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      單片機開發板

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      單片機開發板范文第1篇

      【關鍵詞】項目教學;單片機;開發板;實踐

      教育部正在醞釀一種改革,啟動高校轉型改革,1200所國家普通高等院校,將會有600多所也就是將近一半轉向職業教育。那也就是說,培養技能型人才的高校比例將會大幅上升。我校為應用型本科院校,開展的應用型本科教育實際上就是本科的職業教育。

      單片機原理及應用是我校電氣工程及其自動化、自動化等專業一門非常重要的主干課程。單片機廣泛應用在電力電子技術、工業自動化、智能儀器儀表等多個領域,但是相關工作崗位要求學生有很強的系統設計能力和項目開發的能力,如何培養技能型人才,讓學生學以致用,實現畢業后與工作崗位的無縫對接,具備工作崗位的專業技能,對單片機相關課程現有的傳統教學模式提出了挑戰。

      一、單片機項目教學法及其實踐平臺

      目前,單片機課程傳統的教學模式是“理論教學”、“課內實驗”和“課程設計”。教學內容相對比較單一,綜合訓練和工程背景不強、,造成學生對單片機技術理解不透徹、實踐動手能力普遍較弱。[1]

      項目教學法主張先練后講,先學后教,強調學生的自主學習,主動參與,從嘗試入手,從練習開始,調動學生學習的主動性、創造性、積極性等,學生為主體,教師為主導,圍繞具體的項目構建教學內容體系,通過師生共同參與完成一個具體的項目而展開的教學活動。項目驅動法教學是以實踐應用為根本目標,在項目的教學實施過程中,學生按需學習,親身實踐,學習成為一個參與的創造實踐活動,項目完成的過程有利于培養分析和解決問題的能力,加強對學生自學能力、創新能力的培養。[2]

      在單片機項目教學法中引入單片機開發板,keil開發軟件。

      圖1 單片機開發板

      1.開發板簡介

      單片機開發板如圖1所示,為單片機項目教學提供硬件環境。該開發板采用方便易學設計理念,各功能模塊完全獨立,互不干擾,模塊之間用排線快速連接。一方面可以鍛煉動手能力,同時可加強初學者對實驗板硬件的認識,熟悉電路,快速入門;另一方面,因為各功能模塊均獨立設計,完全利用此板上的模塊資源,可以根據自身需要構建一個相應的最小系統板。系統單片機采用宏晶STC單片機,該單片機集成Flash 程序存儲器,并且具有 ISP在系統可編程功能,無需編程器,應用宏晶公司提供的下載軟件,可由串口直接下載程序,幾秒鐘即可完成,為項目教學中的編程調試提供極大方便。

      2.keil軟件應用

      Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發系統,如果你使用C語言編程,那么Keil幾乎就是你的不二之選,即使不使用C語言而僅用匯編語言編程,其方便易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。Keil提供一個集成開發環境(uVision),這個集成開發環境包含:編譯器,匯編器,實時操作系統,項目管理器,和一個功能強大的仿真調試器。Keil軟件在單片機項目教學過程中主要讓同學學習單片機編程。

      二、項目教學方法的實施

      項目的內容是項目教學的基礎,項目的設計是項目教學的最重要的環節,通過各個項目的實施,不僅要讓同學掌握單片機的基礎知識,還要培養同學的系統設計和開發能力。

      本文將開發板提供的硬件環境和傳統單片機教學內容相結合,打破傳統單片機教材的章節結構,根據難易程度設計了三個層次的項目內容,每個層次由幾個具體項目組成,每個項目大概4到8課時。[3][4]

      1.基礎訓練

      項目1:單片機認知,keil軟件應用,下載軟件應用。

      主要內容:了解單片機的性能,單片機的引腳功能,學習使用keil軟件開發平臺,了解開發板的主要功能模塊,開發板下載軟件下載流水燈的程序。

      實施效果:通過該項目的實施,讓同學掌握keil軟件的基本應用,對單片機系統開發過程有初步認識。

      項目2:輸入輸出接口,led指示燈應用,按鍵,數碼顯示等。

      主要內容:了解led燈,led數碼顯示,獨立鍵盤,矩陣鍵盤等簡單輸入輸出接口的原理及使用方法。

      實施效果:上述輸入輸出接口是單片機相關項目的基礎,通過該項目為同學在后續的項目實施過程中提供了簡單的人機交互接口,使同學對單片機在各相關行業的應用有更加感性的認識。

      項目3:單片機存儲器結構,寄存器應用

      主要內容:順序結構程序,分支程序,循環程序,子程序等。

      實施效果:通過該項目的實施主要讓同學掌握單片機的編程方法,單片機各存儲器的功能以及讀寫方法。

      2.接口模塊訓練

      項目4:單片機中斷系統

      主要內容:了解STC51單片機的中斷系統結構,中斷相關寄存器的功能,掌握中斷的編程方法和中斷電路的使用。

      實施效果:中斷時單片機與外設交換數據的重要手段,通過該項目的實施使同學對中斷有了更深入的了解,掌握中斷的編程方法,中斷程序結構,中斷在工程應用中的意義。

      項目5:單片機定時器/計數器

      主要內容:掌握STC51單片機定時器/計數器的結構,寄存器的功能,各種工作模式的特點,定時器/計數器的編程方法。

      實施效果:項目分別針對實際生產生活過程中的應用進行了定時器,計數器的練習。

      項目6:串行通信接口

      主要內容:掌握STC51單片機串行通信接口的結構,寄存器的功能,各種工作模式的特點,串口的通信協議和編程方法。

      實施效果:通過該項目的實施使同學了解串行通信的基礎知識,完成單片機和PC(串口調試助手)之間的通信,完成兩臺開發板之間的通信(要求同學自定義通信協議)。

      3.綜合訓練

      項目7:SPI總線,A/D,D/A轉換器的應用

      主要內容:SPI總線的引腳功能,時序。項目選用具有SPI接口的A/D,D/A轉換器。

      實施效果:串行總線接口有很多優點,在單片機電路的擴展過程中使用更加廣泛,通過SPI總線和A/D或D/A轉化器項目的實施,不僅使同學掌握SPI總線,A/D,D/A工作原理和編程方法,而且讓同學掌握單片機電路串行擴展的思想,引導同學自學I2C總線和單總線等串行總線。

      項目8:溫度可調聲光報警系統

      主要內容:溫度采集,鍵盤設置溫度的上下線,數碼顯示溫度,聲光報警,繼電器輸出。

      項目所用模塊組合如圖2所示。

      實施效果:該項目相對比較綜合,難度較大,可以在此基礎上增加加熱,降溫環境,實現閉合控制,很好的提高了學生綜合能力。

      圖2 溫度可調聲光報警系統

      綜合訓練項目可以根據實際情況具體實施。

      三、結束語

      基于單片機開發板的項目教學方法改變了“單片機理論教學+實驗教學+課程設計”傳統模式,并打破了傳統課本單片機教學內容的結構。教學過程中,每個項目的實施都達到了很好的效果,并為我校學生參加的單片機類的全國大賽都取得的優異成績奠定了基礎。

      另外,該開發板提供的模塊很多,綜合訓練可以根據不同同學的學習情況進行單獨設置。同學可以通過增加難度,增加模塊功能,或者自行設計模塊和開發板對接來完成畢業設計。

      參考文獻

      [1]唐煒.基于“項目驅動”的單片機類課程實踐教學改革[J].實驗室研究與探索,2010(05).

      [2]王京港,張翠屏.基于項目驅動及Proteus仿真的單片機教學改革探索[J].中國電力教育,2013(22):138-139.

      [3]彭遠芳,陸勤,胡寧,楊洋.基于“項目驅動法”的單片機課程一體化教學的探索與實踐[J].計算機教育,2010(06).

      單片機開發板范文第2篇

      【關鍵詞】耳聲發射測量儀;PXI;Laview

      前言

      耳聲發射測量儀是聲學測量中的基本儀器,廣泛應用于聽力普查中。目前對耳聲發射測量儀的檢測需要頻繁的更換檢測儀器來檢測其各個技術參數,費力費時,并且不能保證耳聲發射測量儀整個系統的可靠性。針對上述問題,本文提出基于瞬態誘發耳聲發射(TEOAE)的校準系統,搭建并設計軟硬件平臺,實現一套可靠性高,自動化度較高的系統。

      1.硬件設計

      根據耳聲發射測量儀的原理,總體設計方案的基本思想是模擬人耳反應系統提取耳聲發射信號特征。本文重點設計基于TEOAE的校準系統,其結構示意圖如圖1所示。

      圖1 基于TEOAE的校準系統結構示意圖

      1.1 NI-PXI 設備

      PXI設備是整個校準系統的核心,主要分為PXI控制器和聲學采集卡兩部分。本系統采用了NI公司的PXI-8108控制器和PXI-4461數據采集卡。NI PXI-8108是一種可用于PXI和CompactPCI系統的高性能控制器。其控制器是雙核的,頻率為2.53 GHz,DDR2內存頻率為800 MHz。NI PXI-4461是24位模擬輸入/輸出數據采集模塊,同步生成和采集高精度的動態信號[1,2]。

      圖2 單片機波形觸發器流程圖

      1.2 單片機開發板

      TEOAE信號是由短刺激(click刺激聲或短純音刺激聲)信號重復觸發產生的[3,4],這要求生成設備具有可重復觸發輸出的功能,PXI-4461數據采集卡不能滿足此項需求。本文提出在基于單片機開發板情況下,結合PXI-4461數據采集卡共同設計波形觸發器,實現TEOAE信號的生成。設計的單片機波形觸發器主要工作流程圖如圖2所示。

      單片機波形觸發器的模擬電壓波形通過SD卡存儲在設備上,或者通過USB連接到電腦上,通過上位機程序修改和下載波形。整個單片機波形觸發器系統的控制核心是Atmel公司生產的一款低價高速的8位微控制器,內置8路AD轉換和串口等常用外設的AVR系列芯片――MEGA32,用C語言對此芯片進行開發調試。其中單片機波形觸發器和上位機PXI-8108控制器之間的通信協議全部為ASCII字符形式,以H開始,Z結束。本單片機波形觸發器上帶有液晶顯示、按鍵輸入、蜂鳴器和指示燈等,方便操作。

      2.軟件設計

      軟件部分主要由NI公司開發的Labview編程語言[5]進行實現,其整個軟件設計如圖3所示。

      圖3 校準系統軟件結構圖

      本文重點研究信號采集驅動模塊及信號生成驅動模塊的軟件設計。

      2.1 信號采集驅動模塊

      信號采集驅動模塊主要是利用硬件4461數據采集卡對刺激信號進行采集和數據的保存。虛擬儀器中Labview采集信號的主要流程如下:

      a.創建單個或多個虛擬通道,并將其添加至任務。

      b.設置采樣時鐘的源、頻率、采樣模式,以及采集或生成的采樣數量,并創建所需的緩沖區。

      c.使任務處于運行狀態,開始測量,將采集到的數據輸入到緩沖區。

      d.讀取用戶指定任務或虛擬通道中的采樣,并對采集到的信號進行圖形顯示和EXCEL保存。

      e.停止清除任務,釋放任務保留的資源。

      2.2 基于單片機的信號生成模塊

      信號生成驅動模塊主要是通過軟件設置使相對應的硬件設備輸出TEOAE信號。主要方法是由PXI設備生成特定的波形數據,保存到EXCEL文件中,然后經過電腦的串口通信協議把波形數據傳送到單片機的儲存卡中,當單片機接收到特定的命令后,根據需求輸出相應的波形數據。對單片機開發板的控制采用上位機和下位機之間互相的通信機制,當單片機通過串口連接到電腦后,電腦和單片機之間通過指令的發送和反饋建立通信協議,對單片機開發板進行串口檢測、狀態查詢和波形下載等一系列的控制。

      3.實驗分析

      為了驗證校準系統的有效性,本文對設計的校準系統進行測量對比實驗,分別用校準系統和示波器,對短純音刺激聲信號的上升時間、下降時間和持續時間這三個指標參數進行實驗對比,檢查結果是否一致。其中用校準系統和用示波器所獲取的短純音的聲信號如圖4所示。實驗結果表明,校準系統和示波器對三個波形參數的測量結果基本一致,且在允差范圍之內,證明了該校準系統校準結果的有效性。

      圖4-1 示波器短純音信號獲取實驗結果

      圖4-2 校準系統短純音信號獲取實驗結果

      4.結論

      本研究基于PXI的數據采集平臺及NI公司的Labview圖形化軟件,可以實時,準確的采集耳聲發射測量儀校準系統的數據。該系統設計方法具有硬件接口簡單,軟件編程方便,實用的特點,在實際數據采集及儀器校準方面具有一定的參考價值。

      參考文獻

      [1]鄭對元.精通LabVIEW虛擬儀器程序設計[M].北京:清華大學出版社,2012.

      [2]屈爾慶.基于.LabVIEW的信號發生器的設計[J].現代電子技術,2010,33(011):106-107.

      [3]鄭玲,葉大田,楊福生等.瞬態誘發耳聲發射(TEOAE)的建模與仿真[J].中國生物醫學工程學報,2002,21(1):45-52.

      單片機開發板范文第3篇

      【關鍵詞】單片機 項目教學 教學改革

      【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)11-0227-02

      《單片機原理及應用》是電子信息類專業的一門極其重要的專業課程,教學質量的好壞直接影響著學生實踐能力的培養和就業情況[1]。傳統的單片機教學以理論為主,依次講解單片機內部結構,匯編語言,定時器、中斷、外部擴展技術等知識點,在整個知識體系的講解中輔以一定的實例。在“教師講、學生聽”的教學模式下,學生難以理解相關知識點,覺得單片機非常難學,教學效果不理想。為了適應新形勢下應用型人才的培養目標,單片機教學的改革勢在必行。

      一、項目化教學改革的思路

      《單片機原理及應用》課程的培養目標是培養具有單片機軟/硬件設計、系統調試和設計的應用型人才。由于傳統的教學方法不能達到培養目標的要求,更無法考核學生的實際的操作技能,因此需要探索出一種新的教學方法。項目化教學過程中采取以應用為主線,把課程內容分解成各種典型的項目與任務,將教學內容進行整合,建立“做中學、做中教”的教學模式;以自編教材--《單片機原理及應用項目化教程(C語言版)》為參考教材,利用項目來進行教學設計,采用項目化結構模式,每個項目包含一個或幾個任務;應用 Proteus仿真軟件、Keil C軟件對相關項目進行課堂分析講解[2],給學生配置單片機開發板實物進行項目任務的設計練習。在課堂教學過程中,教師先對項目、任務進行分析,然后對該任務所涉及的單片機知識點進行講解,最后通過子任務讓學生自己動手進行相關的設計與制作。

      二、項目教學設計與實施

      1. 教學項目設計

      教學內容將單片機相關知識點融入到各個項目或任務中,使學生在學習單片機應用的同時掌握相關知識點,以達到對單片機技術的靈活應用的目的[3]。項目劃分如表1所示。項目中涵蓋了51系列單片機的重要知識點。各項目的編排采用了由淺入深,由易到難的順序,學生易于接受。

      表1 單片機課程項目具體劃分

      2.項目教學實施

      該項目教學法是基于KST-51開發板的,開發板包含單片機最小系統、鍵盤、LED燈、數碼管、1602液晶、EEPROM模塊24C02、蜂鳴器、溫度傳感器DS18B20、AD與DA轉換模塊PCF8591、實時時鐘模塊DS1302、紅外接收模塊HS0038、步進電機28BYJ-48等,用此開發板能夠完成表1中所有項目。此外,開發板配套光盤資料里有各個模塊的例程和視頻資料,為學生自學提供了良好的條件。

      學習該課程前,要求每位學生到實驗室借一套KST-51開發板,并將相關軟件Keil、Proteus、USB轉串口驅動等在自己的筆記本電腦上安裝好,上課時帶上開發板和筆記本電腦進教室,老師邊講,學生邊學邊做,老師每講完一個知識點都會下發一個小任務促進學生消化吸收相關知識,學生每完成一個小任務都能直觀的看到實驗現象,能夠真切的感受到收獲的喜悅,從而大大的激發了學習興趣。每學完一個項目都有幾道思考題需要學生課后去設計完成,并計入平時成績,從而充分調動學習的積極性。

      3.考核方式改革

      項目化教學模式的考核應該是學生對單片機綜合應用能力的考核,側重于對單片機的軟件編程、各硬件模塊使用的考核[5]。因此取消了傳統的試卷式的考核方式,采用項目考核方式。成績評定方法:本課程的考核是平時出勤、平時項目操作以及期末技能測評成績相結合。具體比例為:上課出勤占20%,平時項目操作占30%,期末技能測評成績占50%。其中,平時項目操作是指每個項目學完以后課后的思考題完成情況;期末技能測評是老師根據教材上的知識點以項目的形式出題,且班上每人題目不重復,學生在2周內完成設計并進行項目答辯。這種考核方式學生可以隨時查閱各種相關資料,主要考察學生發現問題和解決問題的能力,改變過去純粹考核學生對單片機知識點掌握程度的考試方式。

      三、結束語

      針對傳統單片機課程教學中存在的不足,結合本人多年的教學實踐,將項目化教學方法應用到單片機的教學改革中并實施,通過項目化、任務化的方式將單片機的知識點學習融合到了解決問題的過程中,充分調動了學生學習興趣和積極性,培養了學生分析問題和解決問題的綜合能力,增強了學生的對單片機的綜合應用和動手實踐操作能力。該項目教學已進行了兩輪,大大提高了學生的學習興趣,與進行教學改革之前相比,教學質量有了明顯好轉,學生的動手能力和創新能力也有了較大提高。

      參考文獻

      [1]陳飛,顧啟民,王偉. 基于Proteus和Keil的項目教學法在單片機教學中的應用[J].實驗科學與技術,2013,11(5):48-52.

      [2]李冰.單片機原理及應用課程的項目化教學改革與探索[J].教學研究,2015,38(1):70-73.

      [3]胡敬朋,王聰. 單片機項目教學研究及實踐[J]. 電氣電子教學學報,2009,31(5) :82-84.

      單片機開發板范文第4篇

      比賽事宜

      比賽平臺與比賽內容

      ?競賽秘書處統一提供單片機MC9S12DGl28開發板、開發軟件Code Warrior和在線調試工具,統一負責采購車模套件。

      ?參賽隊伍在車模平臺基礎上,制作一個能夠自主識別路線的智能車,在專門設計的跑道上自動識別道路行駛。

      ?綜合賽車單圈最短時間、技術報告質量等項的分數進行評獎。

      ?全國按照地域劃分為五個分賽區。各參賽隊伍首先在各分賽區進行預賽,各分賽區的優勝隊將參加決賽。由第二屆大賽組委會根據各賽區報名參賽隊數確定各分賽區參加決賽的優勝隊伍數目。

      ?競賽秘書處提供的單片機開發工具所有權歸參賽學校所有.參賽隊伍使用它參加比賽。

      日程安排

      ?比賽報名階段:2006年12月20日至2006年1月20日:

      ?資格評審階段:2007年1月20日至2007年1月30日:

      ?簽訂比賽協議,發放開發工具以及購買車模套件階段:2007年2月1日至2007年2月28日:

      ?分賽區舉辦聯誼會議:2007年3月初;

      ?參賽隊伍賽車制作調試階段:2007年3月至2007年6月:

      ?分賽區舉辦比賽階段:2007年7月中旬;

      ?參加決賽隊伍技術報告提交與評審階段:2007年8月10日:

      ?決賽階段:2007年8月17~20日在上海交通大學:比賽隊伍需要完成智能車設計制作,提交完整技術報告。

      組隊規定、報名辦法及培訓

      組隊規定

      2007年暑期之前在校的本科生及研究生均可以參加比賽;每支參賽隊由3名學生組成,其中至少包括2名本科生,另有帶隊老師1名,每名學生只能參加一支隊伍:每個學校不超過2支隊伍。

      報名辦法

      參賽隊通過競賽網站報名。參賽隊伍資格確認后.從網站下載并填寫“參賽協議”,連同學校推薦信函一并寄往各分賽區承辦學校。

      第一賽區:東北大學(110004)東北大學127信箱沈陽和平區文化路3號巷11號主樓251李晶皎

      第二賽區:天津工業大學(300160)天津河東區成林路63號天津工業大學教務處畢云晴

      第三賽區:上海電力學院(200090)上海平涼路2103號.計算機與工程學院張建平

      第四賽區 深圳大學(518060)深圳大學機電與控制工程學院科技樓5樓李紅云

      第五賽區:重慶大學(400044)重慶大學電氣工程學院電力電子與電力傳動系劉和平

      各分賽區組委會收到參賽隊的參賽協議以及學校推薦信函后,可以通過郵寄發放開發套件,也可以通過召開分賽區聯誼會統一發放開發套件。

      培訓

      各分區承辦學校組織分賽區參賽隊伍聯誼會,會議內容包括比賽內容、規則質疑、S12單片機開發技術培訓、領取S12單片機開發板以及BDM調試工具等。

      不參加聯席會議的隊伍隨后可以通過郵寄方式獲得BDM調試工具。

      網站服務

      競賽網站www.smartcar.au.tsinghua.edu.cn.競賽秘書處通過網站提供競賽活動信息服務。

      獎勵

      1.特等獎1隊,每隊叁萬元人民幣、流動獎杯以及固定獎杯一個;

      2.一等獎3隊,每隊壹萬元人民幣、獎狀:

      3.二等獎6隊,每隊伍千元人民幣、獎狀;

      4.三等獎30隊,每隊壹千元人民幣,獎狀:

      5.優勝獎(順利完成決賽比賽隊伍,不含特、一、二、三等獎的隊伍).每隊獲得由飛思卡爾公司提供的紀念品.獎狀,獎金總額十二萬元人民幣。

      知識產權

      所有參賽隊伍必須與大賽各分賽區組委會簽訂參賽承諾協議(具體內容參見協議文本),參賽作品的著作權歸屬參賽者本人.飛思卡爾半導體公司和比賽秘書處可以在相關主頁上收錄并公開獲獎作品的設計方案、技術報告及參賽模型車的視頻、圖像資料。

      競賽規模

      此次競賽有260余所高校、500多個隊參賽,分五大賽區進行預賽.各區的優秀隊將參加全國決賽。

      說明:

      比賽規則及技術報告要求:詳情查詢網站。

      組織機構

      主辦單位:教育部高等學校自動化教學指導分委員會、飛思卡爾公司

      單片機開發板范文第5篇

      【關鍵詞】單片機;Proteus;教學改革

      Abstract:This article analyzes the drawback of the MCU teaching in the high school,and proposes a reform measure of single chip computer based on proteus and keil simulation software,makes up for the drawback of traditional teaching method.This method enriches the theory teaching methods,motivates students’interest,and training students’practical ability.

      key words:MCU;proteus;Teaching reform

      由于單片機體積小、可靠性高、功能較強、價格便宜以及應用廣泛等諸多優點,被廣泛應用于工業控制、自動化設備、儀器儀表、現代化家電以及通信等各個領域。單片機原理及應用課程是高等院校自動化、電氣工程及其自動化和電子信息工程等專業的一門專業基礎課,在學生以后的畢業設計、電子競賽和工作中會起到很大的作用。單片機原理及應用課程已經成為各大學和高職院校機相關專業開始的一門重要的課程。然而,在傳統教學中,這門課程的教學偏重理論教學,而且實踐教學內容老舊,不能跟隨時代的發展而進行相應的調整[1]。單片機課程的教學需要老師能夠轉變教學觀念,從注重知識向注重技能教學進行轉變。本文探討了基于Proteus仿真軟件的單片機教學,希望能為廣大單片機教學工作者提供一點思考。

      1.單片機目前教學中存在的問題

      傳統的單片機課程教學存在許多問題,主要表現在課堂教學主要以PPT形式講解內容,缺乏生動性和演示效果;單片機實驗主要以實驗箱為主,只能完成一些基礎性實驗,很難實現現代實驗教學改革中提出的“優化課內,強化課外”的實驗教學意識。不利于學生綜合知識體系的建立,更不利于培養學生的創新思維和創新能力[2];上課及實驗以匯編語言教學為主,主要的實驗內容為指令的操作訓練及部分外設的簡單編程。此種教學實驗方法已經遠遠落后于社會對單片機開發設計人才的需要。培養出來的學生在畢業設計需要進行單片機綜合設計的時候表現出不知所措,也不知道如何進行芯片選型,更不必說如何進行完整的系統方案設計[3]。這些都是以往單片機教學中存在的問題

      2.教學改革手段

      將Proteus和Keil引入到單片機課堂教學。Proteus軟件是英國Labcenter Electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及器件。此外,Proteus軟件具有強大的單片機原理圖制作能力,并且能對設計的電路圖進行實時交互式仿真,能為設計人員提供多種虛擬儀器。它是目前最好的仿真單片機及器件的工具。目前,該軟件在國內已經受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師以及致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞[4][5]。

      下面筆者以一個實例為例來介紹基于Proteus和Keil的單片機教學方法。實例主要包括單片機AT89C51、串口、七段共陽極顯示數碼管。串口采用查詢法接收數據。查詢法的原理是不停的檢測串口接收中斷標志RI,當RI等于1時,代表接收到數據,立即將RI標志手動清零。然后將接收到的數據轉換成數碼管可以顯示的代碼,然后送P1口顯示[6]。同時,將接收到的數據通過串口回傳。仿真時要用到串口調試助手,本文采用的串口調試軟件為ComMaster。將串口調試軟件和Proteus中的串口的接口和波特率設置好以后,就可以通過ComMaster把數據傳送到單片機,同時會接收到回傳的數據。可以觀察接收到的數據和發送的收據是否一致,這樣也可以檢驗程序設計的是否有問題。

      圖1 單片機串口接收數據并顯示

      圖2 Keil開發編譯環境

      需要注意的是Proteus仿真軟件中,單片機與PC串口連接時單片機RXD與PC串口的RXD連接,單片機的TXD與PC機的TXD相連,而實際的單片機開發板與PC機相連的時候,單片機的RXD要與PC機的TXD相連。

      通過結合Proteus軟件和Keil C51軟件對51單片機的串口進行仿真后,學生能對51單片機串口的硬件電路設計和程序設計有一個很好的理解。同時,此案例能夠將51單片機和PC機串口通信的問題在學生腦海中建立一個直觀的印象,加深學生對本次授課內容的理解和直觀感受。

      3.結束語

      Proteus和Keil仿真軟件的引入,從某種程度上說是彌補了實驗和工程應用間脫節的矛盾和現象。采用Proteus仿真軟件結合Keil C51單片機開發環境,能夠解決目前單片機教學中教學案例陳舊、設備更新速度慢等問題,提高了單片機課程的教學質量,對于提升學生的單片機設計能力和創新能力具有非常明顯的效果。本文所討論的單片機教學改革形式已經在時間教學過程中得到實施,有了一些初步的成果:學生的學習積極性得到提高,教學的效果有了提升。

      參考文獻

      [1]唐雨紅.基于Proteus的《單片機原理及應用》教學應用研究[J].江蘇教育學院學報,2013,29(1):33-34.

      [2]袁鋒偉,趙立宏,朱慧玲,等.基于Proteus的單片機課程教學與實驗改革[J].實驗室研究與探索,2007,26 (12):75-78.

      [3]張晴,劉為.單片機實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2003,22(4):27-28.

      [4]張宏偉,閻有運,王新.單片機實踐教學中所存在問題[J].實驗室研究與探索,2009,28(4):206-208.

      [5]陳曉雯.單片機教學改革的研究與實踐[J].信息與電腦,2011,5(2):202-203.

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