單片機課程設(shè)計報告
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單片機課程設(shè)計報告范文第1篇
隨著單片機技術(shù)的迅猛發(fā)展,單片機的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,特別是工業(yè)自動化控制、通信、儀器儀表的智能化及我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。作為工科類專業(yè)的學(xué)生,怎樣學(xué)好《單片機原理》這門專業(yè)基礎(chǔ)課,作為教師,怎樣通過《單片機原理》課程的學(xué)習(xí)及《單片機課程設(shè)計》來培養(yǎng)在校大學(xué)生理論聯(lián)系實際、敢于動手、善于動手和獨立自主解決實際問題的實踐能力,一直是教育工作者探索的課題。由于這門課程自身的特點和教學(xué)目標(biāo),實踐動手能力的培養(yǎng)非常關(guān)鍵。在實際教學(xué)中,我們采用了《單片機課程設(shè)計》的教學(xué)模式, 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并對實驗內(nèi)容進行教學(xué)改革,引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生積極參加各類競賽,著力培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、科研能力及創(chuàng)新能力。
2、利用單片機課程特點,為學(xué)生創(chuàng)建一個實踐與創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺
“單片機原理及應(yīng)用”課程是一門技術(shù)性、應(yīng)用性極強的學(xué)科。歷年來的全國大學(xué)生競賽試題（電子類）都幾乎會汲及到單片機技術(shù)的靈活運用。而實驗與課程設(shè)計又是一個極為重要的環(huán)節(jié)。我們將實驗課與課程設(shè)計有機地結(jié)合起來,首先做一定數(shù)量的驗證性實驗,讓學(xué)生充分掌握單片機的基本原理、指令系統(tǒng)、接口技術(shù),使其具備初步的單片機硬件設(shè)計、軟件開發(fā)能力基礎(chǔ)上,才進行綜合性實驗,在綜合性、設(shè)計性實驗做得得心應(yīng)手的時候,再進行課程設(shè)計。單片機課程設(shè)計是一個十分重要的環(huán)節(jié),它包括單片機軟件設(shè)計、硬件設(shè)計,調(diào)試等實踐內(nèi)容。通過這些環(huán)節(jié)的實踐、教學(xué),可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,實現(xiàn)知識向能力的轉(zhuǎn)化。這樣,學(xué)生通過實踐、實戰(zhàn),一步步深入,當(dāng)學(xué)生們將每個實驗內(nèi)容完成、理解、吃透后,就會有能力提升到一個新的高度：獨立、高效、有創(chuàng)造性地去開發(fā)新的項目。這樣,就能很好地、充分地利用實驗課及課程設(shè)計為學(xué)生構(gòu)造一個實踐與創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺（如圖1）。同時又為他們將來參加各類競賽做了很好的鋪墊。
3、對實驗內(nèi)容進行教學(xué)改革,提高開發(fā)效率,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、適應(yīng)能力強、實踐能力強的高素質(zhì)人才
3.1 改用C語言作為開發(fā)單片機的主流語言
以前,我們進行實驗時主要是以匯編語言為主。因為匯編語言能直接操作計算機的硬件,學(xué)習(xí)匯編語言能幫助我們?nèi)チ私鈫纹瑱C的硬件構(gòu)造,當(dāng)然同學(xué)們必須掌握匯編語言的基本方法。但采用匯編語言編寫單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序所花的時間長,且調(diào)試及排除錯誤亦比較困難。為提高編制計算機系統(tǒng)和應(yīng)用程序的效率,適應(yīng)社會競爭的需要,改善程序的可讀性和可移植性,我們在要求學(xué)生了解匯編語言的基礎(chǔ)上改用了高級語言編程,用C語言作為開發(fā)單片機的主流語言。要求學(xué)生用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件,這樣就會縮短開發(fā)周期,增加軟件的可讀性,便于改進和擴充,同時,亦方便學(xué)生將C語言編寫的程序很容易在不同類型的計算機之間移植。
3.2 采用Keil C51 Windows集成開發(fā)軟件及51MCU DEMO試驗板作開發(fā)平臺
我們采用了Keil C51 Windows集成開發(fā)軟件及51MCU DEMO試驗板作學(xué)生學(xué)習(xí)單片機技術(shù)的開發(fā)平臺。Keil C51是德國Keil公司開發(fā)的基于Windows平臺的單片機集成開發(fā)環(huán)境,可以講是目前世界上最優(yōu)秀、最強大的51單片機開發(fā)應(yīng)用平臺之一。它包含一個高效的編譯器、一個項目管理器和一個MAKE工具。它集編輯、編譯、仿真于一體,支持匯編、PL/M語言和C語言的程序設(shè)計,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時在線仿真兩種方式對目標(biāo)系統(tǒng)進行開發(fā),而且學(xué)生在軟件仿真時,不但可以隨時模擬單片機的I/O口、定時器、中斷之外,甚至還可以仿真單片機的串行通信。而51MCU DEMO試驗板功能強大、用途廣泛,它集與PC機通信的電平轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動字符液晶及點陣圖形液晶接口、行列式鍵盤、音響實驗電路、中斷實驗電路、I2C總線、DIP開關(guān)、程序的ISP在線下載接口等于一體的51單片機開發(fā)板。學(xué)生除了能在其上進行一般的驗證性、綜合性實驗外,還可以學(xué)習(xí)開發(fā)、設(shè)計較高級的智能化、應(yīng)用型實驗項目如：單片機與PC機的遠程交互通信、單片機在線編程控制等。
3.3 開好（重視）綜合性、設(shè)計性實驗,強調(diào)學(xué)生自己動手完成實驗的全過程
在確立了開發(fā)語言及實驗平臺搭建好后,強調(diào)學(xué)生必須認真對待每一個綜合性、設(shè)計性實驗。在選題時要求學(xué)生結(jié)合理論課及平時的資料收集,自己確定題目。自己分析、設(shè)計、自己動手編程、調(diào)試安裝,并最后完成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。強調(diào)學(xué)生自己動手的目的是使學(xué)生在設(shè)計過程中,通過查閱資料、確定方案、軟硬件設(shè)計及調(diào)試和撰寫設(shè)計說明書等,從而對單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程得到一次全面的實踐訓(xùn)練,從而使學(xué)生獲得單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的基本知識和基本技能,進一步強化學(xué)生的動手能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng),為以后參加種類比賽及將來去設(shè)計和實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。
4、課程設(shè)計典型案例分析
4.1 課程設(shè)計目的
單片機技術(shù)是一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程,要求通過理論教學(xué)和實驗、課程設(shè)計等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生能在理論的指導(dǎo)下,主要依靠實踐活動,設(shè)計出一個小型單片機應(yīng)用系統(tǒng)。課程設(shè)計目的是使學(xué)生增進對單片機的感性認識,加深對單片機理論方面的理解,掌握單片機內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用,如：定時器/計數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存貯器、I/O口等,熟悉單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計過程、方法及實現(xiàn),為以后設(shè)計和實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。同時,樹立嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。學(xué)生通過單片機軟硬件設(shè)計、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié),初步掌握工程設(shè)計方法和組織實踐的基本技能,逐步熟悉開展科學(xué)實踐的程序和方法。
4.2 課程設(shè)計要求
要求學(xué)生獨立完成課題設(shè)計,掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法；完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計及調(diào)試工作；在課程設(shè)計中要注重培養(yǎng)工程質(zhì)量意識,并寫出課程設(shè)計報告；通過查閱手冊和有關(guān)文獻資料培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決實際問題的能力；通過實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),掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的分析方法和工程設(shè)計方法；掌握常用儀器設(shè)備實驗仿真開發(fā)系統(tǒng)的使用方法,學(xué)會實驗調(diào)試,提高動手能力；綜合應(yīng)用課程中學(xué)到的理論知識去獨立完成一個設(shè)計任務(wù)；培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風(fēng)和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
4.3 單片機課程設(shè)計總學(xué)時安排
單片機課程設(shè)計總學(xué)時為18學(xué)時,安排學(xué)生每天用2學(xué)時進行課程設(shè)計,具體安排見（表1）同時還安排專門的老師作指導(dǎo)。包括對學(xué)生所選課題的深入分析,對實施方案的探討,對學(xué)生所擬定的總體設(shè)計方案進行認真研究、論證,以避免定稿后才發(fā)現(xiàn)方案上的疏忽,造成開發(fā)進程的延誤。
4．4 課程設(shè)計實例
4. 4. 1 實驗題目：單片機與PC機的通信實驗
系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境： 采用MCS-51單片機軟件Kei C51及51MCU DEMO試驗板作開發(fā)主平臺；采用C語言作為開發(fā)單片機的主流語言
實驗所需器材：并口下載器、16×2字符液晶顯示模組、128×64點陣圖形液晶顯示模組、5V高穩(wěn)壓電源、一臺PC機
實現(xiàn)方法探討： PC機發(fā)送一個字符給單片機,單片機收到后即在個位、十位數(shù)碼管上進行顯示,同時將其回發(fā)給單片機。要求：單片機收到PC機發(fā)來的信號后用串口中斷方式處理,而單片機回發(fā)給PC機時用查詢方式。
4. 4. 2 MCS-51單片機軟件Kei C51的開發(fā)過程
1）開發(fā)的全過程的過程,請見圖2。
2）單片機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)、鼓勵學(xué)生積極參加各類競賽培養(yǎng)學(xué)生科研、創(chuàng)新能力
學(xué)生通過理論與實踐結(jié)合,通過單片機課程設(shè)計后,已經(jīng)掌握了一定的分析問題與解決實際問題的能力,在有了單片機課程設(shè)計的經(jīng)驗和掌握了技術(shù)知識及具有了實際操作能力的的基礎(chǔ)上,老師再去有的放矢地引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生積極參加各類競賽、全國“跳戰(zhàn)杯”、廣東省的軟件大賽等,通過競賽努力去培養(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)。實踐證明：《單片機課程設(shè)計》做得好,參加過各種類競賽、參加過學(xué)校學(xué)生科研立項,廣東省大學(xué)生創(chuàng)新實驗立項、做過大量項目的學(xué)生,畢業(yè)后都能找到好工作,都會受到用人單位的熱烈歡迎,都會成為單位的重要的技術(shù)人才。
6． 結(jié)論
通過“單片機課程設(shè)計”,使學(xué)生初步掌握了單片機系統(tǒng)的設(shè)計方法,并使學(xué)生得到了對項目開發(fā)及應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。懂得了如何去開發(fā)一個項目：從總體方案的初步設(shè)計、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫設(shè)計報告、系統(tǒng)使用說明書,到系統(tǒng)功能的最終實現(xiàn)的全過程。真正做到理論聯(lián)系實際,提高了學(xué)生的動手能力和分析問題與解決問題的能力及創(chuàng)新能力,體現(xiàn)了由理論知識的學(xué)習(xí)到理論知識的實際應(yīng)用的過渡過程。實踐證明,經(jīng)過這樣循序漸進的學(xué)習(xí)學(xué)生的動手能力、實踐能力及創(chuàng)新能力普遍得到極大地提高。
參考文獻：
［1］張志良.單片機原理與控制[M].北京：機電工業(yè)出版社,2002.
單片機課程設(shè)計報告范文第2篇
（吉林建筑大學(xué)，吉林 長春 130000）
【摘要】分析單片機課程設(shè)計在實踐教學(xué)中的重要性，設(shè)計一個目的明確、設(shè)計方案伸縮性強的單片機課程設(shè)計題目。在所設(shè)計的題目中，給出實驗原理、設(shè)計方案指導(dǎo)、教學(xué)模式強化等內(nèi)容。實踐表明，所設(shè)計的課程設(shè)計題目可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強學(xué)生的創(chuàng)新意識等。
關(guān)鍵詞 單片機；課程設(shè)計；探索
0 引言
單片機技術(shù)是電子信息專業(yè)的學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)。在重視實踐環(huán)節(jié)、強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的今天，設(shè)計出一個好的單片機課程設(shè)計題目，對提高教學(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)計題目，對培養(yǎng)應(yīng)用型人才，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力，樹立實踐觀念，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)單片機的廠家也由當(dāng)年Inter的一家獨大，到現(xiàn)在的百家爭鳴?，F(xiàn)在主要的單片機生產(chǎn)廠家有AVR、ST、Freescale、Microchip等，他們生產(chǎn)多應(yīng)用領(lǐng)域的單片機，更有ARM內(nèi)核的單片機，與之51內(nèi)核的8位單片機比較，運算速度快、功能強大。同時，時代變遷，各個領(lǐng)域都可以用到單片機，如何選擇貼近生活而又全面反映單片機的功能應(yīng)用，是我們設(shè)計一個號的單片機課程設(shè)計題目所要思考的。傳統(tǒng)單片機課程設(shè)計，要求學(xué)生在實驗室依據(jù)老師給的資料，完成部分設(shè)計，主要是把幾個較大的程序，改變幾個參數(shù)，觀察現(xiàn)象，學(xué)生無法知道程序如何書寫，更少有知道原理獨自寫出程序的學(xué)生。造成學(xué)生不知道單片機在實踐中是如何設(shè)計、如何編寫程序。為此，對課程設(shè)計從選題、設(shè)計軟件和硬件到調(diào)試出正確結(jié)果，都做了改革。設(shè)計一個實用性強的題目，既體現(xiàn)單片機課程自身特色，又很好培養(yǎng)學(xué)生對單片機的興趣，提高學(xué)生的應(yīng)用技能，收到良好的教學(xué)效果。
1 單片機課程設(shè)計方案
單片機原理及應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容以實用性和應(yīng)用技能培養(yǎng)為主線。教學(xué)中要理論與實踐相結(jié)合，并且要提高內(nèi)容的趣味性。教學(xué)中，單片機課程設(shè)計是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，單片機課程設(shè)計的效果對單片機學(xué)習(xí)效果具有決定性意義。
1.1 課程設(shè)計的目的
單片機課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握單片機系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的電子信息工程學(xué)科人才。具體地說，通過這一新的實踐教學(xué)的途徑，達到以下目標(biāo)：鞏固和掌握單片機技術(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)生通過這一實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，能夠獨立的設(shè)計一個單片機系統(tǒng)，并實現(xiàn)系統(tǒng)的各項功能；著重從以下幾個方面培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力：單片機的應(yīng)用開發(fā)能力；軟硬件綜合應(yīng)用能力；單片機應(yīng)用中的故障判斷及排除能力；單片機系統(tǒng)的設(shè)計能力；提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力。
1.2 課程設(shè)計內(nèi)容
下面給出設(shè)計的參考題目，學(xué)生可以根據(jù)興趣進行選擇題目，在兩周內(nèi)完成設(shè)計。脈搏血氧儀設(shè)計；無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫濕度采集及控制系統(tǒng)設(shè)計。
1.3 課程設(shè)計任務(wù)要求
針對題目要求進行功能分析。首先對系統(tǒng)的原理進行分析，對硬件電路進行設(shè)計，使用Altium Designer軟件繪圖，對單元電路使用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)計軟件并調(diào)試。第三步是系統(tǒng)整體調(diào)試和脫機運行，這是設(shè)計中最為困難和關(guān)鍵的一步。最后要求學(xué)生寫出系統(tǒng)的詳細說明和設(shè)計報告。
2 脈搏血氧儀設(shè)計實例
下面是以脈搏血氧儀的設(shè)計為實例，來說明設(shè)計的單片機課程設(shè)計題目的要求、教學(xué)過程等。
2.1 脈搏血氧儀原理
無創(chuàng)脈搏血氧飽和度測量是以朗伯-比爾定律和血液中還原血紅蛋白(Hb)和氧合血紅蛋白(HbO2)對光的吸收特性不同為基礎(chǔ)的。通過兩種不同波長的紅光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。組織中的其他成分吸收光信號是恒定的，經(jīng)過光電接收器后得到直流分量DC，而動脈血中的HbO2和Hb對光信號的吸收是隨著心跳作周期性變化，經(jīng)過光電接收器后得到交流分量AC，由于HbO2和Hb對同一種光線的吸收率各不相同，通過測量紅光和紅外光的光吸收比率便可以計算出兩種血紅蛋白含量的百分比。血氧飽和度的計算公式如下：
SpO2=A-BR+CR2
式中，A、B、C為定標(biāo)常數(shù)，可以由定標(biāo)實驗得到，兩個波長的光吸收比率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)計指導(dǎo)
系統(tǒng)設(shè)計總體框圖如圖1所示，圖中給出了設(shè)計的指導(dǎo)性建議，并不是一定要按照這個框圖設(shè)計，可以根據(jù)學(xué)生自身的情況，適當(dāng)修改。單片機要求學(xué)生使用16位單片機或者32位單片機。
2.3 軟件設(shè)計指導(dǎo)
要求使用C語言或者C++語言來進行軟件設(shè)計，在設(shè)計過程中，要使用模塊化思想進行設(shè)計。脈搏的計算只依賴紅外光的光波信號，通過3個機器周期的采樣點的個數(shù)來計算脈搏。在所有采樣點的數(shù)據(jù)中，做一個類似模擬遲滯比較器。經(jīng)過遲滯比較器，脈搏信號變成了矩形波型號，近似測量相鄰兩個上升沿的時間，最后得出脈搏。如果把脈搏信號看成周期信號，測量上升沿的時間可以轉(zhuǎn)換為測量脈搏信號的頻率，由定時器周期查詢信號狀態(tài)并完成查詢次數(shù)計數(shù)，這樣可以方便完成脈搏測量。
2.4 教學(xué)模式
設(shè)計好一個單片機課程設(shè)計的實驗，老師要用怎樣的教學(xué)模式把相關(guān)的信息傳達給學(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)模式綜合起來用于我們的課程設(shè)計教學(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)、說明實驗?zāi)康?，講解實驗原理，這是一個概念、理論傳達的教學(xué)過程；構(gòu)建學(xué)習(xí)群體教學(xué)模式，實際上就是一個團體學(xué)習(xí)的模式，實驗是三個人一組，大家可以一起討論，知識共享，火花一起碰撞，同時也是分工明確、各司其職；個人型教學(xué)模式，就是要發(fā)揮個人潛力，鼓勵獨立思維、自主創(chuàng)新，學(xué)生可以根據(jù)自己的知識，創(chuàng)新設(shè)計，這時，可以有針對性的對學(xué)生進行指導(dǎo)。
3 結(jié)論
《單片機課程設(shè)計》是實踐環(huán)節(jié)課程，我們所選擇的題目，從2012年開設(shè)以來得到了學(xué)生的好評，取得了非常好的教學(xué)效果。用學(xué)生的話說：貼近生活的題目進行實踐教學(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)等知識綜合起來，把所學(xué)的知識在實踐中應(yīng)用。在滿足了教學(xué)任務(wù)的同時，學(xué)到了更有競爭力的能力。
實踐證明，選擇合適的單片機課程設(shè)計題目，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、有效地掌握所學(xué)知識，有效的把理論學(xué)習(xí)過渡到實際應(yīng)用。開放式的課程設(shè)計題目，有利于增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生實踐應(yīng)用能力。
參考文獻
［1］王恩榮.MCS-51單片機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)指導(dǎo)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2001.
［2］馮克.MCS-51單片機實用子程序及其應(yīng)用實例[M].黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社.1990
［3］何立民.MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M]．北京航天大學(xué)出版社，1990.
［4］顏永軍，李梅.Protel99電路設(shè)計與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社.2001.
單片機課程設(shè)計報告范文第3篇
關(guān)鍵詞:單片機;教學(xué)改革;應(yīng)用能力
中圖分類號:G4
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)17-0261-01
0 引言
目前,單片機的應(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,而且隨著科技的進步,這些應(yīng)用日新月異,創(chuàng)新性也變得越來越強。而單片機作為一門應(yīng)用性課程進入我們的課堂,當(dāng)然也具有應(yīng)用性和實踐性的特點?？梢哉f,教學(xué)中注重理論和實踐相結(jié)合是這門課程的重中之重,但是,在多年的教學(xué)過程中,這一點突出的還是不夠的,有的教師甚至還僅僅停留在一些基礎(chǔ)知識和基本原理的講解上,而對其應(yīng)用性視而不見,這就嚴重偏離了該課程的主干,我們在進行單片機課程的教學(xué)中通過不斷改進教學(xué)方法,以及加強學(xué)生課內(nèi)外的實驗?zāi)芰蛻?yīng)用能力,特別總結(jié)出以下教學(xué)方法來提高教學(xué)質(zhì)量。
1 教學(xué)內(nèi)容的改革
長期以來,在單片機教學(xué)中,該課程常常將一些基本原理及系統(tǒng)各部件作為重點來介紹,但是卻忽略了其系統(tǒng)性和整體性的重要作用。也就是說,很容易造成只見局部不見整體的不足,更重要的是這樣做還使得學(xué)生感覺枯燥無味,無法形成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的清晰概念,甚至學(xué)習(xí)過后依然像沒開過該課程似的,不知單片機究竟是什么。為了克服這些不足的地方,我們認為非常有必要對單片機課程的教學(xué)內(nèi)容做如下改革。
單片機的課程學(xué)習(xí)單從內(nèi)容上,可以分為兩大部分:
第一部分:單片機理論的學(xué)習(xí),內(nèi)容包括單片機的結(jié)構(gòu)、指令、工作方式、通訊模式等等。因為實踐雖然重要,但是理論學(xué)習(xí)畢竟是基礎(chǔ),只是在學(xué)習(xí)理論的同時必須多講一些實例,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,這也就是我們通常說的理論結(jié)合實踐,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)分度的實驗項目作為單片機課程設(shè)計的題目,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)生建立起單片機應(yīng)用系統(tǒng)的概念,由簡單的應(yīng)用到復(fù)雜的應(yīng)用,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變?yōu)橹鲃?應(yīng)用單片機進行開發(fā)的思路逐漸由模糊變得清晰,逐步掌握單片機開發(fā)技巧,以培養(yǎng)學(xué)生獨立開發(fā)與應(yīng)用的能力。
2 教學(xué)方法的改革
我們始終認為教學(xué)方法改革的重點有兩個:首先需要打破以前教師完全講授理論知識的局面,加強互動性和學(xué)生的積極性,從而增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;其次是通過一些新的教學(xué)方法和手段增強學(xué)生的理解能力,真正做到讓學(xué)生在快樂中接受知識,鞏固知識。
具體的做法是,在講解理論知識時,以一個或幾個具體的實驗項目為例,例如設(shè)計一個流水燈,讓學(xué)生從項目的分析、設(shè)計、仿真調(diào)試和制作硬件的整個過程中學(xué)會應(yīng)用單片機。在這個教學(xué)過程中廣泛采用啟發(fā)式、討論式、自主式學(xué)習(xí)法等新方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,從而可以提高教學(xué)質(zhì)量。再例如在講授傳送指令時,在單片機P1口上接八個發(fā)光二極管,我們先分析一下如何讓二極管亮滅,通過分析知道只要給P1口送高低電平就可以實現(xiàn)這個功能,這里就用到數(shù)據(jù)傳送類指令,講解后要求學(xué)生編程控制發(fā)光二極管亮滅。當(dāng)學(xué)生完成后就會有一定的成就感,這樣學(xué)習(xí)的興趣也有了。整個授課過程都是依照這個思路,用到哪部分知識講哪部分的知識點。這樣當(dāng)項目完成時,這門課的主要知識點也都講授了,同時學(xué)生也主動地學(xué)完了單片機課程,而且掌握程度較好。
在課程設(shè)計完成過程中,由學(xué)生提出設(shè)計方案;教師組織學(xué)生對設(shè)計方案進行論證、比較,確定最后方案,并且通過引入Proteus等仿真軟件對電路進行仿真,仿真通過進行實際電路的安裝調(diào)試,最后撰寫課程設(shè)計報告。在課程設(shè)計指導(dǎo)時,教師以啟發(fā)引導(dǎo)為主,鼓勵學(xué)生相互討論,對實驗中出現(xiàn)的問題,給出解決問題的思路,不做具體解答和具體幫助,培養(yǎng)他們自學(xué)能力和獨立分析解決問題的能力,使所學(xué)的理論知識真正應(yīng)用到實踐中,在實踐中檢驗理論的正確性。通過課程設(shè)計,一方面有利于鞏固理論基礎(chǔ)知識,縮短從理論知識到實際應(yīng)用的過程;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,增強其創(chuàng)新意識,提高其實際應(yīng)用能力。
3 考核方式的改革
通常來說,考核就是對教師教學(xué)效果的檢驗和學(xué)生水平的測試,同時也是督促和激發(fā)學(xué)生認真學(xué)習(xí)的原因和動力。由于長期以來,教師和學(xué)生都習(xí)慣于以講授和死記硬背的辦法來教和學(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)然地以卷面成績的高低來完全評估學(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,更是忽略了這門課的重點考核,也就是實踐、應(yīng)用以及創(chuàng)新的多項考核是重中之重。
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)用性較強的單片機課程。換句話說,對這門課的考核方式進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、平時作業(yè)和期中期末考試的筆試外,我們著重加強學(xué)生實踐成績在平時成績中所占比重,而且這個比重我們認為要占較大一部分,只要學(xué)生平時認真參與和注重了這一能力,就要得到一定的成績,對動手能力、應(yīng)用能力尤其感興趣甚至做得極好的學(xué)生可以得到該項的滿分。具體來說又體現(xiàn)在平時實踐練習(xí)、課堂實踐討論、實驗報告、課程設(shè)計、期終實踐技能測試等方面?？傊?這種新的考核方式更注重實踐能力的培養(yǎng)。4 結(jié)束語
通過這幾年教學(xué)實踐,我們發(fā)現(xiàn)采用這種辦法不僅可以使學(xué)生建立起單片機應(yīng)用系統(tǒng)的概念,還可以加強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,許多教師和學(xué)生甚至都認為這種項目實踐已經(jīng)等于或者相當(dāng)接近真正在企業(yè)里做項目,從這一點來看,增加學(xué)生的實踐訓(xùn)練顯然增加了他們在今后工作中的應(yīng)用能力和工作信心。
總之,無論從教學(xué)內(nèi)容上、方法上還是考核方式上,單片機課程改革的重點和方向都是為了適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展極快的
單片機技術(shù),只是這種改革方式提高了對教師的要求,要求教師不僅要熟悉理論知識,同時還需要具有相當(dāng)?shù)膶嵺`經(jīng)驗和科研能力,不斷學(xué)習(xí)和了解新的技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新是一個相當(dāng)必要的條件。
參考文獻
[1]周向紅,李建軍.單片機實踐教學(xué)的探討與研究[J].實驗技術(shù)與管理,2007,(07).
[2]王建萍.優(yōu)化單片機課程實驗教學(xué)的新思路與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2006,(11).
[3]肖伸平,凌云,何小寧,曾紅兵.單片機應(yīng)用技術(shù)課程實踐化教學(xué)改革的探索[J].實驗技術(shù)與管理,2006,(12).
[4]郎朗,江明,王冠凌,陳進.單片機課程實驗教學(xué)的研究與探討[J].中國現(xiàn)代教育裝,2006,(06).
[5]張德偉.單片機課程教學(xué)模式的探索與實踐[J].中國科技信息,2007,(12).
單片機課程設(shè)計報告范文第4篇
關(guān)鍵詞：本科實踐教學(xué)；管理模式；開放實驗室；創(chuàng)新
中圖分類號：G647 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：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)社會發(fā)展需求的應(yīng)用型技術(shù)人才。在這種大趨勢下，高校對學(xué)生實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)是非常重視的，對學(xué)生的實踐動手能力、分析問題的能力和解決問題的能力提出了很高的要求。近年來，我校在對學(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?！秵纹瑱C原理與應(yīng)用》課程設(shè)計為例，介紹一下我院在提高實踐教學(xué)的效果以及實踐教學(xué)管理方面積累的一些經(jīng)驗。
二、傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學(xué)管理模式中出現(xiàn)的一些問題
傳統(tǒng)的本科教育，過分于注重學(xué)生的理論考試分數(shù)而輕視對學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，造成教師和學(xué)生對實踐教學(xué)的輕視，實踐教學(xué)效果一直不甚理想。
1.實踐教學(xué)的課時不能保障。由于實行學(xué)分制以來，學(xué)生選修的課程越來越多，課程安排較滿，不再允許學(xué)生通過整周停課來進行專門的課程設(shè)計學(xué)習(xí)，這使得大多數(shù)學(xué)生沒有足夠的時間和精力對課程設(shè)計進行前期準(zhǔn)備和后期的調(diào)試。
2.實驗實習(xí)場地受到限制。由于實驗室場地緊張，每個實驗室排課都很滿，沒有為實習(xí)設(shè)計安排專門的實驗場所，只能利用實驗室沒課的時間進行，時間上的連貫性得不到保障，學(xué)生不能專心的投入到設(shè)計中去，嚴重影響了實習(xí)設(shè)計的質(zhì)量。
3.指導(dǎo)教師和學(xué)生對實踐教學(xué)不夠重視。因為沒有專門的課程實習(xí)場所和時間，同學(xué)們只能利用課余時間對設(shè)計題目進行資料的收集整理并設(shè)計完成。又由于受儀器設(shè)備和場地所限，指導(dǎo)教師也沒法跟蹤指導(dǎo)，完成的設(shè)計質(zhì)量令人不甚滿意，有些同學(xué)的設(shè)計報告還存在抄襲現(xiàn)象。
三、單片機課程設(shè)計全過程的管理模式
單片機課程設(shè)計管理模式包括四個過程：①制定教學(xué)目標(biāo)及要求。單片機課程設(shè)計教學(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)時間安排。②管理活動的全過程包括組織與職責(zé)，對設(shè)計團隊、設(shè)計器件、實驗設(shè)備等資源的管理，組織實習(xí)設(shè)計的完成。③實習(xí)的實施過程包括設(shè)計題目的選擇、設(shè)計的運行、設(shè)計驗收3個階段，這是實習(xí)管理中的重點。④持續(xù)改進的過程，通過每一輪實習(xí)設(shè)計完成后的總結(jié)、分析、評價，提出改進的措施與方法，達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
1.組織與職責(zé)。單片機課程設(shè)計實訓(xùn)課程的順利開展，必須要有嚴密的組織保障和制度保障。教師既是實訓(xùn)課程的指導(dǎo)者，也是直接管理者，因此必須制訂詳細的指導(dǎo)教師授課計劃，然后提交實驗中心主任批準(zhǔn)，最后中心主任安排具體的實驗場所和協(xié)助教師指導(dǎo)的實驗員。
2.資源管理。①設(shè)計團隊的組建。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，鼓勵自由組合，并確定責(zé)任心強、創(chuàng)新能力強的學(xué)生作為團隊負責(zé)人。②器件管理。根據(jù)選擇設(shè)計題目的人數(shù)購買相應(yīng)實驗元器件與原材料的數(shù)量，由實驗中心統(tǒng)一采購管理。同時，學(xué)校還應(yīng)要求各科研實驗室、實驗教學(xué)示范中心、教學(xué)實驗室要積極配合，為學(xué)生提供項目所需場地、設(shè)備、設(shè)施等必要的訓(xùn)練條件。學(xué)生在實驗過程中，指導(dǎo)教師或?qū)嶒炇夜芾斫處煟O(jiān)督、記錄實驗室設(shè)備儀器的使用狀況，保證實驗設(shè)備的運行質(zhì)量，避免因?qū)嶒炘O(shè)備的錯誤操作帶來的損失。
3.單片機課程設(shè)計的實施過程。課程設(shè)計的實施是實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵、核心環(huán)節(jié)，決定著實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)。課程設(shè)計的實施過程包括選題、運行和驗收3個階段。這3個階段密切相關(guān)，哪一個階段出現(xiàn)問題，都將會影響到實踐教學(xué)的質(zhì)量。選題直接關(guān)系到設(shè)計研究的成敗，設(shè)計運行是實踐教學(xué)管理的重點，設(shè)計結(jié)果的驗收是對實習(xí)成果的檢驗，也是評分的依據(jù)。①設(shè)計選題。結(jié)合單片機課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，針對課程設(shè)計的目的，在規(guī)定的時間內(nèi)，選擇符合教學(xué)、符合學(xué)生水平、符合實驗室條件的幾個課題。題目既不能太難也不能太簡單，太難則會使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒而失去信心，太簡單則達不到提高學(xué)生動手能力和分析問題、解決問題的能力。同學(xué)們根據(jù)自己的能力和興趣愛好選擇設(shè)計題目，然后發(fā)揮自己的主觀能動性，查閱文獻資料，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，最終完成設(shè)計選題。②設(shè)計運行。在設(shè)計運行過程中，要求學(xué)生在單片機課程結(jié)束前3周開始設(shè)計專項實訓(xùn)的準(zhǔn)備工作安排，一周調(diào)研選題，一周設(shè)計軟硬件，一周制作、焊接、調(diào)試電路板，完成設(shè)計作品。在課程設(shè)計過程中，教師積極對學(xué)生進行引導(dǎo)，最大限度地調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生在設(shè)計中的主體作用。從實施方案的制訂、硬件電路的設(shè)計、PCB板的設(shè)計與制作、電路板的焊接、軟件編程與調(diào)試，到撰寫設(shè)計報告，全程啟發(fā)學(xué)生自己尋找解決方法，訓(xùn)練學(xué)生遇到問題（提出問題）─尋找方法（分析問題）─解決問題的方法和技巧，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力，使課程設(shè)計更具有實踐性和實用性。為了減少設(shè)備的損壞率和器件的消耗，要求先通過仿真軟件仿真，通過之后才能進行PCB板的制作和電路的焊接工作。③設(shè)計驗收。驗收階段是全面評審課程設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的實現(xiàn)情況、成果的質(zhì)量，也是完善課程設(shè)計的最后階段。通過對課程設(shè)計驗收的管理，不僅可以促使學(xué)生端正實習(xí)態(tài)度、認真完成課程設(shè)計的任務(wù)，而且能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，找到差距。
四、實驗中心對開放實驗室的管理模式
為了方便課程設(shè)計的順利開展，實驗中心為學(xué)生們提供了專門的創(chuàng)新室和機房，但由于課程設(shè)計時間緊張，學(xué)生們多是利用課余時間進入實驗室完成，這就要求實驗室能夠全天開放，滿足不同時間段學(xué)生的使用需求。因此，智能化實驗室管理系統(tǒng)就成為開放實驗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)，通過實驗中心固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠顯示設(shè)備數(shù)量、當(dāng)前狀態(tài)（運行、保養(yǎng)、維修、報廢）、所有預(yù)約或排隊情況，了解當(dāng)前儀器設(shè)備誰在使用，哪些時間段有空余，方便同學(xué)查看并預(yù)約。學(xué)生可以在網(wǎng)上提出使用請求，管理員審核通過后，按照申請者的申請時間順序和需求分配給申請者。對于簡單的儀器設(shè)備，提供視頻培訓(xùn)資料和說明書，對于復(fù)雜、貴重的大型儀器，由實驗室管理人員提供專門的培訓(xùn)和指導(dǎo)。
2.實驗室門禁的管理和考勤。實驗室管理子系統(tǒng)是可以對學(xué)生的信息進行注冊登記，學(xué)生進入實驗室之前，只需持校園卡靠近讀卡器，門禁系統(tǒng)自動識別是否為合法用戶。如果是合法用戶，門禁系統(tǒng)允許用戶進入，同時系統(tǒng)智能的判斷每張卡的使用期限，有效的進出時間，且系統(tǒng)可以自動分配座位號，接通座位電源。另外，系統(tǒng)還可以實時顯示實驗室座位的分配情況，以及每個座位人員的詳細信息和進行何種實驗等相應(yīng)的信息。用戶離開實驗室前必須劃卡注銷，系統(tǒng)自動記錄其使用的時間，作為考勤依據(jù)。
3.學(xué)生成績考核的管理。實習(xí)設(shè)計結(jié)束后，統(tǒng)計學(xué)生實習(xí)成績時，學(xué)生成績客戶端提交系統(tǒng)將統(tǒng)計出學(xué)生實習(xí)期間的考勤結(jié)果和實習(xí)報告的統(tǒng)計結(jié)果，然后再結(jié)合教師提交的根據(jù)課程設(shè)計驗收成果所得的成績提交給成績考核管理系統(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)計的最終成績。
五、結(jié)語
實踐教學(xué)管理工作是本科實踐教學(xué)的一個重要組成部分，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、2012級電氣工程、自動化兩個專業(yè)學(xué)生的實踐表明，通過實踐教學(xué)管理模式的改革，學(xué)生對實踐教學(xué)的態(tài)度更加端正，熱情更加高漲，在后續(xù)進行的畢業(yè)設(shè)計和參加各種競賽的時候，能夠擁有更多的自信，將理論與工程實踐更緊密的結(jié)合起來，不僅降低了設(shè)計成本，縮短了開發(fā)周期，提高了工作效率，而且擴展了學(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。
參考文獻：
[1]曾樹洪，唐明星.應(yīng)用型地方本科院校創(chuàng)新實驗室的建設(shè)與管理模式探索[J].實驗技術(shù)與管理，2015，32（7）：16-18.
[2]李勇軍，張海燕.大學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練模式探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2014，31（4）：17-19.
[3]王峰，魚靜.高校開放實驗室與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：320-322.
[4]林健.構(gòu)建工程實踐教育體系，培養(yǎng)造就卓越工程師[J].中國高等教育，2012，（13）：15-18.
[5]劉寶存.深化改革穩(wěn)步提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].中國高等教育，2010，（12）：12-15.
[6]郭瑾莉.完善地方高等院校實踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的策略探索[J].實驗技術(shù)與管理，2012，29（6）：161-163.
[7]朱金秀，金紀(jì)東，周妍，等.實踐教學(xué)與就業(yè)能力培養(yǎng)相融合的研究與探索[J].實驗室研究與探索，2011，30（4）：105-107.
[8]王亞軍，周勇，李春娥.基于工作過程以項目團隊模式完成高校工程畢業(yè)設(shè)計的改革實踐[J].蘭州文理學(xué)院學(xué)報，2014，28（4）：103-106.
單片機課程設(shè)計報告范文第5篇
【關(guān)鍵詞】項目驅(qū)動法 測控系統(tǒng) 課程設(shè)計
【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）11-0055-01
一、引言
測控系統(tǒng)課程設(shè)計是自動化專業(yè)學(xué)生的重要實踐環(huán)節(jié)，主要讓學(xué)生利用學(xué)習(xí)過的微型計算機原理、接口技術(shù)、傳感器、測量電路和控制電路等知識搭建一個滿足特定要求的測控系統(tǒng)[1]。原來的課程設(shè)計方式受限于實驗硬件設(shè)備資源和電子元件的不足，僅進行電路設(shè)計，在大圖紙上畫出原理圖即達到設(shè)計要求。原來的課程設(shè)計選題往往只側(cè)重于測控系統(tǒng)一個方面或幾方面的知識點，如有的側(cè)重上位機程序設(shè)計;有的側(cè)重采集系統(tǒng)設(shè)計;有的側(cè)重控制系統(tǒng)設(shè)計;有的側(cè)重單片機與鍵盤、顯示等硬件電路接口設(shè)計。學(xué)生難以了解該課程的整個體系，難以實現(xiàn)鞏固學(xué)生相關(guān)專業(yè)知識，提高學(xué)生理論應(yīng)用能力和培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識的教學(xué)目標(biāo)[2]。
二、課程設(shè)計要求和考核
測控系統(tǒng)課程設(shè)計改革是采用項目驅(qū)動法，選擇幾個可以將多個基礎(chǔ)課程聯(lián)系起來，有特定要求的測控系統(tǒng)作為工程項目，讓學(xué)生在工程項目實踐的情境中進行設(shè)計，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情，加深對基礎(chǔ)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計思維，獲得實踐創(chuàng)新、綜合應(yīng)用的能力[3]。
1.課程設(shè)計基本要求
根據(jù)設(shè)計題目及要求，查閱有關(guān)資料，理解題目的背景和意義，了解所需設(shè)計的系統(tǒng)及特點等;根據(jù)深入分析，進行方案設(shè)計，選擇所需元器件類型，進行電路原理設(shè)計;根據(jù)系統(tǒng)功能進行模塊劃分，進行程序編寫，完成系統(tǒng)調(diào)試;撰寫課程設(shè)計報告。
2.課程設(shè)計考核
成品任務(wù)書、電路原理圖、軟件流程圖、系統(tǒng)仿真結(jié)果、設(shè)計說明書齊全后參加答辯;答辯表現(xiàn)、系統(tǒng)現(xiàn)場演示、成品的完善作為主要的成績考核依據(jù)。
三、項目驅(qū)動法在課程設(shè)計中的應(yīng)用
本文選用多通道測控系統(tǒng)設(shè)計這一實例，介紹項目驅(qū)動法在該課程設(shè)計中的應(yīng)用。本例采用51單片機作為控制核心，搭配合理的電路，設(shè)計一款多通道測控系統(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、顯示和上位機通信等電路的設(shè)計。
通道選擇是通過八個按鍵構(gòu)建的獨立式鍵盤進行。八路模擬信號是由滑動變阻器分壓模擬產(chǎn)生，再經(jīng)過ADC0809進行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量進入單片機AT89C51進行數(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MAX232芯片進行電平轉(zhuǎn)換后，經(jīng)串行端口送入上位機進行顯示。數(shù)據(jù)再通過DAC0832進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的模擬量送入執(zhí)行器進行控制。
軟件設(shè)計時首先進行模塊劃分，畫各模塊流程圖，設(shè)計模塊程序;再進行各模塊整合完成系統(tǒng)流程圖，設(shè)計系統(tǒng)程序。
在Keil軟件平臺中編寫程序，調(diào)試后編譯生成HEX文件，在Proteus仿真平臺下將該文件加載至單片機，點擊運行，根據(jù)仿真結(jié)果進行系統(tǒng)軟硬件調(diào)試，驗證系統(tǒng)功能和課程設(shè)計成果。
四、結(jié)語
通過幾年的項目驅(qū)動課程設(shè)計的實踐，學(xué)生不但能夠根據(jù)自己所學(xué)的知識，針對具體的任務(wù)進行設(shè)計，同時又能夠根據(jù)設(shè)計結(jié)果，鞏固理論基礎(chǔ)。通過鍛煉，學(xué)生的項目分析、設(shè)計和創(chuàng)新的能力得到明顯提升。近5年來，在省市和國家各部門組織的大學(xué)生“飛思卡爾杯”智能車競賽、大學(xué)生電子設(shè)計競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品大賽和機器人競賽等各種賽事中，本學(xué)院學(xué)生取得優(yōu)異的成績，獲國家級競賽獎項10項，省級競賽獎項20余項。在實踐教學(xué)過程中取得了較好的教學(xué)效果。
參考文獻：
[1] 孫傳友， 李濤. 測控系統(tǒng)原理與設(shè)計（第3版）[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2014.
