單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文第1篇
隨著單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛,特別是工業(yè)自動(dòng)化控制、通信、儀器儀表的智能化及我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。作為工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,怎樣學(xué)好《單片機(jī)原理》這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,作為教師,怎樣通過(guò)《單片機(jī)原理》課程的學(xué)習(xí)及《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》來(lái)培養(yǎng)在校大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、敢于動(dòng)手、善于動(dòng)手和獨(dú)立自主解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力,一直是教育工作者探索的課題。由于這門(mén)課程自身的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)非常關(guān)鍵。在實(shí)際教學(xué)中,我們采用了《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)模式, 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)改革,引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)競(jìng)賽,著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、科研能力及創(chuàng)新能力。
2、利用單片機(jī)課程特點(diǎn),為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)實(shí)踐與創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺(tái)
“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程是一門(mén)技術(shù)性、應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科。歷年來(lái)的全國(guó)大學(xué)生競(jìng)賽試題（電子類(lèi)）都幾乎會(huì)汲及到單片機(jī)技術(shù)的靈活運(yùn)用。而實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)又是一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)。我們將實(shí)驗(yàn)課與課程設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),首先做一定數(shù)量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分掌握單片機(jī)的基本原理、指令系統(tǒng)、接口技術(shù),使其具備初步的單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)能力基礎(chǔ)上,才進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn),在綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做得得心應(yīng)手的時(shí)候,再進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),它包括單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì),調(diào)試等實(shí)踐內(nèi)容。通過(guò)這些環(huán)節(jié)的實(shí)踐、教學(xué),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。這樣,學(xué)生通過(guò)實(shí)踐、實(shí)戰(zhàn),一步步深入,當(dāng)學(xué)生們將每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成、理解、吃透后,就會(huì)有能力提升到一個(gè)新的高度：獨(dú)立、高效、有創(chuàng)造性地去開(kāi)發(fā)新的項(xiàng)目。這樣,就能很好地、充分地利用實(shí)驗(yàn)課及課程設(shè)計(jì)為學(xué)生構(gòu)造一個(gè)實(shí)踐與創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺(tái)（如圖1）。同時(shí)又為他們將來(lái)參加各類(lèi)競(jìng)賽做了很好的鋪墊。
3、對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)改革,提高開(kāi)發(fā)效率,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、適應(yīng)能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才
3.1 改用C語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)單片機(jī)的主流語(yǔ)言
以前,我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)主要是以匯編語(yǔ)言為主。因?yàn)閰R編語(yǔ)言能直接操作計(jì)算機(jī)的硬件,學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言能幫助我們?nèi)チ私鈫纹瑱C(jī)的硬件構(gòu)造,當(dāng)然同學(xué)們必須掌握匯編語(yǔ)言的基本方法。但采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序所花的時(shí)間長(zhǎng),且調(diào)試及排除錯(cuò)誤亦比較困難。為提高編制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用程序的效率,適應(yīng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)的需要,改善程序的可讀性和可移植性,我們?cè)谝髮W(xué)生了解匯編語(yǔ)言的基礎(chǔ)上改用了高級(jí)語(yǔ)言編程,用C語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)單片機(jī)的主流語(yǔ)言。要求學(xué)生用C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)目標(biāo)系統(tǒng)軟件,這樣就會(huì)縮短開(kāi)發(fā)周期,增加軟件的可讀性,便于改進(jìn)和擴(kuò)充,同時(shí),亦方便學(xué)生將C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序很容易在不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)之間移植。
3.2 采用Keil C51 Windows集成開(kāi)發(fā)軟件及51MCU DEMO試驗(yàn)板作開(kāi)發(fā)平臺(tái)
我們采用了Keil C51 Windows集成開(kāi)發(fā)軟件及51MCU DEMO試驗(yàn)板作學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。Keil C51是德國(guó)Keil公司開(kāi)發(fā)的基于Windows平臺(tái)的單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,可以講是目前世界上最優(yōu)秀、最強(qiáng)大的51單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)之一。它包含一個(gè)高效的編譯器、一個(gè)項(xiàng)目管理器和一個(gè)MAKE工具。它集編輯、編譯、仿真于一體,支持匯編、PL/M語(yǔ)言和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì),界面友好,易學(xué)、易用。特別是,它內(nèi)嵌的仿真調(diào)試軟件可以讓學(xué)生采用模擬仿真和實(shí)時(shí)在線(xiàn)仿真兩種方式對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā),而且學(xué)生在軟件仿真時(shí),不但可以隨時(shí)模擬單片機(jī)的I/O口、定時(shí)器、中斷之外,甚至還可以仿真單片機(jī)的串行通信。而51MCU DEMO試驗(yàn)板功能強(qiáng)大、用途廣泛,它集與PC機(jī)通信的電平轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動(dòng)字符液晶及點(diǎn)陣圖形液晶接口、行列式鍵盤(pán)、音響實(shí)驗(yàn)電路、中斷實(shí)驗(yàn)電路、I2C總線(xiàn)、DIP開(kāi)關(guān)、程序的ISP在線(xiàn)下載接口等于一體的51單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。學(xué)生除了能在其上進(jìn)行一般的驗(yàn)證性、綜合性實(shí)驗(yàn)外,還可以學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)較高級(jí)的智能化、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如：?jiǎn)纹瑱C(jī)與PC機(jī)的遠(yuǎn)程交互通信、單片機(jī)在線(xiàn)編程控制等。
3.3 開(kāi)好（重視）綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程
在確立了開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建好后,強(qiáng)調(diào)學(xué)生必須認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在選題時(shí)要求學(xué)生結(jié)合理論課及平時(shí)的資料收集,自己確定題目。自己分析、設(shè)計(jì)、自己動(dòng)手編程、調(diào)試安裝,并最后完成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己動(dòng)手的目的是使學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)查閱資料、確定方案、軟硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等,從而對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程得到一次全面的實(shí)踐訓(xùn)練,從而使學(xué)生獲得單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本知識(shí)和基本技能,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng),為以后參加種類(lèi)比賽及將來(lái)去設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。
4、課程設(shè)計(jì)典型案例分析
4.1 課程設(shè)計(jì)目的
單片機(jī)技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,要求通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生能在理論的指導(dǎo)下,主要依靠實(shí)踐活動(dòng),設(shè)計(jì)出一個(gè)小型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。課程設(shè)計(jì)目的是使學(xué)生增進(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí),加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解,掌握單片機(jī)內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用,如：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存貯器、I/O口等,熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、方法及實(shí)現(xiàn),為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。同時(shí),樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié),初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能,逐步熟悉開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。
4.2 課程設(shè)計(jì)要求
要求學(xué)生獨(dú)立完成課題設(shè)計(jì),掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試工作；在課程設(shè)計(jì)中要注重培養(yǎng)工程質(zhì)量意識(shí),并寫(xiě)出課程設(shè)計(jì)報(bào)告；通過(guò)查閱手冊(cè)和有關(guān)文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；通過(guò)實(shí)際電路方案的分析比較、器件的選取、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié),掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法；掌握常用儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)仿真開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用方法,學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)調(diào)試,提高動(dòng)手能力；綜合應(yīng)用課程中學(xué)到的理論知識(shí)去獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
4.3 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)安排
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)為18學(xué)時(shí),安排學(xué)生每天用2學(xué)時(shí)進(jìn)行課程設(shè)計(jì),具體安排見(jiàn)（表1）同時(shí)還安排專(zhuān)門(mén)的老師作指導(dǎo)。包括對(duì)學(xué)生所選課題的深入分析,對(duì)實(shí)施方案的探討,對(duì)學(xué)生所擬定的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行認(rèn)真研究、論證,以避免定稿后才發(fā)現(xiàn)方案上的疏忽,造成開(kāi)發(fā)進(jìn)程的延誤。
4．4 課程設(shè)計(jì)實(shí)例
4. 4. 1 實(shí)驗(yàn)題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)與PC機(jī)的通信實(shí)驗(yàn)
系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境： 采用MCS-51單片機(jī)軟件Kei C51及51MCU DEMO試驗(yàn)板作開(kāi)發(fā)主平臺(tái)；采用C語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)單片機(jī)的主流語(yǔ)言
實(shí)驗(yàn)所需器材：并口下載器、16×2字符液晶顯示模組、128×64點(diǎn)陣圖形液晶顯示模組、5V高穩(wěn)壓電源、一臺(tái)PC機(jī)
實(shí)現(xiàn)方法探討： PC機(jī)發(fā)送一個(gè)字符給單片機(jī),單片機(jī)收到后即在個(gè)位、十位數(shù)碼管上進(jìn)行顯示,同時(shí)將其回發(fā)給單片機(jī)。要求：?jiǎn)纹瑱C(jī)收到PC機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào)后用串口中斷方式處理,而單片機(jī)回發(fā)給PC機(jī)時(shí)用查詢(xún)方式。
4. 4. 2 MCS-51單片機(jī)軟件Kei C51的開(kāi)發(fā)過(guò)程
1）開(kāi)發(fā)的全過(guò)程的過(guò)程,請(qǐng)見(jiàn)圖2。
2）單片機(jī)C源程序清單
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code SEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar code ACT[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};
/*************************************************************/
uchar code as[]=" Receving Data:\0";
uchar a=0x30,b;
//****************************************************
void init(void)
{
TMOD=0x20;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
SCON=0x50;
TR1=1;
ES=1;
EA=1;
}
//************************
void delay(uint k)
{
uint data i,j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j
}
//**************************************
void main(void)
{ uchar i;
init();
while(1)
{
P0=SEG7[(a-0x30)/10];
P2=ACT[1];
delay(1);
P0=SEG7[(a-0x30)%10];
P2=ACT[0];
delay(1);
if(RI)
{
RI=0;i=0;
while(as[i]!='\0'){SBUF=as[i];while(!TI);TI=0;i++;}
SBUF=b;while(!TI);TI=0;
EA=1;
}
}
}
//*****************************************
void serial_serve(void) interrupt 4 ;
{
a=SBUF;
b=a;
EA=0;
}
5、引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生科研、創(chuàng)新能力
學(xué)生通過(guò)理論與實(shí)踐結(jié)合,通過(guò)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)后,已經(jīng)掌握了一定的分析問(wèn)題與解決實(shí)際問(wèn)題的能力,在有了單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和掌握了技術(shù)知識(shí)及具有了實(shí)際操作能力的的基礎(chǔ)上,老師再去有的放矢地引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)競(jìng)賽、全國(guó)“跳戰(zhàn)杯”、廣東省的軟件大賽等,通過(guò)競(jìng)賽努力去培養(yǎng)學(xué)生的科研能力與創(chuàng)新能力。為學(xué)生們畢業(yè)后找工作打下良好的基礎(chǔ)。實(shí)踐證明：《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》做得好,參加過(guò)各種類(lèi)競(jìng)賽、參加過(guò)學(xué)校學(xué)生科研立項(xiàng),廣東省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)立項(xiàng)、做過(guò)大量項(xiàng)目的學(xué)生,畢業(yè)后都能找到好工作,都會(huì)受到用人單位的熱烈歡迎,都會(huì)成為單位的重要的技術(shù)人才。
6． 結(jié)論
通過(guò)“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”,使學(xué)生初步掌握了單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,并使學(xué)生得到了對(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)及應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。懂得了如何去開(kāi)發(fā)一個(gè)項(xiàng)目：從總體方案的初步設(shè)計(jì)、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告、系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū),到系統(tǒng)功能的最終實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程。真正做到理論聯(lián)系實(shí)際,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新能力,體現(xiàn)了由理論知識(shí)的學(xué)習(xí)到理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用的過(guò)渡過(guò)程。實(shí)踐證明,經(jīng)過(guò)這樣循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力普遍得到極大地提高。
參考文獻(xiàn)：
［1］張志良.單片機(jī)原理與控制[M].北京：機(jī)電工業(yè)出版社,2002.
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文第2篇
（吉林建筑大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130000）
【摘要】分析單片機(jī)課程設(shè)計(jì)在實(shí)踐教學(xué)中的重要性，設(shè)計(jì)一個(gè)目的明確、設(shè)計(jì)方案伸縮性強(qiáng)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目。在所設(shè)計(jì)的題目中，給出實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)、教學(xué)模式強(qiáng)化等內(nèi)容。實(shí)踐表明，所設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)題目可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)等。
關(guān)鍵詞 單片機(jī)；課程設(shè)計(jì)；探索
0 引言
單片機(jī)技術(shù)是電子信息專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)。在重視實(shí)踐環(huán)節(jié)、強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的今天，設(shè)計(jì)出一個(gè)好的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目，對(duì)提高教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生興趣，在教學(xué)改革中具有一定的意義。好的課程設(shè)計(jì)題目，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立實(shí)踐觀念，提高學(xué)生綜合分析和創(chuàng)新能力具有重要意義。
單片機(jī)已經(jīng)由8位技術(shù)，提升到32位技術(shù)，乃至64位技術(shù)，生產(chǎn)單片機(jī)的廠(chǎng)家也由當(dāng)年Inter的一家獨(dú)大，到現(xiàn)在的百家爭(zhēng)鳴。現(xiàn)在主要的單片機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家有AVR、ST、Freescale、Microchip等，他們生產(chǎn)多應(yīng)用領(lǐng)域的單片機(jī)，更有ARM內(nèi)核的單片機(jī)，與之51內(nèi)核的8位單片機(jī)比較，運(yùn)算速度快、功能強(qiáng)大。同時(shí)，時(shí)代變遷，各個(gè)領(lǐng)域都可以用到單片機(jī)，如何選擇貼近生活而又全面反映單片機(jī)的功能應(yīng)用，是我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)號(hào)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目所要思考的。傳統(tǒng)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室依據(jù)老師給的資料，完成部分設(shè)計(jì)，主要是把幾個(gè)較大的程序，改變幾個(gè)參數(shù)，觀察現(xiàn)象，學(xué)生無(wú)法知道程序如何書(shū)寫(xiě)，更少有知道原理獨(dú)自寫(xiě)出程序的學(xué)生。造成學(xué)生不知道單片機(jī)在實(shí)踐中是如何設(shè)計(jì)、如何編寫(xiě)程序。為此，對(duì)課程設(shè)計(jì)從選題、設(shè)計(jì)軟件和硬件到調(diào)試出正確結(jié)果，都做了改革。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)的題目，既體現(xiàn)單片機(jī)課程自身特色，又很好培養(yǎng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)的興趣，提高學(xué)生的應(yīng)用技能，收到良好的教學(xué)效果。
1 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)方案
單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容以實(shí)用性和應(yīng)用技能培養(yǎng)為主線(xiàn)。教學(xué)中要理論與實(shí)踐相結(jié)合，并且要提高內(nèi)容的趣味性。教學(xué)中，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的效果對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)效果具有決定性意義。
1.1 課程設(shè)計(jì)的目的
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的電子信息工程學(xué)科人才。具體地說(shuō)，通過(guò)這一新的實(shí)踐教學(xué)的途徑，達(dá)到以下目標(biāo)：鞏固和掌握單片機(jī)技術(shù)的基本原理，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)、訓(xùn)練理工科學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力，使學(xué)生通過(guò)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，能夠獨(dú)立的設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能；著重從以下幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力：?jiǎn)纹瑱C(jī)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力；軟硬件綜合應(yīng)用能力；單片機(jī)應(yīng)用中的故障判斷及排除能力；單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力；提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。
1.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
下面給出設(shè)計(jì)的參考題目，學(xué)生可以根據(jù)興趣進(jìn)行選擇題目，在兩周內(nèi)完成設(shè)計(jì)。脈搏血氧儀設(shè)計(jì)；無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的溫濕度采集及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1.3 課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求
針對(duì)題目要求進(jìn)行功能分析。首先對(duì)系統(tǒng)的原理進(jìn)行分析，對(duì)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用Altium Designer軟件繪圖，對(duì)單元電路使用Multisim軟件仿真。制作Pcb圖后焊接完成硬件的制作。其次根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)軟件并調(diào)試。第三步是系統(tǒng)整體調(diào)試和脫機(jī)運(yùn)行，這是設(shè)計(jì)中最為困難和關(guān)鍵的一步。最后要求學(xué)生寫(xiě)出系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明和設(shè)計(jì)報(bào)告。
2 脈搏血氧儀設(shè)計(jì)實(shí)例
下面是以脈搏血氧儀的設(shè)計(jì)為實(shí)例，來(lái)說(shuō)明設(shè)計(jì)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目的要求、教學(xué)過(guò)程等。
2.1 脈搏血氧儀原理
無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量是以朗伯-比爾定律和血液中還原血紅蛋白(Hb)和氧合血紅蛋白(HbO2)對(duì)光的吸收特性不同為基礎(chǔ)的。通過(guò)兩種不同波長(zhǎng)的紅光600～700nm和紅外光800～1000nm分別照射組織經(jīng)反射（或者透射）后再由光電接收器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。組織中的其他成分吸收光信號(hào)是恒定的，經(jīng)過(guò)光電接收器后得到直流分量DC，而動(dòng)脈血中的HbO2和Hb對(duì)光信號(hào)的吸收是隨著心跳作周期性變化，經(jīng)過(guò)光電接收器后得到交流分量AC，由于HbO2和Hb對(duì)同一種光線(xiàn)的吸收率各不相同，通過(guò)測(cè)量紅光和紅外光的光吸收比率便可以計(jì)算出兩種血紅蛋白含量的百分比。血氧飽和度的計(jì)算公式如下：
SpO2=A-BR+CR2
式中，A、B、C為定標(biāo)常數(shù)，可以由定標(biāo)實(shí)驗(yàn)得到，兩個(gè)波長(zhǎng)的光吸收比率R為：
其中，Vredac為紅光的交流分量；Vreddc為紅光的直流分量；Viredac為紅外光的交流分量；Vireddc為紅外光的直流分量。
2.2 電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖如圖1所示，圖中給出了設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性建議，并不是一定要按照這個(gè)框圖設(shè)計(jì)，可以根據(jù)學(xué)生自身的情況，適當(dāng)修改。單片機(jī)要求學(xué)生使用16位單片機(jī)或者32位單片機(jī)。
2.3 軟件設(shè)計(jì)指導(dǎo)
要求使用C語(yǔ)言或者C++語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要使用模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。脈搏的計(jì)算只依賴(lài)紅外光的光波信號(hào)，通過(guò)3個(gè)機(jī)器周期的采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算脈搏。在所有采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，做一個(gè)類(lèi)似模擬遲滯比較器。經(jīng)過(guò)遲滯比較器，脈搏信號(hào)變成了矩形波型號(hào)，近似測(cè)量相鄰兩個(gè)上升沿的時(shí)間，最后得出脈搏。如果把脈搏信號(hào)看成周期信號(hào)，測(cè)量上升沿的時(shí)間可以轉(zhuǎn)換為測(cè)量脈搏信號(hào)的頻率，由定時(shí)器周期查詢(xún)信號(hào)狀態(tài)并完成查詢(xún)次數(shù)計(jì)數(shù)，這樣可以方便完成脈搏測(cè)量。
2.4 教學(xué)模式
設(shè)計(jì)好一個(gè)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，老師要用怎樣的教學(xué)模式把相關(guān)的信息傳達(dá)給學(xué)生，至關(guān)重要。老師教學(xué)的模式，就是學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，好的教學(xué)模式，才能培養(yǎng)出學(xué)生好的學(xué)習(xí)模式。教育家喬伊斯在《教學(xué)模式》一書(shū)中，介紹了很多教學(xué)模式，我們把三種教學(xué)模式綜合起來(lái)用于我們的課程設(shè)計(jì)教學(xué)中：信息加工型教學(xué)模式，構(gòu)建學(xué)習(xí)群體教學(xué)模式，個(gè)人型教學(xué)模式。信息加工型教學(xué)模式是向?qū)W生提供相應(yīng)的信息和概念，老師給學(xué)生布置任務(wù)、說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康模v解實(shí)驗(yàn)原理，這是一個(gè)概念、理論傳達(dá)的教學(xué)過(guò)程；構(gòu)建學(xué)習(xí)群體教學(xué)模式，實(shí)際上就是一個(gè)團(tuán)體學(xué)習(xí)的模式，實(shí)驗(yàn)是三個(gè)人一組，大家可以一起討論，知識(shí)共享，火花一起碰撞，同時(shí)也是分工明確、各司其職；個(gè)人型教學(xué)模式，就是要發(fā)揮個(gè)人潛力，鼓勵(lì)獨(dú)立思維、自主創(chuàng)新，學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這時(shí)，可以有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
3 結(jié)論
《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》是實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，我們所選擇的題目，從2012年開(kāi)設(shè)以來(lái)得到了學(xué)生的好評(píng)，取得了非常好的教學(xué)效果。用學(xué)生的話(huà)說(shuō)：貼近生活的題目進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，把幾年所學(xué)數(shù)字電路，模擬電路，光電技術(shù)，傳感器技術(shù)等知識(shí)綜合起來(lái)，把所學(xué)的知識(shí)在實(shí)踐中應(yīng)用。在滿(mǎn)足了教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，學(xué)到了更有競(jìng)爭(zhēng)力的能力。
實(shí)踐證明，選擇合適的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、有效地掌握所學(xué)知識(shí)，有效的把理論學(xué)習(xí)過(guò)渡到實(shí)際應(yīng)用。開(kāi)放式的課程設(shè)計(jì)題目，有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力。
參考文獻(xiàn)
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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文第3篇
關(guān)鍵詞:單片機(jī);教學(xué)改革;應(yīng)用能力
中圖分類(lèi)號(hào):G4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2010)17-0261-01
0 引言
目前,單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,在我們身邊的很多電子產(chǎn)品中均可以發(fā)現(xiàn)它的存在,而且隨著科技的進(jìn)步,這些應(yīng)用日新月異,創(chuàng)新性也變得越來(lái)越強(qiáng)。而單片機(jī)作為一門(mén)應(yīng)用性課程進(jìn)入我們的課堂,當(dāng)然也具有應(yīng)用性和實(shí)踐性的特點(diǎn)。可以說(shuō),教學(xué)中注重理論和實(shí)踐相結(jié)合是這門(mén)課程的重中之重,但是,在多年的教學(xué)過(guò)程中,這一點(diǎn)突出的還是不夠的,有的教師甚至還僅僅停留在一些基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的講解上,而對(duì)其應(yīng)用性視而不見(jiàn),這就嚴(yán)重偏離了該課程的主干,我們?cè)谶M(jìn)行單片機(jī)課程的教學(xué)中通過(guò)不斷改進(jìn)教學(xué)方法,以及加強(qiáng)學(xué)生課內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛻?yīng)用能力,特別總結(jié)出以下教學(xué)方法來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量。
1 教學(xué)內(nèi)容的改革
長(zhǎng)期以來(lái),在單片機(jī)教學(xué)中,該課程常常將一些基本原理及系統(tǒng)各部件作為重點(diǎn)來(lái)介紹,但是卻忽略了其系統(tǒng)性和整體性的重要作用。也就是說(shuō),很容易造成只見(jiàn)局部不見(jiàn)整體的不足,更重要的是這樣做還使得學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)味,無(wú)法形成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的清晰概念,甚至學(xué)習(xí)過(guò)后依然像沒(méi)開(kāi)過(guò)該課程似的,不知單片機(jī)究竟是什么。為了克服這些不足的地方,我們認(rèn)為非常有必要對(duì)單片機(jī)課程的教學(xué)內(nèi)容做如下改革。
單片機(jī)的課程學(xué)習(xí)單從內(nèi)容上,可以分為兩大部分:
第一部分:單片機(jī)理論的學(xué)習(xí),內(nèi)容包括單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、指令、工作方式、通訊模式等等。因?yàn)閷?shí)踐雖然重要,但是理論學(xué)習(xí)畢竟是基礎(chǔ),只是在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)必須多講一些實(shí)例,而不能是光停留在學(xué)理論的基礎(chǔ)上。
第二部分:課程設(shè)計(jì),這也就是我們通常說(shuō)的理論結(jié)合實(shí)踐,具體的做法是,選擇一些與生活貼近、學(xué)生感興趣、有一定的難易區(qū)分度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的題目,從而使絕大部分學(xué)生得到鍛煉。這些煅練可以在課堂上,并且與教學(xué)同步,采用這樣的教學(xué)體系,可以使學(xué)生建立起單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的概念,由簡(jiǎn)單的應(yīng)用到復(fù)雜的應(yīng)用,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的思路逐漸由模糊變得清晰,逐步掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)技巧,以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的能力。
2 教學(xué)方法的改革
我們始終認(rèn)為教學(xué)方法改革的重點(diǎn)有兩個(gè):首先需要打破以前教師完全講授理論知識(shí)的局面,加強(qiáng)互動(dòng)性和學(xué)生的積極性,從而增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;其次是通過(guò)一些新的教學(xué)方法和手段增強(qiáng)學(xué)生的理解能力,真正做到讓學(xué)生在快樂(lè)中接受知識(shí),鞏固知識(shí)。
具體的做法是,在講解理論知識(shí)時(shí),以一個(gè)或幾個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例,例如設(shè)計(jì)一個(gè)流水燈,讓學(xué)生從項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試和制作硬件的整個(gè)過(guò)程中學(xué)會(huì)應(yīng)用單片機(jī)。在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中廣泛采用啟發(fā)式、討論式、自主式學(xué)習(xí)法等新方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,從而可以提高教學(xué)質(zhì)量。再例如在講授傳送指令時(shí),在單片機(jī)P1口上接八個(gè)發(fā)光二極管,我們先分析一下如何讓二極管亮滅,通過(guò)分析知道只要給P1口送高低電平就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,這里就用到數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令,講解后要求學(xué)生編程控制發(fā)光二極管亮滅。當(dāng)學(xué)生完成后就會(huì)有一定的成就感,這樣學(xué)習(xí)的興趣也有了。整個(gè)授課過(guò)程都是依照這個(gè)思路,用到哪部分知識(shí)講哪部分的知識(shí)點(diǎn)。這樣當(dāng)項(xiàng)目完成時(shí),這門(mén)課的主要知識(shí)點(diǎn)也都講授了,同時(shí)學(xué)生也主動(dòng)地學(xué)完了單片機(jī)課程,而且掌握程度較好。
在課程設(shè)計(jì)完成過(guò)程中,由學(xué)生提出設(shè)計(jì)方案;教師組織學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證、比較,確定最后方案,并且通過(guò)引入Proteus等仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真,仿真通過(guò)進(jìn)行實(shí)際電路的安裝調(diào)試,最后撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。在課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)時(shí),教師以啟發(fā)引導(dǎo)為主,鼓勵(lì)學(xué)生相互討論,對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,給出解決問(wèn)題的思路,不做具體解答和具體幫助,培養(yǎng)他們自學(xué)能力和獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力,使所學(xué)的理論知識(shí)真正應(yīng)用到實(shí)踐中,在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論的正確性。通過(guò)課程設(shè)計(jì),一方面有利于鞏固理論基礎(chǔ)知識(shí),縮短從理論知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程;另一方面也可以使學(xué)生產(chǎn)生一種成就感,有利于培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)其創(chuàng)新意識(shí),提高其實(shí)際應(yīng)用能力。
3 考核方式的改革
通常來(lái)說(shuō),考核就是對(duì)教師教學(xué)效果的檢驗(yàn)和學(xué)生水平的測(cè)試,同時(shí)也是督促和激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的原因和動(dòng)力。由于長(zhǎng)期以來(lái),教師和學(xué)生都習(xí)慣于以講授和死記硬背的辦法來(lái)教和學(xué)。所以考核的方式,經(jīng)常就是教師出一套試題讓學(xué)生去做,然后理所當(dāng)然地以卷面成績(jī)的高低來(lái)完全評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力高低,這樣做不僅不能較為全面地考核到學(xué)生學(xué)習(xí)能力,更是忽略了這門(mén)課的重點(diǎn)考核,也就是實(shí)踐、應(yīng)用以及創(chuàng)新的多項(xiàng)考核是重中之重。
因此,在教學(xué)內(nèi)容和方法得以改變的大前提下,這種傳統(tǒng)的考核方式必然不能適用應(yīng)用性較強(qiáng)的單片機(jī)課程。換句話(huà)說(shuō),對(duì)這門(mén)課的考核方式進(jìn)行改革具有必然性和緊迫性。
具體做法是:除了傳統(tǒng)的考勤、平時(shí)作業(yè)和期中期末考試的筆試外,我們著重加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐成績(jī)?cè)谄綍r(shí)成績(jī)中所占比重,而且這個(gè)比重我們認(rèn)為要占較大一部分,只要學(xué)生平時(shí)認(rèn)真參與和注重了這一能力,就要得到一定的成績(jī),對(duì)動(dòng)手能力、應(yīng)用能力尤其感興趣甚至做得極好的學(xué)生可以得到該項(xiàng)的滿(mǎn)分。具體來(lái)說(shuō)又體現(xiàn)在平時(shí)實(shí)踐練習(xí)、課堂實(shí)踐討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)、期終實(shí)踐技能測(cè)試等方面。總之,這種新的考核方式更注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)。4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這幾年教學(xué)實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)采用這種辦法不僅可以使學(xué)生建立起單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的概念,還可以加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,許多教師和學(xué)生甚至都認(rèn)為這種項(xiàng)目實(shí)踐已經(jīng)等于或者相當(dāng)接近真正在企業(yè)里做項(xiàng)目,從這一點(diǎn)來(lái)看,增加學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練顯然增加了他們?cè)诮窈蠊ぷ髦械膽?yīng)用能力和工作信心。
總之,無(wú)論從教學(xué)內(nèi)容上、方法上還是考核方式上,單片機(jī)課程改革的重點(diǎn)和方向都是為了適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展極快的
單片機(jī)技術(shù),只是這種改革方式提高了對(duì)教師的要求,要求教師不僅要熟悉理論知識(shí),同時(shí)還需要具有相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研能力,不斷學(xué)習(xí)和了解新的技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新是一個(gè)相當(dāng)必要的條件。
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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文第4篇
關(guān)鍵詞：本科實(shí)踐教學(xué)；管理模式；開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新
中圖分類(lèi)號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0048-02
一、引言
大多數(shù)高校是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的教學(xué)型院校，尤其是工科院校著重培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的應(yīng)用型技術(shù)人才。在這種大趨勢(shì)下，高校對(duì)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)是非常重視的，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、分析問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力提出了很高的要求。近年來(lái)，我校在對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和管理方面做了不少探索性的工作，現(xiàn)以我校《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)為例，介紹一下我院在提高實(shí)踐教學(xué)的效果以及實(shí)踐教學(xué)管理方面積累的一些經(jīng)驗(yàn)。
二、傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)管理模式中出現(xiàn)的一些問(wèn)題
傳統(tǒng)的本科教育，過(guò)分于注重學(xué)生的理論考試分?jǐn)?shù)而輕視對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，造成教師和學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的輕視，實(shí)踐教學(xué)效果一直不甚理想。
1.實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)不能保障。由于實(shí)行學(xué)分制以來(lái)，學(xué)生選修的課程越來(lái)越多，課程安排較滿(mǎn)，不再允許學(xué)生通過(guò)整周停課來(lái)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，這使得大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有足夠的時(shí)間和精力對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行前期準(zhǔn)備和后期的調(diào)試。
2.實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)場(chǎng)地受到限制。由于實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地緊張，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室排課都很滿(mǎn)，沒(méi)有為實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)安排專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，只能利用實(shí)驗(yàn)室沒(méi)課的時(shí)間進(jìn)行，時(shí)間上的連貫性得不到保障，學(xué)生不能專(zhuān)心的投入到設(shè)計(jì)中去，嚴(yán)重影響了實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
3.指導(dǎo)教師和學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)不夠重視。因?yàn)闆](méi)有專(zhuān)門(mén)的課程實(shí)習(xí)場(chǎng)所和時(shí)間，同學(xué)們只能利用課余時(shí)間對(duì)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行資料的收集整理并設(shè)計(jì)完成。又由于受儀器設(shè)備和場(chǎng)地所限，指導(dǎo)教師也沒(méi)法跟蹤指導(dǎo)，完成的設(shè)計(jì)質(zhì)量令人不甚滿(mǎn)意，有些同學(xué)的設(shè)計(jì)報(bào)告還存在抄襲現(xiàn)象。
三、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)全過(guò)程的管理模式
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)管理模式包括四個(gè)過(guò)程：①制定教學(xué)目標(biāo)及要求。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)需要制定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)時(shí)間安排。②管理活動(dòng)的全過(guò)程包括組織與職責(zé)，對(duì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)器件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等資源的管理，組織實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)的完成。③實(shí)習(xí)的實(shí)施過(guò)程包括設(shè)計(jì)題目的選擇、設(shè)計(jì)的運(yùn)行、設(shè)計(jì)驗(yàn)收3個(gè)階段，這是實(shí)習(xí)管理中的重點(diǎn)。④持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程，通過(guò)每一輪實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)完成后的總結(jié)、分析、評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)的措施與方法，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
1.組織與職責(zé)。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程的順利開(kāi)展，必須要有嚴(yán)密的組織保障和制度保障。教師既是實(shí)訓(xùn)課程的指導(dǎo)者，也是直接管理者，因此必須制訂詳細(xì)的指導(dǎo)教師授課計(jì)劃，然后提交實(shí)驗(yàn)中心主任批準(zhǔn)，最后中心主任安排具體的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和協(xié)助教師指導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)員。
2.資源管理。①設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的組建。首先指導(dǎo)教師布置若干題目，學(xué)生自由選擇想要設(shè)計(jì)的題目，然后根據(jù)選題情況將學(xué)生分組，以4～5人一組為宜，鼓勵(lì)自由組合，并確定責(zé)任心強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生作為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。②器件管理。根據(jù)選擇設(shè)計(jì)題目的人數(shù)購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)元器件與原材料的數(shù)量，由實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一采購(gòu)管理。同時(shí)，學(xué)校還應(yīng)要求各科研實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室要積極配合，為學(xué)生提供項(xiàng)目所需場(chǎng)地、設(shè)備、設(shè)施等必要的訓(xùn)練條件。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)室管理教師，要監(jiān)督、記錄實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器的使用狀況，保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，避免因?qū)嶒?yàn)設(shè)備的錯(cuò)誤操作帶來(lái)的損失。
3.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程。課程設(shè)計(jì)的實(shí)施是實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵、核心環(huán)節(jié)，決定著實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)。課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程包括選題、運(yùn)行和驗(yàn)收3個(gè)階段。這3個(gè)階段密切相關(guān)，哪一個(gè)階段出現(xiàn)問(wèn)題，都將會(huì)影響到實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。選題直接關(guān)系到設(shè)計(jì)研究的成敗，設(shè)計(jì)運(yùn)行是實(shí)踐教學(xué)管理的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)結(jié)果的驗(yàn)收是對(duì)實(shí)習(xí)成果的檢驗(yàn)，也是評(píng)分的依據(jù)。①設(shè)計(jì)選題。結(jié)合單片機(jī)課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，針對(duì)課程設(shè)計(jì)的目的，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，選擇符合教學(xué)、符合學(xué)生水平、符合實(shí)驗(yàn)室條件的幾個(gè)課題。題目既不能太難也不能太簡(jiǎn)單，太難則會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒而失去信心，太簡(jiǎn)單則達(dá)不到提高學(xué)生動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同學(xué)們根據(jù)自己的能力和興趣愛(ài)好選擇設(shè)計(jì)題目，然后發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，查閱文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，最終完成設(shè)計(jì)選題。②設(shè)計(jì)運(yùn)行。在設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中，要求學(xué)生在單片機(jī)課程結(jié)束前3周開(kāi)始設(shè)計(jì)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)訓(xùn)的準(zhǔn)備工作安排，一周調(diào)研選題，一周設(shè)計(jì)軟硬件，一周制作、焊接、調(diào)試電路板，完成設(shè)計(jì)作品。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師積極對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，最大限度地調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生在設(shè)計(jì)中的主體作用。從實(shí)施方案的制訂、硬件電路的設(shè)計(jì)、PCB板的設(shè)計(jì)與制作、電路板的焊接、軟件編程與調(diào)試，到撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，全程啟發(fā)學(xué)生自己尋找解決方法，訓(xùn)練學(xué)生遇到問(wèn)題（提出問(wèn)題）─尋找方法（分析問(wèn)題）─解決問(wèn)題的方法和技巧，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，使課程設(shè)計(jì)更具有實(shí)踐性和實(shí)用性。為了減少設(shè)備的損壞率和器件的消耗，要求先通過(guò)仿真軟件仿真，通過(guò)之后才能進(jìn)行PCB板的制作和電路的焊接工作。③設(shè)計(jì)驗(yàn)收。驗(yàn)收階段是全面評(píng)審課程設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況、成果的質(zhì)量，也是完善課程設(shè)計(jì)的最后階段。通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收的管理，不僅可以促使學(xué)生端正實(shí)習(xí)態(tài)度、認(rèn)真完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，而且能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，找到差距。
四、實(shí)驗(yàn)中心對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理模式
為了方便課程設(shè)計(jì)的順利開(kāi)展，實(shí)驗(yàn)中心為學(xué)生們提供了專(zhuān)門(mén)的創(chuàng)新室和機(jī)房，但由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間緊張，學(xué)生們多是利用課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成，這就要求實(shí)驗(yàn)室能夠全天開(kāi)放，滿(mǎn)足不同時(shí)間段學(xué)生的使用需求。因此，智能化實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)就成為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室必不可少的輔助工具。
1.儀器設(shè)備的管理和使用。學(xué)生登陸校園網(wǎng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)中心固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠顯示設(shè)備數(shù)量、當(dāng)前狀態(tài)（運(yùn)行、保養(yǎng)、維修、報(bào)廢）、所有預(yù)約或排隊(duì)情況，了解當(dāng)前儀器設(shè)備誰(shuí)在使用，哪些時(shí)間段有空余，方便同學(xué)查看并預(yù)約。學(xué)生可以在網(wǎng)上提出使用請(qǐng)求，管理員審核通過(guò)后，按照申請(qǐng)者的申請(qǐng)時(shí)間順序和需求分配給申請(qǐng)者。對(duì)于簡(jiǎn)單的儀器設(shè)備，提供視頻培訓(xùn)資料和說(shuō)明書(shū)，對(duì)于復(fù)雜、貴重的大型儀器，由實(shí)驗(yàn)室管理人員提供專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)和指導(dǎo)。
2.實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁的管理和考勤。實(shí)驗(yàn)室管理子系統(tǒng)是可以對(duì)學(xué)生的信息進(jìn)行注冊(cè)登記，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，只需持校園卡靠近讀卡器，門(mén)禁系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別是否為合法用戶(hù)。如果是合法用戶(hù)，門(mén)禁系統(tǒng)允許用戶(hù)進(jìn)入，同時(shí)系統(tǒng)智能的判斷每張卡的使用期限，有效的進(jìn)出時(shí)間，且系統(tǒng)可以自動(dòng)分配座位號(hào)，接通座位電源。另外，系統(tǒng)還可以實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)室座位的分配情況，以及每個(gè)座位人員的詳細(xì)信息和進(jìn)行何種實(shí)驗(yàn)等相應(yīng)的信息。用戶(hù)離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室前必須劃卡注銷(xiāo)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄其使用的時(shí)間，作為考勤依據(jù)。
3.學(xué)生成績(jī)考核的管理。實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)學(xué)生實(shí)習(xí)成績(jī)時(shí)，學(xué)生成績(jī)客戶(hù)端提交系統(tǒng)將統(tǒng)計(jì)出學(xué)生實(shí)習(xí)期間的考勤結(jié)果和實(shí)習(xí)報(bào)告的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，然后再結(jié)合教師提交的根據(jù)課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收成果所得的成績(jī)提交給成績(jī)考核管理系統(tǒng)，系統(tǒng)再根據(jù)教師提供的權(quán)值分配情況給出學(xué)生的課程設(shè)計(jì)的最終成績(jī)。
五、結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐教學(xué)管理工作是本科實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要途徑。經(jīng)我校2011級(jí)、2012級(jí)電氣工程、自動(dòng)化兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐表明，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)管理模式的改革，學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的態(tài)度更加端正，熱情更加高漲，在后續(xù)進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)和參加各種競(jìng)賽的時(shí)候，能夠擁有更多的自信，將理論與工程實(shí)踐更緊密的結(jié)合起來(lái)，不僅降低了設(shè)計(jì)成本，縮短了開(kāi)發(fā)周期，提高了工作效率，而且擴(kuò)展了學(xué)生的思路，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生們一致反映教學(xué)效果很好。
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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文第5篇
【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法 測(cè)控系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì)
【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）11-0055-01
一、引言
測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要讓學(xué)生利用學(xué)習(xí)過(guò)的微型計(jì)算機(jī)原理、接口技術(shù)、傳感器、測(cè)量電路和控制電路等知識(shí)搭建一個(gè)滿(mǎn)足特定要求的測(cè)控系統(tǒng)[1]。原來(lái)的課程設(shè)計(jì)方式受限于實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備資源和電子元件的不足，僅進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，在大圖紙上畫(huà)出原理圖即達(dá)到設(shè)計(jì)要求。原來(lái)的課程設(shè)計(jì)選題往往只側(cè)重于測(cè)控系統(tǒng)一個(gè)方面或幾方面的知識(shí)點(diǎn)，如有的側(cè)重上位機(jī)程序設(shè)計(jì);有的側(cè)重采集系統(tǒng)設(shè)計(jì);有的側(cè)重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì);有的側(cè)重單片機(jī)與鍵盤(pán)、顯示等硬件電路接口設(shè)計(jì)。學(xué)生難以了解該課程的整個(gè)體系，難以實(shí)現(xiàn)鞏固學(xué)生相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生理論應(yīng)用能力和培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)目標(biāo)[2]。
二、課程設(shè)計(jì)要求和考核
測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)改革是采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，選擇幾個(gè)可以將多個(gè)基礎(chǔ)課程聯(lián)系起來(lái)，有特定要求的測(cè)控系統(tǒng)作為工程項(xiàng)目，讓學(xué)生在工程項(xiàng)目實(shí)踐的情境中進(jìn)行設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情，加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維，獲得實(shí)踐創(chuàng)新、綜合應(yīng)用的能力[3]。
1.課程設(shè)計(jì)基本要求
根據(jù)設(shè)計(jì)題目及要求，查閱有關(guān)資料，理解題目的背景和意義，了解所需設(shè)計(jì)的系統(tǒng)及特點(diǎn)等;根據(jù)深入分析，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，選擇所需元器件類(lèi)型，進(jìn)行電路原理設(shè)計(jì);根據(jù)系統(tǒng)功能進(jìn)行模塊劃分，進(jìn)行程序編寫(xiě)，完成系統(tǒng)調(diào)試;撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。
2.課程設(shè)計(jì)考核
成品任務(wù)書(shū)、電路原理圖、軟件流程圖、系統(tǒng)仿真結(jié)果、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)齊全后參加答辯;答辯表現(xiàn)、系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)演示、成品的完善作為主要的成績(jī)考核依據(jù)。
三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
本文選用多通道測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一實(shí)例，介紹項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在該課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。本例采用51單片機(jī)作為控制核心，搭配合理的電路，設(shè)計(jì)一款多通道測(cè)控系統(tǒng)，主要包括通道選擇、數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換、顯示和上位機(jī)通信等電路的設(shè)計(jì)。
通道選擇是通過(guò)八個(gè)按鍵構(gòu)建的獨(dú)立式鍵盤(pán)進(jìn)行。八路模擬信號(hào)是由滑動(dòng)變阻器分壓模擬產(chǎn)生，再經(jīng)過(guò)ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)AT89C51進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后將數(shù)據(jù)送入數(shù)碼管或LCD中進(jìn)行顯示，顯示位數(shù)由數(shù)據(jù)范圍和精度確定。數(shù)據(jù)還通過(guò)MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后，經(jīng)串行端口送入上位機(jī)進(jìn)行顯示。數(shù)據(jù)再通過(guò)DAC0832進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的模擬量送入執(zhí)行器進(jìn)行控制。
軟件設(shè)計(jì)時(shí)首先進(jìn)行模塊劃分，畫(huà)各模塊流程圖，設(shè)計(jì)模塊程序;再進(jìn)行各模塊整合完成系統(tǒng)流程圖，設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序。
在Keil軟件平臺(tái)中編寫(xiě)程序，調(diào)試后編譯生成HEX文件，在Proteus仿真平臺(tái)下將該文件加載至單片機(jī)，點(diǎn)擊運(yùn)行，根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)軟硬件調(diào)試，驗(yàn)證系統(tǒng)功能和課程設(shè)計(jì)成果。
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)幾年的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，學(xué)生不但能夠根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)，針對(duì)具體的任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)又能夠根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，鞏固理論基礎(chǔ)。通過(guò)鍛煉，學(xué)生的項(xiàng)目分析、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的能力得到明顯提升。近5年來(lái)，在省市和國(guó)家各部門(mén)組織的大學(xué)生“飛思卡爾杯”智能車(chē)競(jìng)賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品大賽和機(jī)器人競(jìng)賽等各種賽事中，本學(xué)院學(xué)生取得優(yōu)異的成績(jī)，獲國(guó)家級(jí)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)10項(xiàng)，省級(jí)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng)。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中取得了較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1] 孫傳友， 李濤. 測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)（第3版）[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2014.
