單片機(jī)原理論文精選(九篇)

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第1篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 課程改革 實(shí)踐

黨的十報(bào)告中指出：“全面實(shí)施素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革，著力提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。同志提出的“中國(guó)特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)的重要組成部分。劉延?xùn)|同志在2014年高校咨詢會(huì)上也提出：“要把立德樹(shù)人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過(guò)程，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，切實(shí)落實(shí)人才培養(yǎng)中心地位”。當(dāng)前，高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關(guān)注和實(shí)踐的課題。我校電氣信息類專業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計(jì)劃修訂，做了部分課程的教學(xué)改革與實(shí)踐嘗試，現(xiàn)與大家交流學(xué)習(xí)。

一、主要改革內(nèi)容及實(shí)施情況

（一）充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在2014級(jí)電類學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃修訂中，對(duì)電類三個(gè)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程調(diào)整、學(xué)時(shí)調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。

（1）2014級(jí)船舶電子電氣工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；二是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（36+20）改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時(shí)理論）及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實(shí)驗(yàn)分別獨(dú)立的兩門課程。

在專業(yè)核心課中：取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課，改列為專業(yè)選修課。

在專業(yè)選修課中：取消了電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)（2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）課，新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)課程（1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期）。

在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（2學(xué)分、2周、第3學(xué)期）新增了針對(duì)性更強(qiáng)的兩門“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期）及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第4學(xué)期）課；二是將“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第5學(xué)期）改成（1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期）；三是取消了“船舶電氣設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第6學(xué)期），新增了“船舶機(jī)艙測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”（1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期）。

（2）2014級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程；二是取消了“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”，新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；三是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（42+16）改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時(shí)理論）及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立的兩門課程。

在專業(yè)核心課中：一是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課；二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程（2.5學(xué)分、36+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期），改增為“工廠供電”課程（3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期）；三是將“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)”（2學(xué)分、26+6學(xué)時(shí)、第4學(xué)期）學(xué)分調(diào)整為（2.5學(xué)分、28+12學(xué)時(shí)、第4學(xué)期）；四是將“自動(dòng)控制原理”課程（3.5學(xué)分、48+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）學(xué)分調(diào)整為（4學(xué)分、52+12學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）。

在專業(yè)方向課中：一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程（2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期）；二是取消了“船舶動(dòng)力裝置與輔助機(jī)械”（2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第6學(xué)期）課；

在專業(yè)選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號(hào)與系統(tǒng)、文獻(xiàn)檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)；二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”（1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期）、“新能源技術(shù)”（1學(xué)分、16學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學(xué)分、16+16上機(jī)、第5學(xué)期）改為實(shí)驗(yàn)課程（1學(xué)分、32學(xué)上機(jī)、第5學(xué)期）。

在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)”（2學(xué)分、2周、第7學(xué)期）；二是新增了“測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分、1周、第5學(xué)期）及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)” （1學(xué)分、1周、第6學(xué)期）兩門課程。

（3）2014級(jí)電子信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是取消“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；二是增加了由專業(yè)核心課調(diào)整來(lái)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時(shí)理論）及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程（32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實(shí)驗(yàn)（16） 兩門獨(dú)立的課程。

在專業(yè)核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調(diào)整“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程（40+16）到學(xué)科基礎(chǔ)課。

在專業(yè)方向課中：一是在通信系統(tǒng)方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動(dòng)通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統(tǒng)方向：將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”（22+10），新增“ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”（16+16（上機(jī)））及調(diào)整來(lái)“ 電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”（16+16）；而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”調(diào)整到專業(yè)選修課中；三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。

在專業(yè)選修課中：一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)接口與通信”、“自動(dòng)控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業(yè)方向課調(diào)整來(lái)“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”3門選修課；三是新增“專業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語(yǔ)] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”7門課程。

在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)”（2學(xué)分、2周、第7學(xué)期）；二是新增了“工程訓(xùn)練C”（1周，1學(xué)分），調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（2周，2學(xué)分）、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”（2周，2學(xué)分）、“單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)”（4周，2學(xué)分）。

（二）加強(qiáng)幾門關(guān)鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用

（1）電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程的教改實(shí)施情況

電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的課程。學(xué)院2009年起將原來(lái)的“電裝實(shí)習(xí)”改成（電子裝配）“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”（2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期）兩門課程，并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補(bǔ)充。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增，加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型性和實(shí)用性，至今實(shí)驗(yàn)室已有50多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計(jì)劃中“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”（實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí)）。

電子裝配工藝訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求較低，在原2010版教學(xué)計(jì)劃中安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行，重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù)，為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)數(shù)為一周，時(shí)間上分散進(jìn)行，歷時(shí)半個(gè)學(xué)期。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個(gè)最有成效的環(huán)節(jié)，使得對(duì)電子設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對(duì)電子制作訓(xùn)練做到有計(jì)劃性，一般分為四個(gè)階段：

第一階段：為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期，以興趣小組形式進(jìn)行。內(nèi)容主要為：焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)基本元器件（學(xué)會(huì)萬(wàn)用表的使用）、識(shí)圖、音頻放大電路制作。

第二階段：電子制作入門訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期，以公選課的形式進(jìn)行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測(cè)量（學(xué)習(xí)Protel（Altium Designer）軟件的使用，學(xué)會(huì)常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態(tài)，分析能力訓(xùn)練），內(nèi)容有：簡(jiǎn)單電源電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光控?zé)糸_(kāi)關(guān)電路、溫控加熱器電路等。

第三階段：電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識(shí)設(shè)計(jì)電路，安排在入學(xué)后的第四學(xué)期，以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有：音響電路（含音調(diào)電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。

第四階段：電子設(shè)計(jì)綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計(jì)中、大規(guī)模電路，安排在入學(xué)后的第五學(xué)期，以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有：搶答器電路、開(kāi)關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無(wú)線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、充電器電路。

（2）單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教改情況

單片機(jī)作為電子自動(dòng)化控制的主要手段，其作用越來(lái)越重要。我院該課程為省級(jí)精品課程，課程組老師進(jìn)行了一系列的教學(xué)實(shí)踐，編寫了新的教學(xué)文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，不斷完善學(xué)習(xí)資源，實(shí)施電子考試等等，為學(xué)生的自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計(jì)劃中理論學(xué)時(shí)改為32，實(shí)驗(yàn)改為獨(dú)立設(shè)課，學(xué)時(shí)為32，課程設(shè)計(jì)為1.5周。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計(jì)制作，實(shí)驗(yàn)室至今有單片機(jī)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)電路板30多件。

（3）新增電子技術(shù)實(shí)踐公選課

針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題，從2014年下半年開(kāi)始學(xué)院在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實(shí)踐”公選課程，從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際凝練為理論知識(shí)的能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實(shí)踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學(xué)科界限，使得知識(shí)、技術(shù)、信息等多方面融會(huì)貫通，在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下，以教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的形式增加一個(gè)補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié)，以音頻功率放大器的設(shè)計(jì)制作為立足點(diǎn)，從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識(shí)點(diǎn)，解決技術(shù)問(wèn)題，培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實(shí)踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索，在教學(xué)過(guò)程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動(dòng)地學(xué)習(xí)的局面，改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面，轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問(wèn)題的角度去思考、查找知識(shí)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三點(diǎn)連成一線。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用，學(xué)有所用，以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求，適應(yīng)技能考證的要求，適應(yīng)用人單位對(duì)應(yīng)用型人才的需求。

（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源

編寫出版《電子綜合設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例指導(dǎo)》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例集》等實(shí)踐指導(dǎo)教材；為學(xué)生開(kāi)展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等；編寫新的教學(xué)文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。

一是修訂出版了《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（Proteus仿真版）》、《電子設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例選集（一）》、《51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》等實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的教材；二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單片機(jī)慕課網(wǎng)站的建設(shè)，新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫(kù)；三是修改2014級(jí)教學(xué)大綱、電子教案及課件；四是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)2014級(jí)用的新實(shí)驗(yàn)電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練。

（四）加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn)，提高學(xué)生的綜合能力

加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn)，提高學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)數(shù)量、提高學(xué)生、專利證書(shū)數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級(jí)工程師/電工等從職證書(shū)數(shù)量。

（1）加強(qiáng)了學(xué)科競(jìng)賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會(huì)，每周至少開(kāi)展一次活動(dòng)，以加強(qiáng)低年級(jí)同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練；二是與飛思卡爾智能汽車競(jìng)賽相結(jié)合，利用各種提高學(xué)生能力的資源，充實(shí)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)；三是培養(yǎng)充實(shí)指導(dǎo)教師力量，2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊(duì)伍擴(kuò)大至9人，落實(shí)了組隊(duì)學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié)，密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系，特別是在暑期中通過(guò)明確訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力；四是針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題，從2014年下半年開(kāi)始在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實(shí)踐公選課程，在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用，學(xué)有所用，以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求。

（2）重視指導(dǎo)學(xué)生、申報(bào)專利工作，培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過(guò)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、省創(chuàng)新研究項(xiàng)目等實(shí)踐，指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)＠男问焦袒芯砍晒?，近年?lái)學(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計(jì)類論文、實(shí)用專利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新（電子電氣類）項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目增加明顯。

（3）加強(qiáng)校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過(guò)了市職業(yè)技能鑒定條件驗(yàn)收，成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員，可進(jìn)行中、高級(jí)電工，中、高級(jí)維修電工，初級(jí)電子設(shè)計(jì)工程師、板級(jí)設(shè)計(jì)工程師、單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)師7種電子電氣類證書(shū)的證書(shū)認(rèn)定，為學(xué)生培訓(xùn)考評(píng)提供了極大的便利。

（4）加強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)早計(jì)劃、早布置，以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的真題實(shí)做時(shí)間，現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù)，畢業(yè)論文答辯分二次進(jìn)行，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時(shí)間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的比例在90%以上。

（五）落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度

落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級(jí)、競(jìng)賽獎(jiǎng)等納入到教學(xué)學(xué)分中。

學(xué)院出臺(tái)了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規(guī)定了5類學(xué)生學(xué)業(yè)成果（考證、考級(jí)、論文、專利、競(jìng)賽獎(jiǎng)）或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)分。

二、實(shí)踐成果

兩年間，學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面成績(jī)提高明顯，取得電子工程師證書(shū)30 人；電工證書(shū)192人；在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，獲省一等獎(jiǎng)學(xué)生為9人，二等獎(jiǎng)學(xué)生為18人，三等獎(jiǎng)學(xué)生為21人；在全國(guó)（?。╋w思卡爾智能汽車競(jìng)賽及智能機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)6人，特等獎(jiǎng)2人，二等獎(jiǎng)9人，三等獎(jiǎng)24人。兩年間，學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計(jì)類論文10篇，取得電子設(shè)計(jì)類實(shí)用專利35項(xiàng)。

三、不足分析

一是教學(xué)計(jì)劃改革后課時(shí)量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象，并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實(shí)踐效果下降；二是團(tuán)隊(duì)精神在學(xué)院教改項(xiàng)目中體現(xiàn)不夠，大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式，教改積極性不高，大范圍的教改項(xiàng)目推進(jìn)困難。

提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視，更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號(hào)上，更應(yīng)建立在教師行動(dòng)上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，進(jìn)一步改革人才培養(yǎng)模式，為社會(huì)輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。

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[1] 唐樹(shù)森，李維. 電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程綜合改革的研究與實(shí)踐[J]. 中國(guó)電子教育，2004，03：44-46.

[2] 張軍國(guó)，劉西瑞，張健，燕飛，闞江明. 以電子設(shè)計(jì)大賽為契機(jī) 加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的培養(yǎng)[J]. 中國(guó)林業(yè)教育，2009，S1：93-95.

第2篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電氣信息類；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：楊盛（1973-），男，湖北公安人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，工程師；陳星（1988-），女，湖北仙桃人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，助教（湖北 宜昌 443002）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）02-0118-02

單片機(jī)以其體積小、價(jià)格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開(kāi)發(fā)擴(kuò)展等獨(dú)特特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化及智能儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各種設(shè)備儀器中。[1]“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程是本校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程等電氣信息類專業(yè)的主干課程，內(nèi)容豐富，實(shí)踐性強(qiáng)。本文在分析本校電氣信息類專業(yè)“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討了課程教學(xué)中存在的問(wèn)題及相應(yīng)改革措施，切實(shí)提高學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

一、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1.課程教學(xué)現(xiàn)狀

作為電氣信息類專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課，本校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程四個(gè)專業(yè)開(kāi)設(shè)了“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程，3.5學(xué)分，總計(jì)56學(xué)時(shí)，其中理論課24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課32學(xué)時(shí)。該門課程旨在使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)單片機(jī)結(jié)構(gòu)及單片機(jī)指令系統(tǒng)的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，力求使學(xué)生在完成本門課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)后，在分析問(wèn)題的能力、動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力方面得到較大的提高，在今后的工作實(shí)踐中具備獨(dú)立設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)小型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及產(chǎn)品的能力。

課程一般在大二下學(xué)期和大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)，學(xué)生先選擇理論教學(xué)班（每班120人左右）學(xué)習(xí)單片機(jī)理論知識(shí)，理論部分以介紹51系列單片機(jī)為主，內(nèi)容包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)概論（2學(xué)時(shí)）、MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）、單片機(jī)指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（8學(xué)時(shí)）、MCS-51系列單片機(jī)的擴(kuò)展（2學(xué)時(shí)，含最小系統(tǒng)與程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、輸入/輸出口的擴(kuò)展）、單片機(jī)機(jī)接口技術(shù)（8學(xué)時(shí)，含LED顯示接口、8255可編程I/O擴(kuò)展、鍵盤與單片機(jī)接口、ADC0809的原理與應(yīng)用、DAC0832的原理與應(yīng)用）。理論課結(jié)束時(shí)教師對(duì)學(xué)生該課程的評(píng)定成績(jī)占課程總成績(jī)的30％。

理論部分學(xué)完后學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（每班60人），二人一組，利用實(shí)驗(yàn)箱完成10個(gè)基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，1個(gè)綜合型實(shí)驗(yàn)，1個(gè)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成及軟件編程、I/O口應(yīng)用及擴(kuò)展、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用、串并轉(zhuǎn)換、8155的應(yīng)用、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與控制等。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后每人一組進(jìn)行開(kāi)卷考試，考試內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)一個(gè)小的功能，成績(jī)占課程總成績(jī)的70%。

2.“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

（1）課程定位不準(zhǔn)確，課程體系存在缺陷。長(zhǎng)期以來(lái)，把“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”定位為專業(yè)基礎(chǔ)課，沒(méi)有考慮學(xué)生所學(xué)專業(yè)和今后就業(yè)去向，認(rèn)為該門課程主要是了解掌握匯編語(yǔ)言、51系列單片機(jī)基本原理及編程基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，為后續(xù)掌握其他單片機(jī)的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。但實(shí)際情況是除了參加各種學(xué)科競(jìng)賽的學(xué)生自學(xué)其他單片機(jī)知識(shí)外，由于沒(méi)有后續(xù)課程支撐，大部分學(xué)生基本上只學(xué)了“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程中所涉及的內(nèi)容，缺乏對(duì)單片機(jī)知識(shí)更進(jìn)一步的綜合訓(xùn)練，往往到畢業(yè)找工作時(shí)就表現(xiàn)出了這方面的缺陷。

（2）考核方式不合理。理論課環(huán)節(jié)采用隨堂測(cè)試的模式，理論平時(shí)成績(jī)和測(cè)試成績(jī)占課程總成績(jī)的30％，由于采用大班制教學(xué)，教師往往無(wú)法客觀評(píng)價(jià)學(xué)生真實(shí)的理論水平；實(shí)踐環(huán)節(jié)部分考勤占課程總成績(jī)的20％，考試占課程總成績(jī)的50％。目前的課程考核方式?jīng)Q定了學(xué)生重視實(shí)踐教學(xué)而輕理論教學(xué)，學(xué)生往往在理論課上不學(xué)習(xí)而來(lái)實(shí)驗(yàn)室惡補(bǔ)，且學(xué)生理論基礎(chǔ)的缺失給實(shí)踐環(huán)節(jié)帶來(lái)很大困難，存在理論與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)現(xiàn)象，教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏評(píng)價(jià)。

（3）實(shí)踐教學(xué)條件不足。目前本校每年有近千名學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，原有40套實(shí)驗(yàn)設(shè)備（實(shí)驗(yàn)箱+電腦）僅能勉強(qiáng)滿足教學(xué)要求，無(wú)法對(duì)學(xué)生開(kāi)放；由于實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部硬件資源和結(jié)構(gòu)固定，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只需用導(dǎo)線連接部分模塊、輸入程序即可調(diào)試觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并不能真正理解其硬件電路原理，更談不上硬件電路設(shè)計(jì)，限制了學(xué)生綜合分析設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式落后。實(shí)驗(yàn)課以教師為主，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)程序大多參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)所附參考程序，不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀積極性，部分學(xué)生是懾于實(shí)驗(yàn)考核的嚴(yán)格性來(lái)完成實(shí)踐環(huán)節(jié)；由于實(shí)行選課制，各專業(yè)學(xué)生混選，水平參差不齊，實(shí)驗(yàn)課上指導(dǎo)教師要花大量的時(shí)間來(lái)講解實(shí)驗(yàn)原理，無(wú)法針對(duì)專業(yè)要求進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練，更勿論因材施教。

二、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)改革措施

針對(duì)課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況，本校從以下幾方面著手進(jìn)行了課程教學(xué)改革：

1.明確課程定位，完善課程體系

課程定位為電氣信息類專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)教師討論認(rèn)為由于各專業(yè)依托行業(yè)背景不同，應(yīng)區(qū)別對(duì)待：該門課程應(yīng)作為自動(dòng)化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)的專業(yè)課，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)，增加單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)；而對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，由于其就業(yè)方向的特殊性，可以僅定位為專業(yè)基礎(chǔ)課。

課程內(nèi)容上，隨著各種高性能、新型號(hào)單片機(jī)地推出，任課教師都有一個(gè)疑問(wèn)：繼續(xù)給學(xué)生講授51單片機(jī)嗎，是講C語(yǔ)言還是繼續(xù)講匯編語(yǔ)言？經(jīng)探討認(rèn)為：目前51系列單片機(jī)在高校課堂仍屬主流，要把51單片機(jī)講好講透，確實(shí)提高學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)，課堂上可引入其他型號(hào)單片機(jī)及單片機(jī)最新動(dòng)態(tài)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成綜述性論文開(kāi)拓其視野，至于是用C語(yǔ)言還是用匯編語(yǔ)言的問(wèn)題，認(rèn)為作為基礎(chǔ)，學(xué)生應(yīng)掌握匯編語(yǔ)言，更加清楚地了解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其中內(nèi)容變化，對(duì)有興趣有能力的學(xué)生可以作更高要求，如對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生和參加各類學(xué)科競(jìng)賽的學(xué)生要求可用C語(yǔ)言或C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言混合編程。

課程體系上，作為基礎(chǔ)內(nèi)容將原來(lái)“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程理論部分剝離出來(lái)成為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程，32學(xué)時(shí)2學(xué)分，單獨(dú)考試，實(shí)踐課程仍為“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”，維持32學(xué)時(shí)不變；對(duì)自動(dòng)化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)“課程設(shè)計(jì)”（1學(xué)分，必修）、“DSP技術(shù)與應(yīng)用”（2學(xué)分，選修）、“嵌入式系統(tǒng)”（2學(xué)分，選修）作為進(jìn)階，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生亦可選修；高階部分鼓勵(lì)學(xué)生積極參加校內(nèi)外各項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽和課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

2.改革課程考核方式

原來(lái)“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程分成兩門課后，“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程在上半學(xué)期學(xué)習(xí)，單獨(dú)考試，平時(shí)成績(jī)占30%，考試成績(jī)占70%，學(xué)生考試合格后下半學(xué)期再修“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程，確保學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前已具備相應(yīng)的理論基礎(chǔ)?！皢纹瑱C(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（占20%）、作業(yè)成績(jī)（占20%）、考試成績(jī)（占60%）三部分組成，其中平時(shí)成績(jī)綜合實(shí)驗(yàn)出勤、預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)成功率等情況評(píng)定；作業(yè)成績(jī)主要考量學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后相關(guān)知識(shí)的掌握情況；考試為一人一組上機(jī)開(kāi)卷考試（資料僅限考生本人使用，不得使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備），評(píng)分內(nèi)容含操作、硬件連接、程序編寫和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。考核方式的改革基本確保了學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定的客觀公平，杜絕了渾水摸魚(yú)的現(xiàn)象，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.改善實(shí)踐教學(xué)條件

本校新增了40套雷邁特公司的DPJ-H型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱及配套模塊，實(shí)驗(yàn)箱采用“仿真式”設(shè)計(jì)思想，所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K及CPU資源均對(duì)使用者開(kāi)放，可結(jié)合Keil C51 μVision軟件和Proteus仿真軟件進(jìn)行程序調(diào)試、固化，聯(lián)機(jī)或脫機(jī)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，充分滿足“驗(yàn)證式—模仿式—探索式—開(kāi)發(fā)式”的由淺入深的各種實(shí)驗(yàn)要求；購(gòu)置了部分51實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板和凌陽(yáng)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板供學(xué)生選用，同時(shí)可提供分立器件和開(kāi)放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，由學(xué)生自己制作系統(tǒng)版，完成感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)單片機(jī)的興趣，提高了其硬件設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。

4.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

（1）根據(jù)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，重新編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。筆者設(shè)計(jì)編排了軟件實(shí)驗(yàn)、硬件實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)方面共計(jì)16個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)10個(gè)，綜合性實(shí)驗(yàn)4個(gè)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2個(gè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均附有作業(yè)題，取消了參考程序，但驗(yàn)證性試驗(yàn)仍給出了參考程序流程圖。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)后附上了實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖和仿真、開(kāi)發(fā)工具使用說(shuō)明，學(xué)生可以參考直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）在理論和實(shí)踐教學(xué)中引入仿真開(kāi)發(fā)工具Proteus。Proteus是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制器系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和PCB設(shè)計(jì)等功能，是目前唯一能對(duì)各種處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測(cè)試的EDA工具。[2]對(duì)于各層次的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都可結(jié)合Proteus與Keil C軟件進(jìn)行仿真，基本了解掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。

（3）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)習(xí)過(guò)程的開(kāi)放性。除了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，在完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開(kāi)放，指導(dǎo)教師主要通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，讓學(xué)生建立“從頂向下”的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)思維以及“從底向上”的系統(tǒng)構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)從以教師為主到以學(xué)生為主的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。

（4）實(shí)行分專業(yè)選課，小班制試點(diǎn)。學(xué)生分專業(yè)選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)班，有利于教師根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生選擇完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，針對(duì)專業(yè)應(yīng)用方向加強(qiáng)訓(xùn)練；考慮到自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生相對(duì)較少（每屆80人左右），對(duì)自動(dòng)化專業(yè)試行小班制教學(xué)，實(shí)驗(yàn)時(shí)每班40人，每人一組，教師可以很好地把握每個(gè)學(xué)生的情況，做到因材施教。

（5）以課外實(shí)踐促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。對(duì)有進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)要求的學(xué)生，采用“競(jìng)賽+項(xiàng)目”的模式，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加校內(nèi)外各項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽和課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，參與教師的科研項(xiàng)目，由淺入深提升學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近幾年來(lái)的不斷改革與探索，逐漸健全了“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程”體系和教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生考評(píng)機(jī)制，改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，加大了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度，學(xué)生理論水平進(jìn)步明顯，實(shí)驗(yàn)效率和效果較以前得到大幅提高?！案?jìng)賽+項(xiàng)目”的模式鼓勵(lì)了一批動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)一步提升自我，參加各類學(xué)科競(jìng)賽和課外科技活動(dòng)均取得了較好的成績(jī)。課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革帶動(dòng)了本校其他電氣類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，后續(xù)將進(jìn)一步擴(kuò)大小班制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍、加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度，不斷提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]高健.目標(biāo)教學(xué)法在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育，

第3篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞： 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué) 課程改革 具體思路

1.引言

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是電氣工程及自動(dòng)化類專業(yè)的核心專業(yè)課程，也是一門硬件與軟件相結(jié)合的實(shí)踐應(yīng)用性極強(qiáng)的綜合性課程。這門課程涉及數(shù)字電路、微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容抽象，不容易理解。教好《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》這門課程，是對(duì)教師在學(xué)識(shí)、能力、技巧諸方面的一種嚴(yán)峻考驗(yàn)。目前，我校電專業(yè)《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)普遍存在的問(wèn)題是，大部分學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，只能看懂教師寫的程序，自己動(dòng)手編寫程序普遍比較困難。因此，課程教學(xué)改革的目標(biāo)是讓學(xué)生能積極動(dòng)手，將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到單片機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)上，能獨(dú)立設(shè)計(jì)制作一般的單片機(jī)控制電子產(chǎn)品，使這門課程成為學(xué)生所感興趣的課程。筆者以“培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高實(shí)踐動(dòng)手能力”為目標(biāo)，在《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)中從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法三個(gè)方面作了一些探討。

2.教學(xué)內(nèi)容的探討

在單片機(jī)課程教學(xué)過(guò)程中，將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)作為教學(xué)主線貫穿始終。在講授第一堂課時(shí)，首先向?qū)W生展示并演示單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在日常生活中的典型應(yīng)用實(shí)例，如電子時(shí)鐘系統(tǒng)、音樂(lè)電子琴系統(tǒng)等。通過(guò)演示學(xué)生建立了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的初步概念，直觀地感受到了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，從而明確了本課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

改革教學(xué)內(nèi)容，最重要的是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選，突出實(shí)踐性環(huán)節(jié)。在教學(xué)中，教師應(yīng)力求做到縱觀全書(shū)，抓住關(guān)鍵，突出重點(diǎn)，解決難點(diǎn)；把主要時(shí)間花在講解重要概念、基本原理和基本方法上，注重講清難點(diǎn)，分析并引導(dǎo)學(xué)生掌握課程內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，而不是把一本書(shū)一堂課從頭講到尾。

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程體系包括理論知識(shí)講授、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)三大部分，理論知識(shí)64課時(shí)，實(shí)驗(yàn)12課時(shí)，課程設(shè)計(jì)2周。在理論課教學(xué)中，按照“理論教學(xué)以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原則，精選教學(xué)內(nèi)容。單片機(jī)理論講授涵蓋的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）單片機(jī)概念、發(fā)展概況、以51為核心的MCS-51系列及其廣泛應(yīng)用。

（2）MCS-51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)，信號(hào)引腳，以及內(nèi)部存儲(chǔ)器；單片機(jī)的I/O口的功能，以及時(shí)鐘電路與時(shí)序、復(fù)位方式和復(fù)位電路。

（3）單片機(jī)的尋址方式、指令系統(tǒng)和偽指令。

（4）程序設(shè)計(jì)的基本方法，要求學(xué)生能獨(dú)立編寫一些簡(jiǎn)單的程序。

（5）中斷的基本概念、中斷源、中斷控制、中斷響應(yīng)過(guò)程；定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能、控制寄存器及工作方式的應(yīng)用。

（6）串行通信的基礎(chǔ)知識(shí)；MCS-51單片機(jī)串行口的UART結(jié)構(gòu)及串行通信控制、MCS-51單片機(jī)串行口通信工作方式及其應(yīng)用。

（7）I/O口的直接使用，I/O編址技術(shù)和I/O控制方式、簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展及用8155可編程接口芯片實(shí)現(xiàn)I/O擴(kuò)展。

（8）鍵盤的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)、LED顯示器的接口設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。

（9）存儲(chǔ)器擴(kuò)展機(jī)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展及其地址映像范圍。

（10）單片機(jī)與A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的接口及其應(yīng)用。

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，針對(duì)教學(xué)要點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生用不同的方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)任務(wù)，讓枯燥的理論知識(shí)融會(huì)貫通到實(shí)踐中去。具體實(shí)驗(yàn)安排為：?jiǎn)纹瑱C(jī)實(shí)驗(yàn)箱、仿真系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)；廣告燈實(shí)驗(yàn)；定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)；中斷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)；串并口實(shí)驗(yàn)六個(gè)實(shí)驗(yàn)。

兩周的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用能力的綜合訓(xùn)練，是建立在學(xué)生已學(xué)完理論課程及實(shí)驗(yàn)教學(xué)和相關(guān)課程之后所進(jìn)行的綜合實(shí)訓(xùn)?？山o出若干題目，學(xué)生按照長(zhǎng)處、性格，采取自愿的原則，組織若干個(gè)小組。在實(shí)施過(guò)程中，要求嚴(yán)格按照軟件工程的要求，完成實(shí)物的制作。要求給出具體的階段計(jì)劃、人員分工、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、原理圖、PCB圖、程序、測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試方案、測(cè)試結(jié)果等。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)初步了解項(xiàng)目立項(xiàng)、方案論證、電子元器件的選型和焊接、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試等全過(guò)程，充分發(fā)掘?qū)W生的潛能和創(chuàng)新意識(shí)。另外，組織學(xué)生到實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)，通過(guò)多種形式的實(shí)踐環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)的綜合分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

3.教學(xué)方法的探討

在教學(xué)方法上，教師不僅要向?qū)W生傳授知識(shí)，更要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)處理及知識(shí)轉(zhuǎn)換能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力及創(chuàng)新能力。

（1）在講解一個(gè)新的理論時(shí)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)際應(yīng)用引入理論體系。以一個(gè)具體的項(xiàng)目實(shí)例為主線，理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)均圍繞如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行。

比如在講MCS－5l單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)具體的課題提出問(wèn)題，比如“廣告燈如何控制？”“十字路通燈如何控制？”在講定時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)，給學(xué)生提出“電子鐘如何實(shí)現(xiàn)”的課題。每一章節(jié)圍繞“提出問(wèn)題，思考問(wèn)題，解決問(wèn)題”的思路，使學(xué)生達(dá)到理解和靈活應(yīng)用知識(shí)的目的，引導(dǎo)學(xué)生在不同的設(shè)計(jì)方案中尋求設(shè)計(jì)程序的最佳方案，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感。學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)的同時(shí)學(xué)會(huì)解決實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題的思路和手段，通過(guò)采用“教”“學(xué)”“做”合一的方法，筆者不僅向?qū)W生傳授了知識(shí)，而且教會(huì)了學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，鍛煉了學(xué)生動(dòng)手能力。

（2）在教學(xué)手段上，多媒體教學(xué)和板書(shū)教學(xué)相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容中涉及邏輯圖、原理圖、結(jié)構(gòu)圖等圖、表之類的知識(shí)時(shí)，采用多媒體教學(xué)更加直觀，比如單片機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、中斷控制系統(tǒng)等內(nèi)容采用多媒體教學(xué)。另外，用MCS-51仿真軟件直接在課堂上對(duì)程序進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試、與理論配套的相關(guān)器件的演示等。基本的重要的概念反復(fù)強(qiáng)調(diào)，貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)。

（3）硬件和軟件結(jié)合緊密是《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的特點(diǎn)之一。在教學(xué)上筆者采取了一些教學(xué)方法，比如直觀教學(xué)法。在介紹“什么是單片機(jī)”時(shí)，將單片機(jī)芯片實(shí)物展示給學(xué)生，使學(xué)生了解到在這樣一個(gè)小小的集成電路芯片中集成了微型計(jì)算機(jī)的主要部件，用這種方法給學(xué)生建立起單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)。在硬件知識(shí)的講解上，力求教學(xué)內(nèi)容的條理性。比如，在講授“單片機(jī)中斷系統(tǒng)”時(shí)，畫出中斷過(guò)程結(jié)構(gòu)圖，將中斷系統(tǒng)所有的知識(shí)點(diǎn)全部標(biāo)識(shí)在結(jié)構(gòu)圖中，按照“中斷源―中斷控制寄存器―中斷響應(yīng)―中斷處理―中斷返回”的思路講解中斷系統(tǒng)，使學(xué)生有一個(gè)明確的學(xué)習(xí)思路。

在講解“程序設(shè)計(jì)”這一章時(shí)筆者作了這樣的處理：在順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)的程序中各舉一個(gè)例子，重點(diǎn)放在講述解題思路上面，而將其它各種類型的程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容放在習(xí)題課中進(jìn)行講解。這樣使得學(xué)生能夠及時(shí)將所學(xué)的理論應(yīng)用于實(shí)踐，使前面提到的教學(xué)規(guī)劃得以實(shí)施。

（4）在組織課堂教學(xué)時(shí)，注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生，多用提問(wèn)的方式，讓學(xué)生自己動(dòng)腦筋解決問(wèn)題。在每一章節(jié)中為幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)提問(wèn)和討論，使學(xué)生不是完全被動(dòng)地聽(tīng)課，而是邊學(xué)邊想、邊學(xué)邊問(wèn)。另外，交互式教學(xué)方法在實(shí)踐中也是切實(shí)可行的。以學(xué)生為中心，進(jìn)行分組教學(xué)，這樣既可以提高學(xué)生的自主性學(xué)好知識(shí)，又可以因材施教，更可以提高學(xué)生的團(tuán)結(jié)與協(xié)作能力，而這種能力在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中更是不可缺少的。

4.考核方法的探討

目前的考試形式尚存在諸多問(wèn)題：

（1）考試內(nèi)容不合理?？荚噧?nèi)容局限于教材，每到期末復(fù)習(xí)時(shí)給學(xué)生劃范圍、定重點(diǎn)，這樣助長(zhǎng)了一部分學(xué)生的惰性，有些學(xué)生會(huì)認(rèn)為平時(shí)可以不來(lái)聽(tīng)課，只要最后一節(jié)復(fù)習(xí)課來(lái)了劃好范圍就能過(guò)關(guān)，造成了學(xué)生實(shí)際掌握知識(shí)的程度和卷面成績(jī)不相一致的后果，嚴(yán)重降低了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)意義。

（2）考試方式單一。考試閉卷多，開(kāi)卷少；筆試多，口試、答辯方式少，理論考試多，技能、操作、實(shí)踐能力考查少；一次考試定結(jié)論多，數(shù)次考試綜合評(píng)價(jià)少。

（3）考試題型不合理?？陀^性試題比例大，而綜合性題少，這很不利于學(xué)生思維、分析、綜合能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的形成。

針對(duì)以上幾點(diǎn)問(wèn)題，筆者對(duì)《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的考核方法的改革提出以下幾點(diǎn)思考：

（1）豐富考試方法。根據(jù)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的特點(diǎn)，我們可以采用筆試、口試、做設(shè)計(jì)、寫論文、進(jìn)行實(shí)際操作，以及開(kāi)卷、閉卷等多種方式?？荚嚾绻軌驈?qiáng)調(diào)能力，必然會(huì)引導(dǎo)教學(xué)走上“打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、發(fā)展智力”的正確軌道。

（2）改革考試成績(jī)?cè)u(píng)定分布?？记安粍澲攸c(diǎn)，嚴(yán)肅考場(chǎng)紀(jì)律。堅(jiān)持集體閱卷，閱卷后對(duì)試卷進(jìn)行分析。平時(shí)成績(jī)占40%，包括出勤、作業(yè)、課堂回答問(wèn)題的能力；實(shí)驗(yàn)占30%，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)及實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)。這些在課程開(kāi)始即告之學(xué)生。由于平時(shí)成績(jī)占比例較高，學(xué)生從一開(kāi)始就會(huì)注意避免重理論、輕實(shí)際，重考試、輕能力的傾向。另外，教學(xué)結(jié)束后，教師根據(jù)學(xué)生的專業(yè)，以及學(xué)習(xí)情況讓學(xué)生按要求完成一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，作為學(xué)生本門課程總成績(jī)的加分項(xiàng)。

（3）合理分配考試題型。針對(duì)大綱的要求，教師應(yīng)合理分配客觀題目和主觀題目的比例，注重考核學(xué)生熟悉運(yùn)用知識(shí)的能力。

（4）建立考試結(jié)果分析制度，不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)糾正，拓寬、疏通教學(xué)質(zhì)量的有效反饋渠道，建立健全溝通機(jī)制。

5.結(jié)語(yǔ)

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是高職電專業(yè)學(xué)生一門重要的技術(shù)課程，學(xué)好該課程不但要掌握硬件知識(shí)，還要掌握軟件知識(shí)，是學(xué)生感到最難學(xué)的一門技術(shù)課之一。筆者本著激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的原則，提出了《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程改革的具體思路，所探討的教學(xué)的內(nèi)容、方式和考核方法已經(jīng)部分在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中得到貫徹，有了一些初步的成果?！秵纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)》發(fā)展極快，要講好該門課程，教師要具有相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研能力，并且要不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己。教學(xué)是一門藝術(shù)，教學(xué)過(guò)程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要建立一個(gè)完善的、更加合理的單片機(jī)課程教學(xué)體系，我們還需要不斷地進(jìn)行探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

［1］謝敏.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

第4篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

電氣工程及自動(dòng)化

基于單片機(jī)的風(fēng)扇速度控制設(shè)計(jì)

一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義

單片機(jī)因其體積小，抗干擾能力強(qiáng)、而且使用靈活方便，成本低等特點(diǎn)，它的應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其是他強(qiáng)大的面向控制能力，已深入工業(yè)控制、軍事裝置、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。單片機(jī)按照應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，可分為總線方式和非總線方式。采用總線方式的應(yīng)用系統(tǒng)多屬于較復(fù)雜的系統(tǒng)，比如智能儀表、工控系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等。非總線方式的應(yīng)用系統(tǒng)多屬于小型控制。按照應(yīng)用范圍的不同，可分為通用型和專用型。

目前我國(guó)普遍采用4位、8位或16位，對(duì)于單片機(jī)還處于低檔的應(yīng)用，而對(duì)于那些宏單片機(jī)、DSP等高檔的應(yīng)用還是空白。而國(guó)外很多公司都推出了自己的單片機(jī)系列，如Intel公司推出的MCS-96/196系列，Rockwell公司的6501、6502，日立公司的H8/3048系列等。目前單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域有以下四大領(lǐng)域：一是家用電器業(yè)。單片機(jī)個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，構(gòu)成新型的機(jī)、電、儀一體化產(chǎn)品，如洗衣機(jī)、電腦空調(diào)機(jī)等。二是通訊行業(yè)。最有代表性的就是手機(jī)。三是智能儀表應(yīng)用。單片機(jī)的體積小、成本低、控制力強(qiáng)等特點(diǎn)，使儀器儀表重量大大減輕，又有很高的性價(jià)比，如數(shù)字式RLC測(cè)量?jī)x。四的在計(jì)算機(jī)外設(shè)中的應(yīng)用。如在接口中采用單片機(jī)進(jìn)行控制管理、數(shù)據(jù)采集、多路分配管理等。

我國(guó)在將來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，8位單片機(jī)還將是主流產(chǎn)品，因?yàn)?位單片機(jī)很好用，有豐富的功能，現(xiàn)在無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，都還是以8位為主。4位單片機(jī)由于功耗較低，在國(guó)內(nèi)也有一定的市場(chǎng)比例。目前世界各國(guó)的單片機(jī)發(fā)展各有不同。美國(guó)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要是從8位到16位和DSP過(guò)度，歐洲等國(guó)家單片機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)，因此仍以8位為主，主要以功能和運(yùn)行速度的發(fā)展為主。我國(guó)對(duì)于單片機(jī)的需要目前主要是家電類等消費(fèi)品為主，8位單片機(jī)有很大的市場(chǎng)分額和發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)也急需這方面的人才。

盡管單片機(jī)的發(fā)展迅速，其發(fā)展方向不外忽以下幾點(diǎn)：一是微型單片化?，F(xiàn)在的產(chǎn)品普遍向小型化、輕型化發(fā)展，就需要單片機(jī)在在原有的多功能、低功耗的前提下，集成更多的元件，如看門狗（Watchdog）、LCD控制器等。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，片上系統(tǒng)（SOC）的發(fā)展前景很好。二是低功耗CMOS化?，F(xiàn)在單片機(jī)的功耗普遍在100mW左右，許多生產(chǎn)廠家采用CMOS工藝，使單片機(jī)更適合在電池供電場(chǎng)合，今后也是單片機(jī)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。三是大容量、高性能化。隨著CPU的發(fā)展，單片機(jī)的處理數(shù)據(jù)能力大大提高，內(nèi)部時(shí)序也加以改善，ROM的存儲(chǔ)容量也大大提高，又加入了低噪聲技術(shù)，加強(qiáng)了中斷、定時(shí)控制。四是在接口方向的發(fā)展?，F(xiàn)在許多新型單片機(jī)的接口，從類型和數(shù)量上有了很大的發(fā)展，如有些可以直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示管LCD、有些可以直接輸出大電流和高電壓等。

21世紀(jì)是“數(shù)字化”的時(shí)代，單片機(jī)的發(fā)展有著翻天覆地的變化，各種型號(hào)、功能的單片機(jī)應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活中的各個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)的發(fā)展逐漸取代了由傳統(tǒng)模擬電路作為電機(jī)的控制器，因此單片機(jī)在家電方面的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，比如電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、空調(diào)等。+電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)電裝置。1821年英國(guó)科學(xué)家法拉第首先提出電動(dòng)機(jī)原理。1834年，德國(guó)的雅可比第一個(gè)發(fā)明了直流電動(dòng)機(jī)。1879年，西門子公司用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電車。1888年發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動(dòng)機(jī)。1902年瑞典的工程師丹尼爾森首先提出同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)想。至今為止，電動(dòng)機(jī)發(fā)展迅速，電機(jī)理論、設(shè)計(jì)及制造工藝得到逐步的完善和提高，廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代的各種機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域。如在機(jī)械制造工業(yè)、輕重型制造工業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域，電動(dòng)機(jī)以不同的種類和功能發(fā)揮著重要的作用。可以這么說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)使社會(huì)生產(chǎn)力大大提高，促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。

隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及日常生活中起著越來(lái)越重要的作用，因此，對(duì)電機(jī)調(diào)速的研究有著積極的意義.長(zhǎng)期以來(lái)，直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用于調(diào)速系統(tǒng)中，而且一直在調(diào)速領(lǐng)域占居主導(dǎo)地位，這主要是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)不僅調(diào)速方便，而且在磁場(chǎng)一定的條件下，轉(zhuǎn)速和電樞電壓成正比，轉(zhuǎn)矩容易被控制；同時(shí)具有良好的起動(dòng)性能，能較平滑和經(jīng)濟(jì)地調(diào)節(jié)速度。因此采用直流電機(jī)調(diào)速可以得到良好的動(dòng)態(tài)特性。由于直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的起、制動(dòng)性能，宜與在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速。在軋鋼機(jī)、礦井卷機(jī)、挖掘機(jī)、金屬切削機(jī)床、造紙機(jī)、高層電梯等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流控制系統(tǒng)畢竟在理論上和在時(shí)間上都比較成熟，而且從反饋閉環(huán)控制的角度來(lái)看，它又是交流系統(tǒng)的基礎(chǔ)，長(zhǎng)期以來(lái)，由于直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)優(yōu)于交流調(diào)速系統(tǒng)。因此，直流調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)占重要位置。

選取本課題的意義在于單片機(jī)的發(fā)展極為迅速，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，滲透到各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)生了極大的影響。研究單片機(jī)、學(xué)習(xí)單片機(jī)，是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，單片機(jī)有著其廣闊的發(fā)展空間和社會(huì)價(jià)值。通過(guò)研究用單片機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)射紅外線來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制風(fēng)扇速度控制，能使使用者操作起來(lái)更加方便。

二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題：

1、單片機(jī)主芯片的選擇；

2、電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

3、遙控器的設(shè)計(jì)；

4、用數(shù)碼管顯示檔位；

5、PWM的產(chǎn)生；

6、按鍵開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)。

三、研究步驟、方法及措施：

1、學(xué)校提供硬件材料、有關(guān)工具器件和實(shí)驗(yàn)制作場(chǎng)所；

2、查閱大量的相關(guān)資料和書(shū)籍；

3、與同類的論章進(jìn)行對(duì)比，完善自己的設(shè)計(jì)思路；

4、系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)：發(fā)射部分和接收部分；

5、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)；

6、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

7、論文的修改及潤(rùn)色。

四、參考文獻(xiàn)

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張俊.單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用[J].北京：電子制作,1997:40-50.

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於丹.春風(fēng)化雨芽將萌——談我國(guó)單片機(jī)的發(fā)展[J].北京:微電腦世界,1998:9-13.

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樓然苗.胡佳文.李光飛,等.51系列單片機(jī)原理及設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京:高等教育出版社,2004.

第5篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞:單片機(jī)系統(tǒng);綜合實(shí)踐課程;實(shí)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(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué),具有:①實(shí)驗(yàn)應(yīng)用機(jī)會(huì)少;②缺乏具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和完善的考試、考核方法;③驗(yàn)證性多,創(chuàng)新性少;④實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)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(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和開(kāi)發(fā)方法,更不用說(shuō)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(dú)立設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的單片機(jī)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(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的理論課和匯編程序設(shè)計(jì)、七段數(shù)碼顯示、鍵盤掃描、ad轉(zhuǎn)換、串行通訊等實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,特開(kāi)設(shè)了為期2周的綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。此教學(xué)環(huán)節(jié)讓學(xué)生完成一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、調(diào)試的完整過(guò)程,整個(gè)綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成后,學(xué)生對(duì)單片機(jī)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(jì)、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)的能力。

    2  任務(wù)與要求

    利用偉福lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單實(shí)用的單片機(jī)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(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的硬件資源,自由選題實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的單片機(jī)系統(tǒng)。

    (2)要求具備必需的人機(jī)接口。

    (3)可以選用匯編或c51語(yǔ)言進(jìn)行控制程序開(kāi)發(fā)。

    設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能如下:

    (1)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,具有一定的抗干擾和故障自測(cè)能力。

    (2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全可靠,具有出錯(cuò)報(bào)警和應(yīng)急關(guān)閉能力。

    (3)系統(tǒng)精度達(dá)到一般民用品的基本要求。

    (4)人機(jī)接口界面友好、直觀、操作簡(jiǎn)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(jì)價(jià)器。

    (2)溫度控制系統(tǒng)。

    (3)可編程交通燈系統(tǒng)。

    (4)pwm電機(jī)調(diào)

速系統(tǒng)。

    (5)數(shù)字溫度計(jì)。

    (6)數(shù)字頻率計(jì)。

    3  設(shè)計(jì)范例

    3.1  pwm電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

    pwm電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)如圖1所示,系統(tǒng)包含電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和測(cè)速電路,兩者構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用脈寬pwm調(diào)壓電路,測(cè)速電路的核心部件是霍爾元件。

    圖1  pwm直流電機(jī)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(cè)磁場(chǎng)及其變化,可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。在外磁場(chǎng)的作用下,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)霍爾元件導(dǎo)通閾值bop時(shí),霍爾元件輸出管導(dǎo)通,輸出低電平。若外加磁場(chǎng)的b值降低到brp時(shí),輸出管截止,輸出高電平。在直流電機(jī)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(dāng)磁鐵靠近霍爾元件時(shí)霍爾元件導(dǎo)通,輸出低電平,遠(yuǎn)離時(shí)霍爾元件截至,輸出高電平。這樣,直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,霍爾元件就會(huì)輸出一個(gè)脈沖,通過(guò)這個(gè)原理能夠測(cè)出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

    pwm是單片機(jī)系統(tǒng)中常用的模擬量輸出方法,通過(guò)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(jī)的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)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(jī)的轉(zhuǎn)速。

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2,閉環(huán)工作時(shí),測(cè)速電路測(cè)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(yùn)用pid增量控制算法獲得控制量,即占空比,通過(guò)mcs-51的口線輸出給定占空比的脈沖,再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化成電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。系統(tǒng)控制算法采用增量型pid控制算法,如果k時(shí)刻電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速是y(k),給定轉(zhuǎn)速是r(k),pid控制器輸入信號(hào)為e(k),輸出信號(hào)為u(k),則離散的pid遞推算法如下:

    圖2  pwm直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    3.2  數(shù)字溫度計(jì)數(shù)字溫度計(jì)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(fù)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(shí)的電阻值;b為負(fù)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(guò)差動(dòng)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)

    (2) 差動(dòng)放大器輸出電壓 u'(一般r7=r8,r9=r10)

    圖3  數(shù)字溫度計(jì)原理圖[2]

    一般情況下,會(huì)事先根據(jù)ntc的溫度-阻值特性計(jì)算出一張溫度-阻值對(duì)應(yīng)表。根據(jù)ad轉(zhuǎn)換的數(shù)字值逆運(yùn)算獲得當(dāng)前ntc的阻值,再根據(jù)ntc的溫度特性表運(yùn)用分段查表和表項(xiàng)間線性運(yùn)算就可以獲得當(dāng)前溫度值,把當(dāng)前溫度在輸出設(shè)備(如七段數(shù)碼管、lcd)上顯示出來(lái)就構(gòu)成了完整的數(shù)字溫度計(jì)。本范例也可在其他溫度測(cè)量的系統(tǒng)中應(yīng)用。

    3.3  出租車計(jì)價(jià)器

    出租車計(jì)價(jià)器是一個(gè)較實(shí)用的設(shè)計(jì)范例,它的結(jié)構(gòu)如圖4。出租車計(jì)價(jià)器包含里程測(cè)量電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和人機(jī)接口。

    出租車計(jì)價(jià)器里程測(cè)量的核心部件是霍爾元件,具體電路和圖1的測(cè)速電路一樣。在輪胎的轉(zhuǎn)軸上粘貼了6個(gè)小磁鐵,輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,霍爾元件就會(huì)輸出6個(gè)脈沖,對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)就可以獲得輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),圈數(shù)乘以輪胎的周長(zhǎng)就可以獲得車輛行駛的里程數(shù)。

    圖4  出租車計(jì)價(jià)器結(jié)構(gòu)框圖

    一般情況下,出租車白天和晚上的里程單價(jià)并不一樣,因此需要一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)獲得當(dāng)前時(shí)間。ds1307是一個(gè)i2c總線的實(shí)時(shí)時(shí)鐘(rtc),在外部電池的供電下,它能提供高精度的年月日時(shí)分秒bcd碼時(shí)間。另外,它還包含56字節(jié)的非易失性sram(nv

sram),可以用來(lái)保存系統(tǒng)的設(shè)置信息。

    顯示設(shè)備可以采用七段數(shù)碼管或lcd,用來(lái)顯示當(dāng)前時(shí)間、行駛里程數(shù)、里程單價(jià)、和行駛 

    里程價(jià)格等信息。還需要少量的按鍵或矩陣式鍵盤用于輸入里程單價(jià)、開(kāi)始計(jì)價(jià)、清零、時(shí)間設(shè)置等操作。

    4  實(shí)施過(guò)程

    4.1  根據(jù)任務(wù)與要求進(jìn)行總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)

    這個(gè)過(guò)程包括:

    ⑴ 課題選擇。

    ⑵ 硬件模塊的選擇和設(shè)計(jì)。

    ⑶ 軟件整體流程的設(shè)計(jì)。

    ⑷ 查找各種所需資料。

    綜合實(shí)踐課題題目是不是新穎,是不是能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和好奇心,直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,有的學(xué)生覺(jué)得做實(shí)驗(yàn)非常無(wú)聊,就是因?yàn)樗麄兊暮闷嫘暮蜔崆闆](méi)有被激發(fā)起來(lái)。而集知識(shí)性、趣味性、創(chuàng)造性于一體,能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決具體問(wèn)題的綜合實(shí)踐課題,是本綜合實(shí)踐的最大亮點(diǎn),也是本教學(xué)環(huán)節(jié)區(qū)別于其他教學(xué)環(huán)節(jié)的標(biāo)志。我們要求學(xué)生思考在實(shí)際生活中能應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)技術(shù)能解決的具體問(wèn)題,并且考慮偉福lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所能提供的硬件資源,選擇一個(gè)有自己特色、能在兩周內(nèi)獨(dú)立完成的題目,題目要求新穎,鼓勵(lì)創(chuàng)造性的思維,并且能解決實(shí)際生活中的具體問(wèn)題。

    受限于實(shí)驗(yàn)條件,硬件設(shè)計(jì)無(wú)法完全按照單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和標(biāo)準(zhǔn)步驟來(lái)實(shí)施。在教學(xué)過(guò)程中,我們要求學(xué)生可以根據(jù)偉福lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的硬件資源自主地完成硬件部分的理論設(shè)計(jì),也可以不完全局限于此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)。理論設(shè)計(jì)完全遵循單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程,學(xué)生自己查閱資料,設(shè)計(jì)硬件電路圖。指導(dǎo)老師對(duì)硬件部分的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審后,再根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)指導(dǎo)學(xué)生完成課題。

    軟件設(shè)計(jì)可以采用匯編語(yǔ)言或keil c51高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn),這兩種軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境是當(dāng)前mcs-51系列單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主流環(huán)境。根據(jù)學(xué)生選題的特點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生選擇較為容易實(shí)現(xiàn)的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

    4.2  根據(jù)總體規(guī)劃實(shí)施軟硬件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)

    這個(gè)過(guò)程包括:

    ⑴ 硬件連接。

    ⑵ 軟件編程。

    ⑶ 軟硬件聯(lián)調(diào)。

    在這一過(guò)程中主要培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力、編程能力和積累軟硬件調(diào)試經(jīng)驗(yàn),熟練掌握單片機(jī)系統(tǒng)中人機(jī)接口的設(shè)計(jì)、控制算法設(shè)計(jì)、硬件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),體會(huì)理論與實(shí)踐之間的差別,對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)由理性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的求知欲望,鍛煉學(xué)生克服困難解決問(wèn)題的能力。

    4.3  交流總結(jié)

    在2周的綜合實(shí)踐中抽出一天時(shí)間讓能力較強(qiáng)的學(xué)生陳述他的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)中的難題和解決方法以及自己的心得體會(huì)。讓進(jìn)展不順的學(xué)生提出他在設(shè)計(jì)中沒(méi)能解決的難題,全班同學(xué)共同討論,集思廣益,找到解決問(wèn)題的方法。這樣可以使學(xué)生互相學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,拓寬知識(shí)面,活躍思維,能在以后的工作和學(xué)習(xí)中更好地完成任務(wù)。

    4.4  完成實(shí)踐報(bào)告及驗(yàn)收評(píng)分

    最后兩天是綜合實(shí)踐報(bào)告的完成階段,在進(jìn)行了兩周的綜合實(shí)踐以后有必要好好地總結(jié)一下,把自己在綜合實(shí)踐中所學(xué)到的知識(shí)以文字的形式表述出來(lái),這樣更有助于水平和能力的提高。

    實(shí)踐報(bào)告完全按照畢業(yè)論文要求書(shū)寫,包含中英文摘要、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理、主要單元電路的設(shè)計(jì)過(guò)程、控制軟件的編寫及調(diào)試、測(cè)試數(shù)據(jù)及調(diào)試中故障分析、收獲和體會(huì)、參考文獻(xiàn)等部分。要求學(xué)生重點(diǎn)講述清楚故障分析和收獲體會(huì)。

    綜合實(shí)踐成績(jī)由平時(shí)表現(xiàn)、實(shí)踐報(bào)告、設(shè)計(jì)成果、創(chuàng)新點(diǎn)4部分組成,成績(jī)構(gòu)成比例是2:3:4:1[4]。

    5  效果

>    經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,單片機(jī)系統(tǒng)綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)取得的效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

    (1)讓學(xué)生掌握了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原理及其基本的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了從理論向?qū)嶋H的遷移,強(qiáng)化了學(xué)生所學(xué)的知識(shí)。

    (2)讓學(xué)生掌握了單片機(jī)系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)的基本方法,具備了軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本能力和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

    (3)本綜合實(shí)踐的課題真實(shí)性很強(qiáng),讓學(xué)生經(jīng)歷了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,提高了學(xué)生的研制開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力。

    (4)本綜合實(shí)踐涉及到多學(xué)科、多知識(shí)點(diǎn),是計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)的大綜合。經(jīng)過(guò)綜合實(shí)踐,學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力有了較大的提高,完成了多學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通。

    參考文獻(xiàn)

    [1] 羅鈞,廖紅華,付麗,黃勇.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教改與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的關(guān)系[j]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(8):958-959

    [2] 南京偉福實(shí)業(yè)有限公司. 偉福lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書(shū)[eb/ol] . 

第6篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞: 單片機(jī) Proteus 網(wǎng)絡(luò)化虛擬單片機(jī) 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

1.引言

高校實(shí)驗(yàn)室不僅要滿足課程實(shí)驗(yàn)的需要,而且要為科研和學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展提供基地。它是培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力應(yīng)用型人才的重要保障,直接影響著創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理是教學(xué)改革的重中之重,其中實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放是實(shí)驗(yàn)室生命的源泉,而這一點(diǎn)常常被人們忽視[1]。我通過(guò)分析所在學(xué)校單片機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),以及單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出了網(wǎng)絡(luò)化虛擬單片機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方法,并根據(jù)學(xué)校現(xiàn)狀,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)化和單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的虛擬化,以及實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理等方面進(jìn)行了探索研究。

2.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

《單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程的特點(diǎn)是應(yīng)用性強(qiáng),要求有較多的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性與硬件實(shí)驗(yàn)資源的充足程度是讓學(xué)生有更多動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)的關(guān)鍵所在。目前,我校單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要存在如下不足。

2.1實(shí)驗(yàn)條件不足,開(kāi)放度不夠。

目前,很多學(xué)校都嘗試開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,希望能夠讓學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索,這有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,提高綜合素質(zhì)。但是,由于實(shí)驗(yàn)條件所限,往往效果都不盡如人意。以我院為例,《單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)室的硬件情況是約20臺(tái)套實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái),開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí),每組3―4人。這樣,每次操作的學(xué)生只有1―2人。另外,實(shí)驗(yàn)課程平均每學(xué)期80學(xué)時(shí),而實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間大約50學(xué)時(shí)/學(xué)期,其他時(shí)間基本都是空閑的。顯然,由于實(shí)驗(yàn)硬件條件、時(shí)間和空間所限,該實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)條件不能為學(xué)生提供更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊,實(shí)驗(yàn)缺乏創(chuàng)新。

由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)所限,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的教學(xué)內(nèi)容都相對(duì)簡(jiǎn)單,并且大部分的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)提供的操作步驟,學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都是“傻瓜式”操作。對(duì)于不善于思考的學(xué)生,不能很好地起到思維訓(xùn)練的教學(xué)目的。另外,學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都相對(duì)較固定。由于硬件實(shí)驗(yàn)箱所限,學(xué)生不能靈活完成綜合性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這一點(diǎn)不足,在每學(xué)期學(xué)生做課程設(shè)計(jì)的時(shí)侯,顯得尤為突出。

2.3設(shè)備管理維護(hù)困難。

由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生的流動(dòng)性比較大,常常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱中元器件燒壞、實(shí)驗(yàn)臺(tái)式電腦的軟件平臺(tái)丟失文件和其他的一些問(wèn)題。這些問(wèn)題給實(shí)驗(yàn)室的管理和維護(hù)都增加了不少人力和硬件成本。另外,對(duì)于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間,需要額外為安排工作人員負(fù)責(zé)管理實(shí)驗(yàn)室,這也增加了管理成本。

3.基于Proteus的網(wǎng)絡(luò)化虛擬單片機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

通過(guò)以上對(duì)我院《單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)課程與管理方面存在問(wèn)題的分析,論文下面對(duì)具有網(wǎng)絡(luò)化的單片機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的建設(shè)方案進(jìn)行了研究和探索。

3.1 Proteus的功能。

Proteus是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析、實(shí)物仿真與印制電路板設(shè)計(jì)軟件,它可以仿真、分析各種模擬電路與集成電路,軟件提供了大量模擬與數(shù)字元器件與外部設(shè)備,以及各種虛擬儀器,特別是它具有對(duì)單片機(jī)及其電路組成的綜合系統(tǒng)的交互仿真功能。它支持的單片機(jī)類型很多,支持大量的存儲(chǔ)器和芯片,并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì),是未來(lái)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的新趨勢(shì)之一[2]。Proteus有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)版產(chǎn)品,支持局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工作,這使得建立虛擬開(kāi)放的單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)室成為可能。

3.2網(wǎng)絡(luò)化單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)存在的不足,充分利用Proteus軟件的強(qiáng)大單片機(jī)和電路仿真功能,以及支持網(wǎng)絡(luò)平網(wǎng)功能的特性,結(jié)合我院實(shí)際情況,我構(gòu)建了以下網(wǎng)絡(luò)化單片機(jī)虛擬開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái),如圖2所示。

網(wǎng)絡(luò)化的單片機(jī)虛擬開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室總體上包括3部分內(nèi)容。第一部分是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理部分,即圖中的網(wǎng)絡(luò)管理中心部分。該部分的主要功能是完成整個(gè)網(wǎng)上開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)器部分。Proteus服務(wù)器上需要安裝網(wǎng)絡(luò)版的Proteus軟件,該軟件是進(jìn)行校園內(nèi)網(wǎng)上單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和模擬仿真的基礎(chǔ)軟件。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理中心網(wǎng)絡(luò)通過(guò)校園網(wǎng)與學(xué)生宿舍和實(shí)驗(yàn)室(教師辦公室)相連,以便于用戶隨時(shí)可以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行“開(kāi)放”的單片機(jī)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。第二部分是校園網(wǎng)部分。該部分基于我?，F(xiàn)成的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,提供虛擬開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)平臺(tái)。第三部分是分布在校園內(nèi)的各種Proteus客戶終端。客戶終端主要由兩大類用戶構(gòu)成,即宿舍內(nèi)的學(xué)生個(gè)人電腦和實(shí)驗(yàn)室、辦公室的電腦。所有的客戶端需要安裝Proteus的客戶端程序?？蛻舳送ㄟ^(guò)校園網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器上的資源包。

3.3網(wǎng)絡(luò)化虛擬單片機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。

首先,現(xiàn)有電子類實(shí)驗(yàn)室是封閉式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,即在規(guī)定的課時(shí)時(shí)間內(nèi),學(xué)生在規(guī)定的場(chǎng)地內(nèi),進(jìn)行規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;現(xiàn)有的各種電子類教學(xué)實(shí)驗(yàn),基本是進(jìn)行固定程式的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)所用的元器件,線路板已選好,學(xué)生所做的工作僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)箱連連線,使用一下測(cè)試儀器、儀表,建立相應(yīng)概念而已。理論上,以上不足都不利于鞏固所學(xué)內(nèi)容、提高實(shí)驗(yàn)效果;不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。當(dāng)采用基于Proteus的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室,有利于克服以上不足。

其次,在實(shí)踐方面,基于Proteus的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室,一方面,解決了時(shí)間與場(chǎng)地的限制(建立Proteus的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,只要有網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)隨地都可以登錄服務(wù)器學(xué)習(xí)),使學(xué)生能有充夠的時(shí)間深入了解及研究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣也得到了鼓勵(lì)和保護(hù)。另一方面,有利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。基于網(wǎng)絡(luò)的Proteus虛擬實(shí)驗(yàn)室,使得以下過(guò)程成為可能:學(xué)生從有一個(gè)概念(或想法)開(kāi)始,然后著手電路原理圖的設(shè)計(jì)、編寫程序代碼、調(diào)試、PCB設(shè)計(jì),最后形成產(chǎn)品的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的訓(xùn)練。

最后,利用Proteus軟件建立的單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室,只要配備相應(yīng)的軟件,就可以作為電路分析、電子技術(shù)、嵌入式等課程的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。因此,該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將是一個(gè)多功能的、先進(jìn)的、創(chuàng)新型的、易于管理和維護(hù)及低投入高回報(bào)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

4.結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)化虛擬單片機(jī)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室不僅合理利用了學(xué)生個(gè)人的電腦資源,在開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中學(xué)生隨時(shí)都可以做實(shí)驗(yàn),而且網(wǎng)絡(luò)化的平臺(tái)降低了管理人員的數(shù)量和維護(hù)工作量。該平臺(tái)能給予學(xué)生更大的自由度,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,極大地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]謝玲等.高校開(kāi)放嵌入式實(shí)驗(yàn)室的探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2010,(7):55-57.

第7篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞 交通事故隱患檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警裝置；道路交通事故；單片機(jī)

中圖分類號(hào)U12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）48-0170-02

1研究背景

目前，雖然交警部門可通過(guò)監(jiān)控實(shí)時(shí)掌握交通事故現(xiàn)場(chǎng)狀況，但根據(jù)對(duì)北京交通控制中心調(diào)查發(fā)現(xiàn)[1]，雖然北京的數(shù)字監(jiān)控點(diǎn)有400多個(gè)，但大屏幕上一次只能顯示48個(gè)，需要人工不斷地切換，很多事情報(bào)告還是依賴“122接處警”系統(tǒng)，然后通過(guò)調(diào)出數(shù)字監(jiān)控核實(shí)，確定之后安置警力去解決。如果采用隱患檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警裝置，可提前將汽車出現(xiàn)的非正常運(yùn)行狀態(tài)反饋到監(jiān)控中心。國(guó)外研究表明，自動(dòng)切換監(jiān)控屏幕進(jìn)行可能發(fā)生事件車輛的重點(diǎn)監(jiān)控能夠減少事件持續(xù)時(shí)間5min~8min。因此設(shè)計(jì)自動(dòng)報(bào)警裝置，讓大屏幕進(jìn)行自動(dòng)切換屏幕和監(jiān)控，具有重要價(jià)值。

2本文設(shè)計(jì)思路

事故隱患檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警裝置安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車車頭處，根據(jù)已知汽車制動(dòng)加速度和紅外線測(cè)速模塊所測(cè)得的汽車行駛速度計(jì)算出安全距離，再通過(guò)超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)出本汽車與前方汽車的距離，若小于安全距離時(shí)，自動(dòng)報(bào)警。

報(bào)警裝置設(shè)計(jì)思路及結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。

3安全距離的確定[2]

1）駕駛員反應(yīng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的距離,t1為反應(yīng)時(shí)間，取為0.3s；

2）制動(dòng)器作用時(shí)間t2經(jīng)過(guò)的距離；

3）持續(xù)制動(dòng)時(shí)間t3經(jīng)過(guò)的距離,為附著系數(shù)，本文取為0.8；

4）汽車的安全距離:。

4測(cè)距模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要由單片機(jī)[3]系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路三部分組成。采用AT89S52來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外接收芯片和超聲波轉(zhuǎn)換模塊的控制。

4.1超聲波測(cè)距原理[3]

單片機(jī)用P1.0端口輸出超聲波轉(zhuǎn)化器所需的40KHz方波信號(hào)，利用外中斷0口檢測(cè)超聲波接受電路輸出的返回信號(hào)。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管，段碼用74LS244驅(qū)動(dòng)，位碼用PNP三極管驅(qū)動(dòng)。超聲波測(cè)距原理框圖：

4.2超聲波發(fā)送和接受電路設(shè)計(jì)

壓電超聲波轉(zhuǎn)換器的功能是利用壓電晶體諧振工作。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，這時(shí)它就是一超聲波發(fā)生器；如沒(méi)加電壓，當(dāng)共振板接受到超聲波時(shí)，這時(shí)它就成為超聲波接受轉(zhuǎn)換器。

超聲波接收器的電路采用集成電路CX20106A，這是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測(cè)距超聲波頻率40KHz較為接近，可以利用它作為超聲波檢測(cè)電路。

4.3軟件設(shè)計(jì)

如圖4所示，首先對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為16位的定時(shí)計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA并給顯示端P0和P2清0。然后送出一個(gè)超聲波脈沖，延遲0.1ms后，打開(kāi)外中斷0接收返回的超聲波信號(hào)。當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)按下式計(jì)算即可測(cè)得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離。

5轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊設(shè)計(jì)

測(cè)量轉(zhuǎn)速的模塊由信號(hào)預(yù)處理電路、單片機(jī)STC89C52、系統(tǒng)化LED顯示模塊、串口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和系統(tǒng)軟件組成。

5.1信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)[4]

光電傳感器首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。論文選用紅外光二極管做系統(tǒng)測(cè)量的光源。本設(shè)計(jì)采用高性能集成四運(yùn)放LM324來(lái)進(jìn)行光電信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)。為了達(dá)到預(yù)定效果，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)MULTISIM 8進(jìn)行模擬仿真，并利用模擬仿真結(jié)果對(duì)有關(guān)元器件進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。如圖5所示是模擬仿真圖及其仿真結(jié)果。

5.2單片機(jī)

圖6是AT 89S52單片機(jī)引腳分布和最小系統(tǒng)圖。單片機(jī)的引腳除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘接入、用戶I/O口外，其余管腳是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。

5.3無(wú)線傳輸模塊設(shè)計(jì)

如圖7顯示的是用于無(wú)線傳輸?shù)臄U(kuò)展示意圖，將單片機(jī)所有引腳引出，便于進(jìn)行無(wú)線傳輸模塊的擴(kuò)展。

6結(jié)論

本文進(jìn)行了道路交通事故隱患檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)將時(shí)時(shí)檢測(cè)汽車的行駛速度和汽車與前方汽車的距離，當(dāng)其與前方小車距離小于單片機(jī)計(jì)算所得的安全距離時(shí)，會(huì)自動(dòng)通過(guò)GSM模塊報(bào)警提醒駕駛員注意并且將報(bào)警信息傳遞給指揮中心。

參考文獻(xiàn)

[1]揚(yáng)兆升.城市道路交通系統(tǒng)智能協(xié)同理論與實(shí)施方法[M].中國(guó)鐵道出版社.

[2]葉瑋瑋.高速公路上汽車行駛的安全距離研究[J].技術(shù)物理教學(xué).

第8篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

實(shí)驗(yàn)操作是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫是知識(shí)系統(tǒng)化的吸收和升華的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該體現(xiàn)完整性、規(guī)范性、正確性、有效性?，F(xiàn)將撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的有關(guān)內(nèi)容說(shuō)明如下：

1．實(shí)驗(yàn)名稱

2．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本次實(shí)驗(yàn)所涉及并要求掌握的知識(shí)點(diǎn)。

3．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理、原理圖分析及具體實(shí)驗(yàn)步驟。

4．實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)所使用的器件、儀器設(shè)備名稱及規(guī)格。

5．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格

6．實(shí)驗(yàn)過(guò)程與分析

詳細(xì)記錄在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的故障和問(wèn)題，并進(jìn)行故障分析，說(shuō)明故障排除的過(guò)程及方法。

根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)，記錄、整理相應(yīng)數(shù)據(jù)表格、繪制曲線、波形圖等，并進(jìn)行誤差分析。

7．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，完成思考題目，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)，并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見(jiàn)。

注：1．前5項(xiàng)必須在做實(shí)驗(yàn)之前完成，并由指導(dǎo)教師簽字后才能做實(shí)驗(yàn)。

2．對(duì)于學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)題目、參與科研、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等形式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可采用論文、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告等形式完成。

3．此封皮標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)面為16K，實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)名稱：

熟悉PIC系列單片機(jī)的開(kāi)發(fā)環(huán)境及簡(jiǎn)單編程

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1. 通過(guò)順序結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)，熟悉PIC系列單片機(jī)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，掌握基本應(yīng)用步驟和命令；

2. 熟悉匯編語(yǔ)言指令，掌握基本的程序設(shè)計(jì)方法。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：

PC計(jì)算機(jī) MAPLAB編譯環(huán)境

實(shí)驗(yàn)原理 ：

實(shí)驗(yàn)一：交換兩個(gè)寄存器內(nèi)容（例如交換f10H和f11H的內(nèi)容） 實(shí)驗(yàn)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，無(wú)分支程序，而且思路十分清晰，難度不大。

實(shí)驗(yàn)二：(選作)將某一寄存器內(nèi)容中的奇偶位數(shù)據(jù)交換。

本實(shí)驗(yàn)的思想是：將寄存器中數(shù)據(jù)同10101010二進(jìn)制數(shù)相與，得到原數(shù)據(jù)的奇數(shù)位，并向右移一位后存至一個(gè)寄存器，作為結(jié)果數(shù)據(jù)的偶位數(shù)；再將寄存器中數(shù)據(jù)同01010101二進(jìn)制數(shù)相與，得到原數(shù)據(jù)的偶數(shù)位，并向左移一位后存至另外一個(gè)寄存器，作為結(jié)果數(shù)據(jù)的奇位數(shù)。最后，將這兩個(gè)寄存器中的數(shù)字進(jìn)行或運(yùn)算，得到結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)中，使用了RO作為記錄原數(shù)奇位數(shù)的寄存器，RE作為記錄原數(shù)偶位數(shù)的寄存器，RN作為記錄員數(shù)據(jù)的寄存器，RR作為記錄結(jié)果的寄存器。

實(shí)驗(yàn)程序：

實(shí)驗(yàn)一：

LIST P=16C54

RA EQU 10

RB EQU 11

RT EQU 12

ORG 1FFH

GOTO MAIN

ORG 0

MAIN NOP

MOVLW 0

MOVWF RT

MOVLW 15H

MOVWF RA

MOVLW 3AH

MOVWF RB

MOVF RA,0

MOVWF RT

MOVF RB,0

MOVWF RA

MOVF RT,0

MOVWF RB

END

實(shí)驗(yàn)二：(選作)

LIST P=16C54

RO EQU 10

RE EQU 11

RN EQU 13

STATU EQU 3

CARRY EQU 0

RR EQU 12

ORG 1FFH

GOTO MAIN

ORG 0

MAIN NOP

MOVLW 99H

MOVWF RN; GIVE VALUE

ANDLW B'10101010'

MOVWF RE

BCF STATU, CARRY

RRF RE; ODD->EVEN

MOVF RN,0

ANDLW &nbs p; B'01010101'

BCF STATU, CARRY

MOVWF RO

RLF RO; EVEN->ODD

MOVF RO,0

IORWF RE,0; ADD THE TWO PARTS OF THE NUMBER BY OR THEM

MOVWF RR

END

調(diào)試結(jié)果：

實(shí)驗(yàn)一結(jié)果：

1、賦值后

2、調(diào)換中

3、調(diào)換后

實(shí)驗(yàn)二結(jié)果：

1、賦值后

2、取奇數(shù)位的數(shù)值存入RE

3、將奇數(shù)位的數(shù)值右移一位

5、取偶數(shù)位的數(shù)值存入RO

6、將偶數(shù)位的數(shù)值左移一位

7、得到最后結(jié)果

實(shí)驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)體會(huì)：

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)順序結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)，我基本掌握了PIC系列單片機(jī)的開(kāi)發(fā)步驟和命令，熟悉了PIC系列單片機(jī)的開(kāi)發(fā)環(huán)境MAPLAB，并在具體變成過(guò)程中，熟悉匯編語(yǔ)言指令，掌握基本的程序設(shè)計(jì)方法。

雖然本實(shí)驗(yàn)是基本練習(xí)，目的是為了熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境，但是，在實(shí)驗(yàn)中還是學(xué)到了很多東西：

第9篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理論文范文

關(guān)鍵詞 家用救生艙；控制系統(tǒng)；傳感器；單片機(jī)

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）22-0040-02

如今，自然災(zāi)害頻頻，人們對(duì)安全措施的需求越來(lái)越大，所以出現(xiàn)了救生艙的研究。雖然對(duì)礦用救生艙等的研究由來(lái)已久，例如Syste MineARC ms煤礦安全避難艙的研制，但對(duì)于家用救生艙的研究甚少。針對(duì)以上問(wèn)題，本文利用單片機(jī)控制傳感器的方法設(shè)計(jì)了一套控制裝置并將其配置于家用救生艙，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作達(dá)到報(bào)警和保護(hù)人身安全的效果，滿足家庭防護(hù)基本需求。由于救生艙設(shè)計(jì)為災(zāi)后危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)，艙內(nèi)環(huán)境與外界隔絕，因此在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，就特別要求系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性，可靠性，可控性以及穩(wěn)定性使其能夠滿足在危險(xiǎn)環(huán)境下能夠保證救生艙的正常工作，保護(hù)艙內(nèi)人員的人身安全。

1 家用救生艙的整體設(shè)計(jì)

家用救生艙的整體設(shè)計(jì)包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及生命維系系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)組成分析以及各部分的材料選型；外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括討論家用救生艙的功能定位，確定其防護(hù)結(jié)構(gòu)形式，家用救生艙防護(hù)結(jié)構(gòu)三維造型、尺寸優(yōu)化及有限元驗(yàn)證以及家用救生艙防護(hù)結(jié)構(gòu)二維圖紙繪制；傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分別對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、皮帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)；生命維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包涵對(duì)家用救生艙的功能定位，確定其生命維護(hù)系統(tǒng)的組成并對(duì)各組成單元選型及參數(shù)計(jì)算，最終對(duì)家用救生艙內(nèi)部設(shè)施的人體工程學(xué)優(yōu)化。

2 家用救生艙控制系統(tǒng)功能分析

作為家用救生艙的重要組成部分之一，控制系統(tǒng)首先要保證傳感器模塊的正常工作，傳感器能檢測(cè)到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)采集到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出；信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器輸出的信息進(jìn)行放大、濾波、線性化補(bǔ)償、隔離、保護(hù)等措施后，再送入A/D轉(zhuǎn)換器，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央控制器可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)；作為控制系統(tǒng)的核心部分，控制芯片（單片機(jī)）和電路能接收到經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，將處理后的信號(hào)輸出到報(bào)警器和步進(jìn)電機(jī)；報(bào)警器接收到信號(hào)，根據(jù)信號(hào)情況報(bào)警與否；步進(jìn)電機(jī)根據(jù)信號(hào)，保持靜止或是啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)。

由于救生艙設(shè)計(jì)為災(zāi)后危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)，艙內(nèi)環(huán)境與外界隔絕，因此在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，就特別要求系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性，可靠性，可控性以及穩(wěn)定性使其能夠滿足在危險(xiǎn)環(huán)境下能夠保證救生艙的正常工作，保護(hù)艙內(nèi)人員的人身安全。因此本文選用了ATmega128單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心模塊，它屬于AVR單片機(jī)，穩(wěn)定性極高。

3 家用救生艙控制系統(tǒng)組成

家用救生艙控制系統(tǒng)主要分成電源模塊、傳感器和主單片機(jī)模塊、外部振蕩和復(fù)位電路模塊以及執(zhí)行模塊。其具體組成以及工作流程如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)組成及工作流程

這些模塊都是以主單片機(jī)為控制芯片，外部振蕩和復(fù)位模塊、電源模塊是單片機(jī)能夠正常工作的前提，單片機(jī)接收到傳感器模塊發(fā)出的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行分析、處理，并把處理結(jié)果輸出到執(zhí)行部件，執(zhí)行部件做出相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)ATmega128單片機(jī)系統(tǒng)接入電源后，接入二極管，主要是防止正負(fù)電源短接。使用LM7805CK穩(wěn)壓芯片，提供系統(tǒng)工作的+5 v電源，如圖2所示。電源接口輸入交流9 V電源，交流輸入后經(jīng)VD4半波整流，C8，C9濾波，LM7805穩(wěn)壓，C10大電容濾波后直流5 V輸出。

控制系統(tǒng)具體電氣原理圖如圖3所示。

圖2 電源電路模塊

4 傳感器選型

溫度傳感器DS18B20采用的是外部電源供電方式，外部電源供電是DS18B20傳感器最佳的工作方式，工作穩(wěn)定和可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡(jiǎn)單。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20電源電壓寬的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓VCC降到3 V時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。

濕度傳感器AM2301數(shù)字溫濕度模塊是一款含有己校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度數(shù)字傳感器。它使用專門的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。

MQ-2氣體傳感器模塊本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0804構(gòu)建一個(gè)可燃?xì)怏w的檢測(cè)報(bào)警器。當(dāng)環(huán)境中的可燃?xì)怏w或是有毒氣體泄漏時(shí)，檢測(cè)元件檢測(cè)到額可燃?xì)怏w濃度達(dá)到報(bào)警器設(shè)置的臨界點(diǎn)，可燃?xì)怏w報(bào)警器就會(huì)發(fā)出報(bào)警電流信號(hào)，來(lái)提醒人員作出相應(yīng)的安全措施。

1-DS18B20溫度傳感器模塊；2-AM2301傳感器模塊；3-MQ-2氣體傳感器和報(bào)警模塊；4-CDM4161氣體傳感器模塊；5-電源模塊；6-外部振蕩和復(fù)位電路；7-步電機(jī)模塊

圖3 控制系統(tǒng)電氣原理圖

圖4 MQ-2軟件設(shè)計(jì)流程圖

CDM4161傳感器模塊atmega128單片機(jī)具有8路10ADC，使用單片機(jī)端口PF0引腳讀取CDM4161引腳2輸出的模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；同時(shí)引腳3與繼電器Relay相連，輸出高電平時(shí)報(bào)警器報(bào)警。

5 結(jié)論

論文分析了家用救生艙控制系統(tǒng)的物理機(jī)制，對(duì)硬件軟件等各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，建立了控制系統(tǒng)的理論模型，并對(duì)各個(gè)模塊元器件進(jìn)行分析篩選，最終詳細(xì)闡述了家用救生艙控制系統(tǒng)，分析比較了系統(tǒng)各項(xiàng)需求和一同實(shí)現(xiàn)原理的特性特點(diǎn)；針對(duì)家用救生艙應(yīng)急救援使用環(huán)境特殊性，分析了相應(yīng)的控制系統(tǒng)功能特性，對(duì)其進(jìn)行功能定位；根據(jù)控制系統(tǒng)功能需求及定位建立控制系總體方案，對(duì)總體方案進(jìn)行功能模塊劃分和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

基金項(xiàng)目

江蘇科技大學(xué)青年科研基金，張家港校區(qū)青年科研基金。

參考文獻(xiàn)

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