流和就业需要的实际能力的一种教学活动。如今，就业市场就是教学活动的指挥棒。就业市场欢迎的是“既懂理论，又懂实践，有一定的研发经验，并开发过一定项目或产品的实用型人才”。因此，我们的教学活动就要围绕加强学生实用能力的方向“转”，围绕着它“钻”。对于专门培养高等职业技术类人才的高职高专院校来讲，更需要重视实践教学，并将它落到实处。

1 改变传统的教学思路，培养学生学习单片机课程的兴趣

传统的教学思路是按教材编写的顺序，先后讲单片机硬件基础知识，指令系统和汇编语言程序的编制，讲接口技术及应用实例。学生往往只能在课程结束前学到单片机的实际运用系统。由于学生学习目标不明确，感到学习内容枯燥乏味，所以兴趣不大。为提高学生的学习兴趣，在课程学习的开始，给学生展示单片机的应用的具体产品，如电子钟、电子密码锁等，使他们体会到单片机技术的实用性，从而激发他们学习的兴趣和求知欲。在讲解单片机接口时，以单片机接口应用系统为主线，进行启发式教学。根据知识的内在联系，先简单后复杂，将各知识点的学习划分到各个应用模块或实例中，采取提出问题、解决问题的启发式的教学，达到事半功倍的效果。比如，可利用电子密码锁这一简单实例来提出数据如何由键盘输入，又如何进行显示的问题，然后再讲解键盘接口和LED显示的知识。这样在教师的引导下，学生就能有针对性地学习，主动探索知识，从而提高了学生的学习兴趣，培养了学生的创新思维能力。

2 教学改革的几点建议

2.1单片机课程教学理念的转变

培养应用型人才的高职学院，生源质量与本科院校有一定的差距，采用传统的方式对单片机课程进行教学，不根据课程特点与学生特点。只注重老师讲，学生做，在教学实践中是行不通的。在教学过程教师应和学生建立良好的互信关系，这样才能使学生逐步形成学习兴趣，配合教师，继而主动学习。首先，确立以学生为中心的实践教学理念，突出“能力为本”的思想，打破“学科为本”的模式。教师作为主体，体现教学的主导性；学生作为主体，体现学习过程中的主动性。大量的时间留给学生去自主探索，去相互协作学习，教师的作用是告诉学生学什么，怎么学，并帮助学生解决通过努力解决不了的问题。其次，确立以实践为重点的理念。改变传统教育理念，评价学生不再单一地看考试成绩，更主要的是要看学生运用知识解决问题的能力。

2.2单片机实验课中，引入案例教学

在单片机实验课教学中，运用案例教学，可以大大缩短理论与实践的差距，提高学生解决实际问题的能力。很多学生都会有这样的感觉，在上理论课时学到很多关于单片机课程的理论和知识，在单片机实践时不知道如何使用，从何入手。究其原因，就是没有理论与实际相结合的问题，而运用案例进行单片机的实验课教学，让学生有机会接触与实际应用相近的案例，能有效地缩短学生学习时间。比如，在教学过程中，以一个完整的项目开发为案例，做个红绿灯控制系统，一方面其趣味性增强了，另一方面又容易被学生接受，学生可以根据所学到的东西，进行分析、反思、体验和感悟。当与其共鸣时，就会很自然的模仿，进而做到举一反三的效果。

2.3单片机课程教学中学科梯队和师资的知识储备

高职高专院校主要培养技术应用型人才，在专业理论课程的教学中遵循“适度、够用”的原则，但教师不能因此而放松对理论知识的学习和探究，教师如果没有较高的理论修养，在教学中就很难深入浅出，就无法领会到新工艺中的技术性要求，最终导致高级技术应用型人才培养的目标难以实现。高职高专院校由于在培养目标、学生素质等方面的特殊性，教学活动有别于中专学校，也有别于学术型和研究型的高等院校，对教师的教学能力提出挑战。要有完备的师资队伍，就可以对学生开展梯队教育，起到事半功倍的效果。高职高专院校应加大对实验教学的改革，从软件、硬件环境、实验内容入手，多引进些趣味性强，能与以后走上工作岗位相关的研发性实验，并完善实验教材、教程的编写。

2.4单片机实验课教学模式转变

单片机实验课教学作为单片机技术学习的一个重要环节，学生对其学习、掌握的好坏程度直接影响到学生的学习兴趣和最终的学习效果。在传统的教学中，对于实践性环节的教学，通常是老师先布置实验任务，学生课后准备，到上实验课时，在实验老师的指导下完成。理论教学与实践教学的脱节，学生不能按要求做好上实验课的课前准备工作，实验通常是在实验老师给出源程序，给出硬件连线图的情况下完成的，其效果可想而知。针对这种情况，教师应该引导学生化被动学习为主动学习。

传统实践教学中，老师在黑板上讲，学生在下面听。针对这种情况，单片机教学可以采用CAI课件形式，图文并茂，让学生在按照CAI课件一步一步进行实践操作。

3 加强实践环节教学，培养学生工程素质和实践能力

单片机是一门实践性很强的课程，只有理论联系实际，加强实验教学和课程设计这两个实践环节，才可能真正地掌握单片机技术。为了提高学生的设计能力和创新能力，引入课程设计环节。课程设计可集中3-4个星期的集中时间进行。给学生提供难度适合的课题，学生可根据自己的能力和爱好选取，在教师的指导下，完成从收集资料、立项、方案论证到软硬件设计与调试、PCB设计、结构设计、安装调试等开发设计的全过程。通过课程设计的实战演练，学生学会了综合运用所学知识进行单片机应用系统开发的方法，既充分锻炼了学生的实践能力又培养了学生的工程素质和创新意识。

4 小结

单片机技术实践教学是灵活多样的，教学方法也是非常之多。本文讲了几点个人在教学中的心得与观点，笔者认为只要不断改进教学方法、丰富教学手段，加强实践能力的培养，注重理论联系实际，就能激发学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。但是如何将教学改革进行得更加深入系统，为社会培养出大批具有工程素质和创新能力的单片机应用型人才，还需要我们教师共同努力，不断探索。

参考文献

[1]张敏，张倩苇.案例教学在教师教育技术培训中的应用[J].中国远程教育，2003，(21).

[2]郑晓梅，施兰芳.高职院校“校本师资培训”三题[J].继续教育，2003，(6).

[3]张玉均.基于Proteus的单片机实践教学研究与探讨[J].太原城市职业技术学院学报，2007，（76）：117-118.

单片机应用论文范文第15篇

关键词：课程改革；仿真教学；任务驱动法

传统单片机原理及应用课程教学方式是以单片机的知识结构为主线，学习单片机的原理部分――单片机硬件结构、中断系统、定时器/计数器、串行口应用、系统扩展等。原理部分内容抽象，对高职学生来说学习难度大。应用部分是在所学理论知识的基础上，将理论用于实践，实践性强，与实际应用联系非常紧密。单片机应用以硬件和程序作为基础和支撑，前面知识一知半解，使单片机系统设计的学习和掌握变得难上加难。对于非计算机专业的高职学生，要学习如此复杂的单片机软、硬件知识，传统的以讲授为主的教学模式显然不能适应高职学生学习的需要，改革教学模式势在必行。在本课程的教学中实施了以任务驱动模式为主的项目教学法，加大实践在教学中的比重，力争实现理实一体化教学。

一、引入PROTEUS仿真教学，激发学生的学习兴趣

PROTEUS软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的功能强大的EDA工具软件。其运行环境为Windows系统，操作简单，不仅具有PCB设计、Schematic Drawing仿真功能，还能仿真单片机及器件，是目前对单片机进行模拟实验的最好软件。PROTEUS软件可在目标板没有进行制作前，事先对其合理性、功能等指标进行设计、调整，还能在没有目标板的情况下实现对单片机软件的开发和调试，从而进行完整的模拟开发。

单片机原理及应用课程的具体目的是培养学生的软件编程能力及硬件设计能力。但由于课程教学课时以及经费的限制，学生很难亲自动手将软件和硬件进行实际操作。使用PROTEUS软件可以实现单片机应用系统仿真模拟。在教学实践过程中，教师通过计算机和多媒体指导学生使用计算机操作KEIL uVision2 软件和PROTEUS软件。学生首先使用KEIL uVision2 软件练习程序编写，将程序编辑、编译、链接后生成“.hex”的可执行文件；然后利用PROTUES软件平台搭建实际硬件电路；最后在PROTEUS平台加载可执行文件，进行仿真运行。

将PROTEUS与 KEIL uVision2 软件相结合仿真，不但可以丰富教师教学手段，还可以使学生既能进行单片机系统软件程序设计，又能进行单片机接口电路的设计，并立即看到程序运行和电路工作的过程和结果。在提高学生学习兴趣的基础上锻炼了学生实践动手的能力，既降低了教学成本，又提高了教学效果。与此同时，还能解决实验箱不能实现功能模块的有关限制性。

二、选取任务驱动教学模式，提高学生学习效率

1.以“必需、够用”为原则，在教学内容上改革

针对本课程实践性强的特点，应以“强化能力，重在应用”为指导思想。通过对部分毕业生和相关企业、行业的调研，在教学内容的选取上应以培养技能型专业人才为出发点，以满足岗位职业技能需求为最终目标，以真实的工作任务为载体进行教学过程的设计，以“必需、够用”为原则设计教学内容，注重职业岗位技能训练，增加实践教学的学时，培养学生的实际应用能力。

2.教学过程主要采用“任务驱动法”，理论教学紧扣“实际应用”

“任务驱动法”是理论教学全过程都以单片机应用的典型工程实用案例进行分析讲述的一种教学方法。授课时以“任务”演示作为引入，以实现“任务”为主线介绍单片机各相关理论知识。将单片机课程的内容融入几个典型的单片机任务中，将理论教学和实践教学融为一体，将“单片机理论”“单片机仿真”与“单片机实操”融为一体，将传统教学方法与现代化教学方法融为一体。使学生在实践中学习理论知识，使所学的理论知识在实践中得以验证；同时用理论指导实践，培养学生的操作技能，实现理论和实践的有机结合。这样学习目标更明确，带着具体的任务去学习，既增加了学习兴趣，又提高了学生学习的主动性和自觉性。

3.结合以“单片机实验开发板”为主，以“单片机实验箱”为辅的实验教学模式

“开发板”为电路板的形式，虽然体积很小但包含了“单片机”实验的各个部分，可以根据需要对其进行扩展。另外，此单片机“开发板”要求学生自己动手焊接、调试，可加强学生对硬件电路的认识和手工焊接能力的锻炼，为今后学生自主开发、设计单片机应用系统奠定了一定的硬件基础。

三、以C语言为主，与市场接轨，降低学生学习难度

C语言是目前世界上使用最广泛的高级程序设计语言之一。C语言已被人们普遍接受，它在系统软件、数据处理、科学工程数值计算等多个领域的软件开发中起着越来越重要的作用。C语言结构紧凑、语句简洁，是介于高级语言和汇编语言之间的一类语言，具有像汇编语言那样直接访问硬件的功能。

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。汇编语言虽然具有接近硬件和执行效率高等优点，但开发单片机难度高、效率低且周期长。C语言虽然执行效率不如汇编语言，但是C语言的突出优点是可读性和可移植性好，既有高级语言的优点，又不失对硬件的控制，可以尽量少地对硬件进行操作，非常适合开发单片机。C语言中有丰富的函数，可以直接调用，大大降低了编程者的工作负担。引入C语言进行教学，学生掌握起来相对较快，不用过多考虑硬件，编写程序较容易。经过调研，目前在高科技电子领域实际应用中，单片机的开发多采用C语言编程。故采用C语言代替汇编语言开发单片机。

通过理实一体化课程教学改革，将任务驱动法、仿真法、实验教学法相结合，将“教、学、做”融为一体，培养学生单片机系统的应用能力，并将C语言应用于单片机课程，降低了学生的学习难度。经过课程改革，可提高学生学习兴趣、提高学生主动学习的积极性，教学效率和教学质量也有一定提高。单片机原理及应用教学改革是一个长期的过程，需要教师不断学习、积累经验、探索完善、拓展知识结构、加强科学研究，同时不断改进教学方法，提高教学效率，使学生在知识的掌握与实践能力的提升方面受益。

参考文献：

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[2]张子红，王昊.依托实训基地和单片机学习板的单片机课程改革[J].高师理科学课，2015，35（1）：74-77.

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