单片机课程设计报告范例6篇

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单片机课程设计报告

单片机课程设计报告范文1

【关键词】单片机 接口设计 考试 实践

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

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

一、考试方法改革内容

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

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

二、改革方法

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

三、改革与实践的重点

(1)调整教学内容。针对单片机原理及应用,强化学以致用的教学指导思想。

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

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

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

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

四、改革的步骤

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

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

(3)贯彻落实单片机原理及相关实践课程体系考核方式方法实施计划。

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

五、改革成果

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

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

参考文献:

[1]张震宇,周克宁等.单片机与电子技术课程实践教学模式探索[J].浙江科技学院学报。Vol.24, No.4,Aug.2012,P338-342.

单片机课程设计报告范文2

课程设计是一个系统的工程。课程设计的任务将是一套完整的系统,一般包括硬件电路设计、软件电路设计和硬件调试等。每个学生对每门功课的掌握程度参差不齐,这就需要学生在课程设计中分工协作,角色分明。指导教师可以根据每个学生的特点和优势将学生进行分组,一个班级内每4~5个学生一个设计小组。

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

教师的指导作用

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

设计题目,填写学生课程设计任务书。

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

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

指导学生按照规范要求完成课程设计报告。

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

实例介绍

题目:设计一套直流电机转速控制系统

1设计说明

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

2设计中用到的器材

3设计中三个主要模块

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

4设计思路

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

5考察的知识点

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

《控制电机》课程设计可行性分析

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

结语

单片机课程设计报告范文3

《电子系统CAD》课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用。《电子系统CAD》课程设计是针对电子信息工程高年级学生开设的,这时理论课程已经学了很多,例如模拟电子技术,数字电子技术、高频电子技术,单片机应用及原理,C程序设计等,通过《电子系统CAD》课程设计把各门课程更加有效的综合起来,提高学生系统设计的能力。而原课程的设置中普遍存在以下几个问题:以单片机小系统实物展开设计的设计周期较长,而且掌握的电子系统开发工具相对单一;原教学内容设计使用单片机汇编语言,但是当前企业中大部分用单片机C语言来进行软件开发,与企业不能有效的接轨;系班级学生成绩两级分化严重,特别是高年级的专业,任务布置上使用一刀切,不利于程度不同的学生有效的掌握,影响教学的有效性;验报告抄袭现象严重。对《电子系统CAD》课程设计的教学内容、任务布置、考核方式等方面进行了改革,使其更好的发挥本课程设计的教学效果,节约成本同时让学生有更多的锻炼机会,并能让学生掌握电子系统设计工具的使用方法和软硬件系统设计的基本方法。

2教学改革的内容

2.1改革教学内容

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

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

2.2改革教学方法与手段

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

2.3改革考核方式

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

3教学改革的效果

因本课程设计改革侧重点放在软硬件设计工具的掌握和软硬件电路仿真设计上,掌握电子系统软硬件设计的流程,并且用单片机C语言实现,提高我系学生自主设计的能力。考核方式严格把关,杜绝抄袭现象。提高教学效果的有效性:针对不同程度的学生给出不同难度的题目,让大多数的学生都有收获,解决有些学生拿到题目无从下手的困境。同时多任务也可以杜绝实验报告的抄袭现象。节约成本并提高效率:软件系统设计只需要在机房中进行,不需要购买元器件。并且能让每个人都有锻炼的机会。

单片机课程设计报告范文4

(福建工程学院 信息科学与工程学院,福建 福州 350108)

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

关键词 :微机原理及接口技术;设计导向型;教学模式

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

1 设计导向型教学模式的意义

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

2 设计导向型教学模式的实施过程

2.1 激发学习兴趣的同时立下规矩

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

2.2 理论课、实验课和课程设计的有机统一

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

2.3 应用系统的设计贯穿课程的始终

2.3.1 课程设计题目的拟定

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

2.3.2 设计过程的掌控

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

3 设计导向型教学模式的效果

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

3.1 提高学习效率

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

3.2 培养创新精神

为完成设计,需要从各种途径获得与项目有关的信息和资源,寻找解决问题的方法并最终制定项目实施方案.在这个过程中,学生积极主动学习,不受传统课堂框架的束缚,相互讨论,集思广益,新思想,新观念,新方法不断涌现,学生创新能力不断增强,

单片机课程设计报告范文5

关键词: 教学做合一 Proteus仿真平台 问题教学法 开放性实验 考核模式改革

随着我院教学改革工作的不断深入,作为《单片机技术》课程主讲教师的我,经过五年的省级教学改革立项研究,结合自己近八年的教学实践,逐步形成自己的教学理念:“教学做合一”。

在教学实践中我们该怎样结合教学理念开展单片机技术实践教学呢?经过教学实践摸索、验证,我们形成了具有自身实践教学特色的一套教学体系。

该体系主要由以下几部分实践环节的具体措施组成:

1.在单片机实验室微机房开展单片机技术理论课教学。

单片机技术是一门实践性很强的学科,只有经过大量的实验实践积累,才能真正掌握它的编程应用技巧,理论课、实验课和课程设计都应该在实验室机房开设,从而真正使教、学、做三者结合起来,在教中学,边学边做,边做边学。具体说可以采用以下三大改革措施:

(1)采用任务驱动式项目教学的模式,总结提炼知识点,从制作单片机最小应用系统入手,由简单到难,循序渐进,边做边学。

(2)通过实验平台及时验证知识点和技术点,通过大量的针对任务的编程应用练习,积累编程经验。提高自己的编程应用能力。当然,实验要遵循由简单到难的基本规律,从改程序到写程序再到完全自己编程序;先借鉴、模仿,后熟练,再创新。

(3)在机房上理论课时,可以通过Proteus仿真平台及时演示任务现象、功能结果,从结果到本质。先让学生看到设计作品的实际功能效果,激发学生的学习兴趣,增强学生的学习知识的直接目标性,再逐步分析电路功能、设计技巧,有计划地补充相关的知识点。这样既可以活跃课堂气氛,又可以通过演示丰富课堂展示形式,让学生印象深刻,取得较好的教学效果。

2.在实验教学中采用启发式的问题教学法。

实验前,要求学生认真预习实验,最大限度地读懂实验原理与实验程序,不懂的地方做重点标出。老师讲课的时候会对学生进行提问,促使学生认真听老师讲解并做好笔记。

上课时,先讲解补充基础知识,提出实验任务与要求,并做操作演示一遍。

这里特别强调的是我的教学方法的关键是:有意采用部分模块有问题的实验箱教学,其目的在于培养学生思考、查错、排错的实践性实验能力。

举个例说:有可能某根线线是断的,导致实验现象不对,或PC机串口下载线接触不良,或实验箱模块有些引脚坏,或芯片坏了,或仿真头烧了,这些问题都会导致实验做不出来,或有不同的实验现象。我的要求是:学生必须通过自己的思考、判断甚至验证来排查出错误,更换导线或仪器做出正确的实验现象。这才是真正的实验能力,而且针对期末的操作考核,要求学生自己修改、编写程序。

而在实验过程中,应该积极对学生进行引导,最大限度地调动和发挥学生在实验中的主体作用。对学生在实验过程中提出的问题,不做正面的回答,而是围绕问题引导学生积极地对待实验中出现的问题,并自己动手独立解决问题。

在实验过程中启发学生寻找解决方法,训练学生遇到问题(提出问题)─寻找方法(分析问题)─解决问题的方法和技巧,培养学生独立工作的能力,使实验更具实践性和实用性。

3.以虚拟仿真软件为平台开展课后综合设计性项目课题教学。

Proteus平台在仿真调试时,可以从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,是弥补实验和工程应用间脱节的不足。除了可以很好地完成所有教学计划内的实验外,还可以进行任意创新型实验﹑综合性实验。实验项目和实践开发课题没有局限性,没有元器件耗材和实验仪表设备的限制,并且仿真效果基本与实验结果相同,也可以比较直观地显示很接近事实的实验结果。

所以,我一般采用这个平台结合实验箱在N501实验室,为学生提供良好的项目开发平台,并课后指导学生完成个人立项,极大地提高学生主动学习单片机的积极性,取得良好的教学效果。

4.课后开放实验室,鼓励学生利用课外时间进行课外实验,完成课外学生立项。

以全国大学生电子设计竞赛、江西省大学生电子竞赛活动为契机,充分调动学生学习的积极性。可以在全院范围内开展学生课外科技活动立项工作,让学生参与教师科研工作,教学互长。一般在课堂上我会结合课堂内容,提出一些设计性题目或学生自行设计实验题目与方案,由学生课外在开放实验室独立操作完成课题。这样很多学生的实验能力可以得到锻炼,基础好的学生得到施展才能的机会,可以设计出颇有特色的实验方案,写出很好的实验报告或设计报告。这样做也可以为参加省级、国家级电子设计大赛工作培养人才、选拔人才、储备人才。

5.规范实验报告,改变实验考核模式。

实验完成后,要求学生按规范写出实验报告。学生必须在报告中书写自己的实验调试过程、遇到的问题、解决的方法、自己修改编写的程序或感想小结等。实验报告的规范完成,是实验效果的综合反映。

改变实验考核模式,特别是上机操作考核模式。

平时成绩:实验态度与实验完成情况为10分,点到出勤为10分,实验报告为20分。

操作考核:共60分,内容包括软件设计、在线调试、系统仿真等。

操作考核模式为:随机抽样式抽取考试题,每道操作考试题都必须自己修改程序或重新编写程序,仪器同样是平时的问题仪器,学生可以自己根据判断更换坏仪器做出正确的实验现象,但有时间限制,老师对实验操作结果现场检验打分。

6.同步进行课程设计实践教学环节的考核模式改革。

单片机课程设计报告范文6

【关键词】高职;单片机;工程实践

单片机推动了嵌入式系统的发展,成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技,还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域,都离不开单片机。目前,高职院校许多专业都开设了“单片机原理及应用”课程,这门课程也是高职院校的电子类、电气类等电类专业的核心专业课程。但是单片机是一门实践性非常强的课程,又是一门抽象的课程,教师在课堂教学中采用传统的授课模式,往往存在许多问题。

一、高职单片机课程教学现状

1.传统理论教学枯燥抽象。在传统的单片机教学中,基本沿袭传统的授课方法:“板书+讲解”。加上现行使用的教材理论内容偏多,实例偏少,理论教学占据了2/3以上的学时。大量抽象的原理、概念使得学生难以接受和理解,感觉枯燥无味,激不起学生学习的热情和主动性,使老师和学生在教学过程中都感到很辛苦,缺少感性认识的演示平台。

2.理论教学和实践教学分开,且实践教学缺乏启发性和创新性。传统的单片机技术课程教学模式中,采用理论和实验实训分开,在进行课堂教学时,讲授的是对学生而言是晦涩难懂的纯理论知识;在进行实验实训时,基本都采用电路固定的试验箱,由学生参照实验指导书提供的范例程序,按部就班地通过编程软件,将编程文件编译、下载到试验箱中进行验证。进行的只是对理论结果验证的实验,实验缺乏综合性、开放性和创新性。这种教学模式使得理论和实践严重脱节,学生不可能真正掌握单片机技术的精髓,从而无法培养学生的实践动手能力和创新能力。

3.课程之间联系较少。单片机课程是一门联系广泛的课程,不仅涉及本课程的知识,还与数字电路、模拟电路、C语言程序设计、protel电子线路设计等课程有着密切的联系。但大部分高职院校的单片机课程教学并未与其他课程联系起来,造成了课程间的脱节。

二、单片机工程实践教学

1.单片机工程实践教学的目的。单片机工程实践的目的是让学生在理论学习的基础上,通过完成一个设计MCS-51系列单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识的认识与理解,同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高,为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。着重提高学生在单片机应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过单片机硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节的培训,使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

2.单片机工程实践教学的具体要求。单片机工程实践是单片机技术课程的实践教学环节,是以工程项目和工程应用为课题的。它充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式,以学生为认知主体,充分调动学生的积极性和能动性,着重培养学生的工程实践能力、独立工作能力及创新能力,是对学生进行单片机的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、制作、调试来完成的。具体要求如下:

①系统方案设计与论证。综合运用单片机技术课程中所学到的理论知识,学生根据所选项目的任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过方案比较,确定总体方案。然后对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算,并画出总体电路图。

②硬件电路制作。设计方案经指导教师审查通过后,学生可向指导教师领取所需元器件等材料,进行电路制作,并对制作的硬件电路进行调试及测试,分析测试结果是否满足设计要求。

③软件的编程与仿真。根据已设计出的软件系统框图,用C语言编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序,程序设计时,要充分考虑与设计硬件电路的连接及有关定量要求。

④撰写实践总结报告。书写高质量的工作总结也是反映工程实践素质高低的一个重要方面,工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果,其目的是让人很容易地看懂所研究项目的内容、方案、原理、实现方法等。因此,书写实践总结报告也是单片机工程实践的主要内容之一。

三、结束语

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。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,注重理论联系实践,就能激发学生的学习兴趣,能有效提高单片机教学的质量,并且紧随着单片机新的技术的发展,不断更新单片机教学的内容、形式、方法和手段,我相信单片机教学工作将不再是枯燥乏味、难教难学的老大难课程了。

参考文献:

[1]皮大能.单片机课程设计指导书.北京理工大学出版社,2010-07.