基于單片機的課程設計

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基于單片機的課程設計范文第1篇

【單片機課程設計心得體會一】 這次這個單片機的課程設計我們完成的不太理想，我們小組兩個人都是交流生，并且不是在物理學院學習，同時選課時沒有認真全面的了解這門課程的安排導致沒有選上和課程配套的實驗課，一個學期也就沒有做過一次實驗，在后來的制作過程中遇到了很多困難，所以這次這個課程設計的作品完全是在沒有任何單片機制作經驗甚至是沒有做過任何相關電路的基礎上開始的。選題的時候其實只上了幾個星期的課，對單片機能做什么或者說以我們的水平能讓單片機做什么根本沒有一個清晰的認識，很擔心自己的選題最后做不出來，所以當時選題時的原則是盡量的簡單可行，因為畢竟我們沒有實驗課，一學期下來必定會比物理系的同學在具體的實驗方面落后不少，同時平時我們都在南新校區，與老師和同學的交流都很困難，在后來的具體制作過程中遇到什么困難幾乎不可能跑到實驗室去向老師請教，同時現在社會上都在大力提倡節能，于是我們打算從這點出發在我們的身邊發現問題，當時我們聽周圍的同學說起濟南的夏天白天相當的炎熱，可是晚上退涼很快特別是深夜的時候溫度其實已經不高了，但是同學們一般晚上睡覺都比較早，都會叫風扇一直開著最大檔，可是到了深夜后已經沒有必要這么強的風速了，這樣一夜下來將會浪費很多電能，同時還容易把同學們吹感冒。于是我們想能不能做一個單片機系統來解決這個問題，基于以上原因我們確定了這個方案，在最初的計劃中我們還準備加入對風扇轉向的控制，使之能實現人體追蹤功能，不過在后來的具體設計中發現現在風扇的風扇轉向控制基本都是純機械裝置，要用單片機控制比較的困難，而電子控制裝置一般都出現在高端的風扇之中且價格比較昂貴，而且機械部分方面我們也無法解決。所以最后決定放棄對轉向的控制，等以后對機械方面的只是有所學習之后再做。

通過這次的課程設計作品的制作讓我對單片機的理論有了更加深入的了解，同時在具體的制作過程中我們發現現在書本上的知識與實際的應用存在著不小的差距，書本上的知識很多都是理想化后的結論，忽略了很多實際的因素，或者涉及的不全面，可在實際的應用時這些是不能被忽略的，我們不得不考慮這方的問題，這讓我們無法根據書上的理論就輕易得到預想中的結果，有時結果甚至很差別很大。通過這次實踐使我更深刻的體會到了理論聯系實際的重要性，我們在今后的學習工作中會更加的注重實際，避免稱為只會紙上談兵的趙括。

課程設計貢獻排序：這次課程設計從最初的規劃到后來的理論設計到最后的具體制作都是我們兩共同完成的，實在無法區分貢獻排序。各取50%吧。

課程改革建議：我們強烈建議將這門課程的理論學習和實驗部分合并成一門，以避免想我們這種情況的再次發生。

【單片機課程設計心得體會二】 作為一名自動化專業的大學生，我覺得做單片機課程設計是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學時間里，我們大多數接觸的是專業課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業課的理論知識，如何去鍛煉我們的實踐能力?如何把我們所學的專業基礎課理論知識運用到實踐中去呢?我想做類似的課程設計就為我們提供了良好的實踐平臺。

在做本次課程設計的過程中，我感觸最深的當屬查閱大量的設計資料了。為了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的設計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在做單片機課程設計，但我們不是藝術家，他們可以拋開實際盡情在幻想的世界里翱翔，而我們一切都要有據可依，有理可尋，不切實際的構想永遠只能是構想，永遠無法升級為設計。

接下來的4月，我意外的接到系學生工作處主管陳老師來電，說我系承辦了院校園文化藝術節的南方擂臺知識搶答競賽，而學校又沒有搶答器，要我組織幾個學生做一個搶答器。我當時想，那好啊，做搶答器不難。以前有用與非門做過，于是我便爽快的答應了陳老師，并保證沒有問題，保質保量完成。當是可能是我想得太簡單了，搶答器不就八個按鍵一個數碼管顯示不就完了么，把最先搶到的組別顯示出來。可是到主任給我們提要求的時候才發現搶答器要實現我功能遠不只這么多，倒計時、蜂鳴提示、范規報警、電子計分器，這些我都沒有考慮進來。主任也說了，這是一次院級的比賽，電子系做的東西要拿的出手，要做就做點樣子出來。我想也好，雖有點難度，但符合我喜歡挑戰難度的性格。我說行!這個活我做了!

接到任務開始布屬，我把計分電路分了出去由其它幾個同學做，我專攻搶答部分。由于沒有獨立設計電路的經驗，剛開始得一步步慢慢深入，正好我會PROTEUS。軟硬件的調度都靠它完成，這樣可以省很多的時間。做搶答器，我們花了一個月的時間，沒日沒夜的調試程序(當時單片機課程還沒學到定時器中斷，還得一邊自學。)做PCB板，采購元器件，安裝，調試，運行。那時，他們的計分電路也做好了，用了16個數碼管做顯示。我們將計分和搶答電路板及數碼管安裝在了事先木制的外殼上，進行整體調試。記得那時正趕上五一放假，而五月8號就是比賽了。我們都沒有休息，將工作間從實驗室搬到了寢室。那段時間雖然辛苦，但很充實，每個人收獲都特別大。

為了讓自己的編程水平能進一步提高，我將自己編寫的程序發到了論壇里與大家共享，并下載網友們的程序進行分析。電子鐘程序、液晶密碼鎖程序、跑馬燈程序、大屏幕點陣屏程序、上下位機通信程序等等，這些我都能熟練的掌握。我認為，學編程讀別人的程序非常重要，每個人都有不同的思維，相同的任務卻有很多不同的方法，在每個程序里都能找到些經典的段子，讓人回味。從中可以學到很多的方法，并且有些可以直接的引用。一個出色的程序員在編程時，并不是從零開始，而應該是先找出類似的例子進行分析，參考，看看有沒有值得引用和借鑒的地方，加以修改，為自己所用。實踐證明，這樣做是對的。從當初不知如何著手到現在隨手就能寫個幾百行，短短幾個月，我進步還是蠻快的。

做單片機課設那會，我幫助了班上不少的同學，幫他們調試過硬件，修改過程序，并為他們解答了一系列的疑惑。當同學們投來羨慕的目光時，我很自豪，這些都是我努力的結果。當然，努力歸努力，方法也很重要。在這里，我總結一下，與大家共勉：

1、基本功要雜實，要有一定的數模電基礎。學單片機首先要搞清楚它的基本結構和存儲單元的分配。

2、在學單片機的過程中，最好自己動手做一個單片機系統。先找現成的程序，現成的電路圖，做成實物，并以這個例子為開端，帶著疑問學習，往往更有目的，更主動。

3、有條件的話先個好的開發板，便實驗時之用。沒開發板，PROTEUS軟件仿真也行。

4、多讀有代表性的程序，讀得多了自然就會學到很多的好方法。可買本單片機子程序集看看，也可網上下載程序分析。

5、多泡泡單片機相關的論壇，與大家多交流交流，單片機完全可以自學的。

我覺得以上幾點相當重要，因為它對我幫助很大，算是將我領進了單片機的大門，以至于我學起來不那么吃力，沒有感覺到像大家說的那樣的難。我看過很多的程序，也調試過很多的程序，每一次收獲都不小。我的實驗室就是KEIL和PROTEUS。這使我做實驗很方便。雖是虛擬的，但調試程序還是可以的，省去了很多的時間提高了效率。最近我在學CX51，因為學單片機掌握C語言是非常重要的，C語言的通用性對學習其它類型的單片機有很大的幫助。今后，我想做嵌入式系統工程師，想學ARM，想搞操作系統。所以我現在必須打好基礎，這樣才能進步。

我學單片機的一些經歷。其實我并不是很厲害，我懂的也只是一點皮毛，只是曉得單片機是怎么回事，能編幾個小程序罷了。寫這些我只是想記錄一下我初學單片機的經歷。同時對于那些想開始學習單片機的朋友們，還是可以有一些值得借鑒的地方。希望大家都能學好單片機，那些覺得難的學得吃力的同學要對自己有信心，要多做多練，這樣才能培養學習興趣。只要堅持就能如愿，同志們，加油!

【單片機課程設計心得體會三】 做了兩周的課程設計，有很多的心得體會，有關于單片機方面的，更多的是關于人與人之間關系方面的。

我們組一共有三個人，但其他兩個人是真的神龍見首不見尾，除了在最后答辯的時候他們一起坐在了我旁邊，冠冕堂皇的指著我畫了幾遍的圖說了幾嘴，我想可能他們自己都不知道自己在說怎么，雖然有的東西他們也答出來了。我佩服他們的勇氣，羨慕他們的運氣(我見到的很多做了10天的人最后的成績都有不如他們的)，但是鄙視他們的做法。

所幸的是，我得到了很多同學的幫助。我想沒有他們我可能都要放棄了，因為我本人對單片機也并不是很熟悉，學的東西好像它是它，我是我似的，理論聯系不了實際。以前的匯編語言沒學好，一開始的程序這塊兒就要令我抓狂了。后來請教我們班的一個男生，每次跟他一起到試驗室調試程序(他們組也只有他一個人動手)，看他邊做邊給我講解。最后在開發機上做出來的時候，雖然不是我自己寫的，但看他那么高興，我也有一種分享到的成就感。后來我們組就用了他寫的程序，他自己又抽空做了些拓展。

接下來就是做硬件方面的焊接工作了。沒想到這項看起來不需要多少技術的工作卻是非常的勞心勞力。很多次是早上起來帶瓶水帶些吃的到實訓中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一樣，不同的是他們是三三兩兩，而我大部分時間都是一個人做。在這個時候也有很多人幫助我，或是熱心的幫我帶飯，或是在我打盹兒的時候幫我做點焊接。大家都鼓勵我，即使最后出不來東西，但是一定要堅持把它做完。當我想放棄的時候，我也這么對自己說，即使你做出來的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出來一件成品。

在要驗收前，終于做了一件成品出來，不幸的是它真的是一件不合格品。幫我的那個男生做的已經出來了，所以最后應該還是我的焊接方面的問題。有一點灰心，想再重做來不及了，單是檢查線路卻也查不出來什么問題。那么就準備答辯吧。我對著電路圖再看課本，發現以前很多覺得很難記的東西現在記起來容易多了，因為整天都在同它們打交道。51的引腳及其功能，A/D轉換器的，驅動器的，所有我用到的我都一再的看書了解，同時請教同學我看書過程當中的疑惑。在這個過程中又發現了以前焊接當中出的一些問題，能改的就改，不能改的，咳，要是時間再多一些，或者我能早點做好，要是不只是我一個人動手算了吧，不要想那些如果，還是準備我自己的，做好我現在能做的吧。

基于單片機的課程設計范文第2篇

關鍵詞：單片機；可編程控制器；教學設計

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

可編程控制器早已在各類工科院校的相關實驗、實訓教學中得到了廣泛的應用，成為了高校自動化、機電一體化等專業實驗、實訓教學的“得力助手”。然而，由于目前市場上可供應的工業用可編程控制器存在價格偏高，使用的編程語言特別，編程模式相對固定，靈活性較差等原因，雖然其在性能方面更專業功能更強些，但在高校教學中推廣應用還是有一定的困難。本文中所介紹的基于單片機的可編程控制器，是針對各類工科院校的實驗、實訓教學而設計，在實驗過程中學生可根據自己的需要，通過對該可編程控制器的操作，達到預期的實驗、實訓目的，這樣不僅能促使學生充分理解單片機和可編程控制器的基本原理和應用，還為學生提供一個靈活方便的智能設計平臺。

一、系統功能架構

本文所介紹的可編程控制器使用89C51系列單片機做為核心控制芯片。下面就該系統的主要模塊設計作如下介紹。

（一）單片機基本系統

該模塊為系統的核心部分，它能完成下位機與相應上位機的通信以及對整個系統輸出端口的控制與調節功能。

（二）系統電源部分

本系統屬于教學用的單片機應用系統，其電源的獲取主要是從實驗室中獲得。實驗室中提供的電源一般是220V的單相交流電，而系統所需的標準電壓一般為+5V的直流電壓以及相關的直流電平，因此，要求系統電源相應的功能模塊應當能夠將220V交流電轉化為5V直流電的AC/DC轉化功能以及5V轉其他實驗用的直流電平DC/DC轉化功能。

（三）串口通信部分

1.基于RS-232的通信。首先，對于串口通信的接口，51系列單片機擁有可編程全雙工串行口通信接口，能夠用于異步接收或者發送UART。其相應楨格式主要包括8、10、11等幾位，我們能夠利用其進行可變還有不可變波特率的具體設定工作。而IBM上位機則相應的配置有RS232-C通信接口。由于數據實際傳輸量較小，因此，該控制器一般通過異步方式實現通信。

對于串口通信轉換電路，MAX232芯片使用IC芯片的RS-232電平轉換芯片，該芯片具有兩路接收和驅動器，可以滿足各式232通信接口需要。在MAX232芯片里包包含一電壓轉化器，從而將輸入進來的+5V電壓轉化為+10V與-10VRS-232輸出電平要求的電壓。因此，串行通信系統如果使用該芯片接口，則只要求具有+5V電源就可以了。

2.基于RS-485的通信。由于前的RS-232協議傳輸距離較短，傳輸速度又較慢，加之無法實現多機通信，而且其傳輸信號不穩定，容易受到干擾等不利條件，因此該協議已無法滿足當前的設計的需求。

本文所介紹的系統是使用性能較好的RS-485接口芯片，從而能保證多個下位機與上位機終端通訊的順利實現。MAX485芯片的結構以及相應的引腳都極為簡易，而且其內部一般包含有相應的接收器以及驅動器，主要功能是負責把TTL電平轉化成RS-485的工作電平。其相應的端口芯片主要是利用+5V電源保證系統的正常運行，相應電流的額定值一般在300μA上下，往往采取半雙工（HalfDuplex）數據傳輸方法來實現正常通訊。

在實際運行環境中，上位機與RS-485下位機的正常通信需要有相應的接口卡。本控制器的接口采用的是RS-232/RS-485轉換器。

3.通信方式的選擇電路。在該控制器通信系統的設計中，RS-485將與RS-232并存。由于單片機只包含有一個串行口，所以不符合設計的需求，因此我們將配置了選擇電路，通過該選擇電路選擇開關實現在MAX485與MAX232之間的選擇，從而完成多機之間的通信，以滿足各種不同實驗、實訓的需求。實際通信選擇電路示意如圖1。

二、系統功能概述

該可編程控制器的具體功能如下：

（1）8路開關量信號經光電耦合器，將數據送入信號輸入緩沖器，再進入單片機P1端口。利用可編程控制器程序的相應運算，得出最終結果，然后再經P1端口輸出，利用光電耦合器以及相應的數據鎖存器輸出信號電平。此外，該系統還可以做相應的擴展。

（2）利用RS-232串口滿足上位機和下位機正常通信功能，從而為組態編程設置接口；利用RS-485可滿足PC機和多單片機的聯通以及正常通信。

（3）搭配的液晶顯示模塊LCD1602可以實時地顯示輸入信號以及相應的輸出信號，并可以顯示編程狀態以及相關的時鐘。

（4）時鐘芯片主要是給系統大時間繼電器裝置提供所需的時間參照信號，從而實現8位輸入/輸出的統一協調，進而使控制器成功而精確地對外部設備進行控制，從而保證了PLC相應功能的實現。

三、結束語

目前，大多數工科類院校都擁有了許多能供相關專業實驗、實訓教學使用的智能型電子設備，然而，利用89C51系列單片機開發的可編程控制器，由于其價格低廉、運行可靠、操作簡單等特點，使其能夠更好地適合學校的教學需要，它不但能大大減少教學成本、提高教學效果，還能促使學生對單片機及可編程控制器的原理和應用有更深的了解。我院電氣工程系利用自行設計開發的基于89C51系列單片機可編程控制器，在電子、自動化及機電一體化等專業的多個實驗、實訓項目（如自動洗衣機控制、自動送料裝車系統控制、自動售貨機控制、五層電梯的自動控制、裝配流水線控制等）中使用，收到了滿意的教學效果。

參考文獻：

基于單片機的課程設計范文第3篇

［論文摘要］文章分析了電子信息工程專業單片機原理與接口技術課程教學的現狀，認為提高設計性實驗開設的質量是教學改革的重點，指出設計性實驗開設中要注意理論與實驗的銜接、驗證性實驗與設計性實驗的銜接、課堂與課外的銜接，并不斷完善適合設計性實驗的評價體系，提高人才培養的質量。

電子信息工程專業作為實踐性、應用性非常強的理工科專業，學生必須具備扎實的基礎理論知識，具有較強的實驗技能，今后才能順利地從事電子設備和信息系統的維護和研發。要實現這個目標，必須十分重視相關課程的建設，搞好實驗教學改革。而單片機原理與接口技術課程作為電子信息專業的一門專業主干課程，其應用性非常強，設計性實驗開設質量對于學生今后就業、工作至關重要。

一、教學現狀

單片機原理與接口技術課程是電子信息工程專業核心課程之一，理論的重要性不言而喻，但在實驗教學方面大都還是停留在傳統的實驗模式上，離培養學生實踐動手能力和創新精神還有差距。很多學生反映，課程學習下來理論基本掌握了，驗證性實驗也能順利完成，但要真正完成一個實際項目時，卻無從入手。出現這種現象原因是多方面的，筆者認為主要有：

1.教學模式方面的原因。傳統教學方式中，教師主要注重于理論的完整性和知識結構的完備性。理論上從單片機的結構講起，然后講匯編指令和c語言編程，再講硬件接口及相關的程序編寫，最后講一兩個實例，課時也就差不多用完了，再想講其他東西就沒有時間了。WWW.133229.cOm實驗也注重基本原理和基本方法的訓練，為了讓學生認識單片機的基本組成和基本指令，所開出的實驗就占了大部分實驗課時，最后只能做幾個綜合性實驗或做一個簡單的設計，這樣就結束了整個課程的學習。

2.教師方面的原因。自從高校擴招以后，學生的數量劇增，而教師并沒有同比例增長，教師承擔的課時量太大，教學壓力過重。具體到單片機原理與接口技術這類專業性和實驗性都非常強的課程，存在著精力投入不夠的問題。如果要改革實驗教學的模式，以設計性實驗為主的話，教師就要投入非常多的精力。

3.評價體系方面的原因。就評價體系而言，目前通行的仍然是以分數的高低來評價學生學習成績的好壞。一般采用平時成績、實驗成績、考試成績各占總成績的一定比例來得到學生課程的最后得分。對有些課程來說這種方法是比較科學的，但對單片機原理與接口技術課程，就會存在這些問題：學生成績不低，但一旦面臨實際問題時，無從入手，沒有達到本課程的教學目標。

二、解決對策

為提高單片機原理與接口技術課程教學質量，培養學生解決實際問題的能力，筆者認為，提高設計性實驗開設的質量是教學改革的重點，應該從以下幾點來改革：

1.教學模式。提出和采用新的教學模式，實驗開設要特別注重開出的設計性實驗質量。新的教學模式主要包含理論教學和實驗教學兩個方面。在理論教學中，單片機的結構和基本指令講解要精，應通過實例來將相關的知識串起來，力求通過具體實例的講解達到以較少的理論課時就讓學生真正掌握單片機的結構和指令的目的。在實驗方面，則采用以開設設計性實驗為主、驗證性實驗為輔的方法，并提高實驗課的課時數。適量開設驗證性實驗，在課堂內只做1～2個，而將大部分實驗內容放在課堂外，由學生通過開放實驗室單獨完成。增加較多的設計性實驗，供學生選做，在教師精心指導下，讓學生在課外準備，課內完成，切實提高學生的實戰技能。

2.教師自身的定位。教師應自覺提高自身做項目的能力，并保證足夠的精力投入到教學中去。教師要注重平時積累，一方面，要自己動手，精心制作好幾個作品。另一方面，也可以通過提出選題，指導學生去做，將完成后的作品及文檔全部存檔。只要通過2～3年的積累，就可以形成難度、層次區分較為合理的項目選題庫和作品庫，既為后續班級的教學創建了良好的條件，對后續學生的實驗起到示范和引領作用，又為今后的教學工作減輕了負擔。要做好這些，就要求教師充分明確自身職責，牢固樹立以教學為中心的觀念，保證有足夠的精力投入教學中。

3.評價體系。作為評價體系，要改變傳統的基本是以分數論英雄的模式。單片機原理與接口技術課程如果只是掌握了一些理論知識而沒有實戰能力，分數再高都不能算是學好。作為對學生的評價，筆者認為一定確立以實踐能力為主體的評價體系，通過對學生做的項目難易程度、項目完成的效果等驗收情況來給出合適的評價。

三、設計性實驗開設與評價體系建立中要注意的幾個問題

想搞好單片機原理與接口技術課程建設，提高學生的實戰能力，就要以設計性實驗的開設為重點來進行整體設計。筆者認為需要特別注意抓好以下四個銜接：

1.理論與實驗的銜接。理論教學是單片機原理與接口技術課程教學中必不可少的組成部分，但其開設方式不能采用傳統的教學方法，而應設計出一種項目教學或稱為專題講授的形式來進行。首先，要講透基礎部分，筆者認為可以分成單片機的內部結構、單片機的指令系統、程序編寫的基本思想、硬件接口構建等四個專題進行。其次，要針對課程特點，做好五個簡單項目，如外部中斷的使用、定時器中斷的使用、并口的擴展、串口通信、ad和da轉換。最后，要對相關知識點全面整合，綜合演練，實戰2～3個較為復雜的綜合性項目，進行原理圖分析、算法設計和程序分析，并制作出作品進行演示。按這種思路設計，理論教學大致課時數為36～48個課時，實驗課時數為24～36個課時。

據此分析，實驗教學則應充分重視設計性實驗的開設。與理論教學相對應，每講完一個項目，就要依托該項目開設一個設計性實驗，每個實驗3～5個課時。通過簡單的5個項目和較復雜的2～3個項目的訓練后，學生能掌握單片機開發和設計與實物制作的基本方法和技能。當積累了2～3年后，有了很多已成功的項目可參照時，不同的學生就可以選做不同的設計性項目。在進行單片機原理與接口技術的課程設計時，則應要求學生在設計性實驗的基礎上進一步深化，將多個部分綜合在一起設計制作一個更復雜、具有較完備功能的實際系統。這是一個由理論出發，通過基礎實驗、簡單的設計性實驗、復雜的設計性實驗，最后完成復雜的課程設計過程，符合循序漸進的教學規律，實現了該課程理論與實踐的完美結合。在此過程中，設計性實驗的開設基本覆蓋了單片機原理與接口技術課程的所有知識點，使學生牢固掌握基本理論，熟練掌握基本設計思路，綜合應用基本設計方法，從而達到學以致用的根本目的。

2.驗證性實驗與設計性實驗的銜接。驗證性實驗是指為驗證已經學習過的理論知識所設置的實驗；設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗。驗證性實驗作為一種傳統的教學方法，在現在的實驗教學中也還有一定的作用，可為設計性實驗的開設提供一些必要的基礎。現在的驗證性實驗一般是在相應的實驗箱上完成，通過開設1~2個驗證性實驗可讓學生了解單片機的基本構成和基本工作原理，所以在開設設計性實驗前開設驗證性實驗是非常必要的。同時，一些設計性實驗的開設可在實驗箱上對驗證性實驗進行改造而成，特別是對于開始的簡單的設計性實驗更是如此。比如一些驗證性實驗，所有的電路硬件在實驗箱中是現成的，同時給出相應的實驗程序范例，學生就可以在實驗箱上進行驗證，對所做實驗的功能進行分析。教師只需要在理論教學時將程序流程圖和涉及的算法講述清楚，最后要求學生去編寫程序，然后再進行功能驗證即可。采用這么一種由驗證性實驗作為基礎并進行改造的方法對于以基本原理的掌握為目標的簡單的設計性實驗具有很強的可操作性，有利于驗證性實驗到設計性實驗的自然銜接。

3.課堂與課外的銜接。設計性實驗開設要做好課堂與課外的銜接。因為設計性實驗是要學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗，所有的實驗方案不可能僅在幾個課時的實驗課上完成，主要工作要在課外完成。一方面，實驗方案的制訂、原理圖的設計、實物的制作等主要在課外完成，實驗課中主要是在教師的指導下進行調試和測試。另一方面，設計性實驗很難一次性成功，往往需要多次嘗試、反復修正才行，這些必須在課外完成。要使設計性實驗真正達到較好的效果，除了在理論教學中要注重和實驗教學銜接外，課外的銜接尤其重要，要做好實驗室開放，讓學生在課外能夠較方便地利用實驗室的資源，也應鼓勵學生采購一些比較簡單的單片機開發工具，如簡易開發版、燒錄器等。

4.評價標準的再定位與評價體系建立的思路。驗證性實驗往往只涉及一門課程的一個章節或一個知識點的內容，學生通過驗證性實驗，可以使所學理論知識具體化和形象化，加深對所學知識的理解與掌握，培養基本動手能力。設計性實驗突出它的自主設計性，可以是單一知識的運用，也可以是多知識點的綜合運用，給出實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現，所以設計性實驗帶有試探性、研究性，在時間上也需要課內與課外相結合。

由于驗證性實驗與設計性開設的目標不同，所以最終的考核方式也不同。對于驗證性實驗，教師可以直接根據學生所做的實驗報告評判其實驗成績。傳統的做法是百分制。一般每個實驗成績包括三個部分：實驗預習（20分）、實驗操作（40分）、實驗報告（40分）。使用傳統的百分制，可以評價學生是否掌握了基本理論和設計方法。但設計性實驗所涉及的知識點數量不同，綜合運用的效果不同，設計方案是否得當，步驟是否簡易可行，實驗的成本、效率是否令人滿意等等，都不能一概而論，因此需要結合各方面進行綜合的評定。設計性實驗的考核要貫穿這樣一個原則：淡化結果，注重過程。對于設計性實驗我們更重視學生在整個設計過程中的表現，而測定結果只作為考核的次要因素。學生在設計方案中是否有獨到新穎的想法，整個實驗思路邏輯是否清楚，實驗過程是細節嚴密還是顧此失彼，結果是否可信等都是評定設計實驗成績的重要因素。考核中要充分鼓勵和肯定學生在設計過程中所表現出的敢于挑戰、主動學習、大膽創新的精神，以及由此帶來的思維水平和實踐水平的全面提高。

因此，設計性實驗不宜采用傳統的百分制，筆者認為，宜采用優、良、中、及格、不及格5個檔次來進行評定。首先明確“優”和“及格”的標準，在“優”的標準下，適當下降一點作為“良”的標準，“及格”標準高一點作為“中”，達不到“及格”標準的就判定為“不及格”。比如，每一個項目都設定多個指標，完全達到指標并有所創新的評為“優”；完全達到指標而無創新的可評為“良”；實現主要指標可評為“中”；實現部分指標，能體現設計者掌握了基本相關基礎知識則可評為“及格”；沒有實現任何指標，或沒有做的評定為“不及格”。這樣就應在設定實驗指標上著手，針對具體的實驗進行不同的設定，才能比較準確地定性評價學生的實驗能力，這一點仍需在實踐中不斷探索和改進。

四、結語

單片機原理與接口技術課程是電子信息工程專業至關重要的專業核心課程之一，必須更加重視設計性實驗教學的改革，提高設計性實驗開設的質量，做好理論與實驗的銜接，驗證性實驗與設計性實驗的銜接，課堂與課外的銜接，完善設計性實驗的評價體系，才能培養出符合社會發展需要的高素質人才。

基于單片機的課程設計范文第4篇

【關鍵詞】單片機 理論與實驗 課程設計 協同教學

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）31-0243-01

引言

單片機理論、實驗和課程設計相關課程體系是各高等院校電子電氣信息類工科專業基礎專業課程設置的重要組成部分，為大學生深入學習掌握單片機的基本原理，設計方法，實踐應用等打下基礎。大多數理工科高校開設這些課程，對學生進行綜合培養。對于單片機的理論與實踐教學，既可以選擇匯編語言，也可以選擇C語言進行。在高校的實際教學工作中，大多數老師是選擇匯編語言進行教學的，因為從匯編語言入手能更好的掌握單片機的硬件資源使用原理等，也有部分老師是直接使用C語言進行教學，認為匯編語言編程過于繁瑣，而C語言編程能夠在將來的實踐工作中得到更好的應用。本文通過總結作者多年來在單片機相關課程教學積累的經驗和教學研究心得，以51單片機理論、實驗和課程設計教學為例，對如何在使用不同編程語言進行繁瑣和復雜的教學中使學生更好地掌握單片機知識體系進行了探討。

1.單片機理論教學

1.1 匯編語言理論教學

單片機是一個把中央處理器CPU、數據存儲器RAM、程序存儲器ROM、并行IO接口、串行IO接口、定時器計數器、時鐘振蕩電路等集成在一起的控制芯片，硬件資源簡單且豐富，也易于擴展電路，所以單片機的學習側重點首先在于掌握硬件資源使用方法。因為匯編語言實際上是CPU能夠識別的機器碼的助記符，從匯編語言入手開始教學，能夠使學生更好地掌握單片機的硬件資源使用原理。使用匯編語言編程可以很方便地對單片機存儲器地址直接進行存取操作，也能很方便地對存儲器地址進行整體安排分配，前提是對單片機硬件資源非常熟悉，能夠靈活調用。比如指令MOV、MOVC和MOVX可以分別訪問單片機內部的數據存儲器、程序存儲器和外部擴展的數據存儲器。匯編編程的缺點在于進行算術運算和邏輯判斷跳轉等比較繁瑣。

1.2 C語言理論教學

國內的單片機C語言程序設計教程多數的編排都會在前面開始的章節介紹單片機硬件資源以及匯編語言指令系統，然后以更大篇幅講述C語言程序設計語法和針對硬件資源的編程。針對單片機的C語言程序設計語法與計算機C語言高級程序設計編程語法基本一致，而針對硬件資源的指令又類似于匯編語言指令系統，所以應該可以說單片機C語言程序設計是計算機C語言高級程序設計和匯編語言指令結合體。要掌握好C語言編程依然要對于單片機的硬件資源理解透徹并能靈活調用。但是C語言針對硬件資源的指令與匯編語言指令比較起來卻不如匯編那么直觀，也不如匯編指令那樣更加有助于單片機硬件體系結構的理解。

為了使初學者能夠更好地理解單片機硬件體系結構，掌握硬件資源的調用，選擇匯編語言進行教學顯然是更加合適的。

2.單片機實驗教學

單片機作為電子電氣信息類專業的一門專業基礎核心課程，比某些專業基礎課程如電路原理、數字電子技術、模擬電子技術等更加注重編程實踐的練習。單片機實驗課程一般都是配套安排在單片機理論課程的下半學期，這樣能夠更加有助于理論的理解和掌握。作為理論課程的配套課程，單片機實驗課程在教學上必須與理論課程保持一致性，選擇匯編語言進行實驗教學就是必然和最好的選擇。

在實驗設備的選擇上，學院實驗室早期購置過星研單片機Star ES51實驗箱，后來又購置了大批光佑STC開發板，可以兩者選其一。

早期的單片機實驗都是集中在實驗室進行，兩人共用一臺實驗箱，通過連線和讀寫配套程序仿真運行來進行實驗。這樣的實驗有一些明顯的不足，比如配套程序調用了很多鍵盤顯示的子程序，而這些子程序沒有直接給出來，實驗箱的很多硬件電路連接也沒有給出詳細原理圖，所以造成了實驗結束后多數學生也是對實驗原理和編程似懂非懂的結果。

有了STC開發板后，每個學生可以分配一塊開發板，各自進行單片機的編程仿真實驗，還可以將開發板帶回宿舍課后繼續練習，實驗可以更方便地進行。實驗開發板的原理圖清晰，例子程序豐富，通過讀寫配套例程可以較好的掌握單片機的基本原理。

顯然使用匯編語言選擇STC開發板進行單片機實驗是實驗教學的最好安排。實驗課程的要求注重于單片機基礎知識的掌握和硬件資源的調用。

3.單片機課程設計教學

單片機課程設計的安排是為了進一步提高學生的實踐能力，所以課程設計的教學就不再局限于基本原理的掌握，而是必須達到更高程度的實踐效果。匯編語言編程有利于對基礎知識的理解和單片機硬件資源的掌握，卻不利于復雜邏輯的處理。所以在學生已經基本掌握了基礎理論的情況下，課程設計選擇C語言編程，可以讓學生更加方便的進行復雜程序的編寫。

單片機課程設計實踐項目內容的安排上，必須注重單片機內部和外部硬件資源的綜合調用，以便完成具有實際意義的綜合程序的編寫。課程設計實踐項目安排了可以綜合調用單片機I/O口資源進行鍵盤掃描數碼管顯示以及中斷處理的實現計算器功能的程序編寫，和能夠使用I2C總線進行通訊的AD/DA處理的程序編寫。這兩種程序的綜合度和復雜度都遠遠大于單片機實驗題目的要求。從實踐結果來看，通過這種綜合性復雜程序的編寫練習，能夠大大提高學生的開發設計實際項目的動手實踐能力。

結束語

在我國大力實行人才戰略強調人才培養的大環境下，本文作者所在高校也響應國家號召加強本科生培養，實施卓越工程教育，取得了積極可喜的成績。本文積極探索和提高單片機理論實驗課程設計協同教學的方法，取得了長足的進步和發展，也得到了學生的高度認同。以此方法培養出來的本科生在參加全國大學生電子設計競賽的過程中也取得了驕人的成績。本文作者經驗和方法也可以為兄弟院校相關專業的教學提供參考和借鑒。

參考文獻：

[1]李朝青.單片機原理及接口技術（第4版），北京航空航天大學出版社，2013.7

[2]郭天祥.新概念51單片機C語言教程――入門、提高、開發、拓展， 電子工業出版社，2009.1

[3]彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例――基于8051+Proteus仿真（第2版）， 電子工業出版社，2012.10

基于單片機的課程設計范文第5篇

課程設計是一個系統的工程。課程設計的任務將是一套完整的系統，一般包括硬件電路設計、軟件電路設計和硬件調試等。每個學生對每門功課的掌握程度參差不齊，這就需要學生在課程設計中分工協作，角色分明。指導教師可以根據每個學生的特點和優勢將學生進行分組，一個班級內每4～5個學生一個設計小組。

課程設計的內容需要的知識是多方面的，而每一個人的知識面是有限的。設計過程中小組成員要有團隊合作意識，充分發揚團隊精神。遇到困難要進行小組討論，發揮個人長處，集體研究，互相學習，共同渡過難關。這樣不僅節約時間，也在討論的過程中彌補自己知識的不足，學習更多的東西。一個凝聚力強的團隊，一定會有高質量的課程設計結果。學生應以認真的態度、勤奮的工作做好課程設計，把課程設計作為培養自己實際工作能力的重要環節。通過課程設計訓練，樹立課程設計中的工程觀念，培養自己運用基礎知識解決實際問題的能力。

教師的指導作用

在課程設計過程中也要重視教師的指導作用，一次成功的課程設計與教師的悉心指導是分不開的。課程設計的宗旨是培養學生綜合運用所學理論知識，在實踐中認識和解決一些實際問題。課程設計過程中，指導教師應為人師表、教書育人，同時對學生嚴格要求。應始終堅持把對學生的培養放在第一位，重視對學生獨立工作能力、分析解決問題能力的培養以及設計思想、基本程序和方法的指導。教師的具體工作如下：

設計題目，填寫學生課程設計任務書。

開設課程設計指導課程講座，讓學生了解課程設計意義，明確課程設計的基本要求，掌握課程設計的過程方法。

定期檢查學生工作進度和質量，進行答疑指導，指導教師對學生指導時間每天不應少于2小時。

指導學生按照規范要求完成課程設計報告。

學生課程設計完成后，教師應認真評閱學生的課程設計報告，并對學生進行答辯，根據相關要求給予評分，并寫出書面評閱意見。教師在對學生的指導過程中，不僅要求教師不斷用新知識、新理論充實自己，努力提高自身的綜合素質，而且要求教師勇于探索，對教學模式大膽改革，挖掘學生潛能，強化素質教育。

實例介紹

題目：設計一套直流電機轉速控制系統

1設計說明

設計一種基于單片機的直流電機轉速控制系統。該統采用單片機為核心，產生PWM（脈寬調制）信號；通過LMD18200驅動芯片采用雙極性驅動方式來控制直流電機的啟動、調速；并且采用鍵盤作為輸入，加減改變轉速數據；通過CD4511進行7段數碼管驅動顯示電動機的轉速。本次設計可以作為簡單控制向復雜控制的過度，實現直流電機啟動、正反轉控制和順序控制外，還要進行轉速控制，作為以后復雜控制的基礎學習。

2設計中用到的器材

3設計中三個主要模塊

（1）單片機系統：單片機采用PWM控制原理控制直流電動機。設計復位電路和晶振電路。（2）電路：實現單片機和電動機驅動電路的電路接口，直流電機機驅動電路和直流電動機的接口電路；以及鍵盤顯示接口電路。（3）系統軟件：用C語言編寫基于PWM控制程序，實現對直流電機的控制功能和顯示。

4設計思路

采用單片機產生PWM（脈寬調制）信號，驅動LMD18200輸出來驅動直流電機轉動，根據鍵盤輸入的轉速，調整PWM脈寬信號的脈寬，從而改變電機的轉速，通過CD4511進行7段數碼管驅動顯示電動機的轉速。

5考察的知識點

單片機的使用；PWM脈寬調制技術；電機調速技術；顯示技術；C語言編程技術；鍵盤輸入技術；一套直流電機轉速控制系統的設計，考察了學生單片機、電機調速技術及C語言等多方面的知識點，鞏固了學生本科階段所修基礎課程和專業課程的基本理論知識，也啟發了學生通過動手實踐以及對實踐結果進行思考獲取知識，避免灌輸式教學。同時也加強了對原理性知識的實踐，降低了學習難度。

《控制電機》課程設計可行性分析

課程設計過程本身就是通過學生自己設計動手來探究和實踐某些理論知識。在這個過程中，學生按照課程設計要求，提出自己的設計方案，列出課程設計過程中需要的器材清單，能有器材給予滿足讓學生自己動手，在很大程度上提高了學生的主觀能動性。《控制電機》中講授的每一種電機在我校實驗室中僅有一臺而只能進行觀摩性實驗，一個最主要的原因就是成本太高，而課程實驗課程設計中一般用到的控制電機輸入電壓低、體積小、成本低、操作方便。上述實例中，讓學生設計一套電動機調速系統，需要用到的核心器材就是PIC單片機C8051F310、微型直流電機ASLONG260和和驅動芯片LMD18200。微型直流機的成本在5元左右，單片機的價格在15元左右，驅動芯片的價格在35元左右，加上其他一些輔助器件如電阻電容等總共成本大概在70元左右。這樣，一個班級如果4～5人一組，那么總共只需500元左右就可以讓每個學生體會到動手實踐的機會。因此，《控制電機》課程設計是經濟可行的，不僅填補了實驗器材的空缺，而且提高了學生應用動手能力，培養了學生的團隊精神。

結語