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單片機課程設計報告范文第1篇

隨著單片機技術的迅猛發展,單片機的應用領域也越來越廣泛,特別是工業自動化控制、通信、儀器儀表的智能化及我們日常生活中的各個領域都得到廣泛的應用。作為工科類專業的學生,怎樣學好《單片機原理》這門專業基礎課,作為教師,怎樣通過《單片機原理》課程的學習及《單片機課程設計》來培養在校大學生理論聯系實際、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目標,實踐動手能力的培養非常關鍵。在實際教學中,我們采用了《單片機課程設計》的教學模式, 激發學生的學習積極性,并對實驗內容進行教學改革,引導、鼓勵學生積極參加各類競賽,著力培養學生的實踐能力、科研能力及創新能力。

2、利用單片機課程特點,為學生創建一個實踐與創新的學習平臺

“單片機原理及應用”課程是一門技術性、應用性極強的學科。歷年來的全國大學生競賽試題（電子類）都幾乎會汲及到單片機技術的靈活運用。而實驗與課程設計又是一個極為重要的環節。我們將實驗課與課程設計有機地結合起來,首先做一定數量的驗證性實驗,讓學生充分掌握單片機的基本原理、指令系統、接口技術,使其具備初步的單片機硬件設計、軟件開發能力基礎上,才進行綜合性實驗,在綜合性、設計性實驗做得得心應手的時候,再進行課程設計。單片機課程設計是一個十分重要的環節,它包括單片機軟件設計、硬件設計,調試等實踐內容。通過這些環節的實踐、教學,可以充分調動學生的主觀能動性,實現知識向能力的轉化。這樣,學生通過實踐、實戰,一步步深入,當學生們將每個實驗內容完成、理解、吃透后,就會有能力提升到一個新的高度：獨立、高效、有創造性地去開發新的項目。這樣,就能很好地、充分地利用實驗課及課程設計為學生構造一個實踐與創新的學習平臺（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、對實驗內容進行教學改革,提高開發效率,培養具有創新精神、適應能力強、實踐能力強的高素質人才

3.1 改用C語言作為開發單片機的主流語言

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,學習匯編語言能幫助我們去了解單片機的硬件構造,當然同學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用系統程序所花的時間長,且調試及排除錯誤亦比較困難。為提高編制計算機系統和應用程序的效率,適應社會競爭的需要,改善程序的可讀性和可移植性,我們在要求學生了解匯編語言的基礎上改用了高級語言編程,用C語言作為開發單片機的主流語言。要求學生用C語言來編寫目標系統軟件,這樣就會縮短開發周期,增加軟件的可讀性,便于改進和擴充,同時,亦方便學生將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集成開發軟件及51MCU DEMO試驗板作開發平臺

我們采用了Keil C51 Windows集成開發軟件及51MCU DEMO試驗板作學生學習單片機技術的開發平臺。Keil C51是德國Keil公司開發的基于Windows平臺的單片機集成開發環境,可以講是目前世界上最優秀、最強大的51單片機開發應用平臺之一。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語言的程序設計,界面友好,易學、易用。特別是,它內嵌的仿真調試軟件可以讓學生采用模擬仿真和實時在線仿真兩種方式對目標系統進行開發,而且學生在軟件仿真時,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機通信的電平轉換電路驅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、程序的ISP在線下載接口等于一體的51單片機開發板。學生除了能在其上進行一般的驗證性、綜合性實驗外,還可以學習開發、設計較高級的智能化、應用型實驗項目如：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、設計性實驗,強調學生自己動手完成實驗的全過程

在確立了開發語言及實驗平臺搭建好后,強調學生必須認真對待每一個綜合性、設計性實驗。在選題時要求學生結合理論課及平時的資料收集,自己確定題目。自己分析、設計、自己動手編程、調試安裝,并最后完成一個單片機應用系統設計與實現。強調學生自己動手的目的是使學生在設計過程中,通過查閱資料、確定方案、軟硬件設計及調試和撰寫設計說明書等,從而對單片機應用系統的設計過程得到一次全面的實踐訓練,從而使學生獲得單片機應用系統開發的基本知識和基本技能,進一步強化學生的動手能力和應用能力的培養,為以后參加種類比賽及將來去設計和實現單片機應用系統打下良好基礎。

4、課程設計典型案例分析

4.1 課程設計目的

單片機技術是一門實踐性很強的專業基礎課程,要求通過理論教學和實驗、課程設計等實踐性教學環節,使學生能在理論的指導下,主要依靠實踐活動,設計出一個小型單片機應用系統。課程設計目的是使學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,掌握單片機內部功能模塊的應用,如：定時器/計數器、中斷、片內外存貯器、I/O口等,熟悉單片機應用系統的軟硬件設計過程、方法及實現,為以后設計和實現單片機應用系統打下良好基礎。同時,樹立嚴謹的科學作風,培養學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。學生通過單片機軟硬件設計、調試、整理資料等環節,初步掌握工程設計方法和組織實踐的基本技能,逐步熟悉開展科學實踐的程序和方法。

4.2 課程設計要求

要求學生獨立完成課題設計,掌握單片機應用系統設計方法；完成系統的軟硬件設計及調試工作；在課程設計中要注重培養工程質量意識,并寫出課程設計報告；通過查閱手冊和有關文獻資料培養學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、調試等環節,掌握單片機應用系統的分析方法和工程設計方法；掌握常用儀器設備實驗仿真開發系統的使用方法,學會實驗調試,提高動手能力；綜合應用課程中學到的理論知識去獨立完成一個設計任務；培養嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。

4.3 單片機課程設計總學時安排

單片機課程設計總學時為18學時,安排學生每天用2學時進行課程設計,具體安排見（表1）同時還安排專門的老師作指導。包括對學生所選課題的深入分析,對實施方案的探討,對學生所擬定的總體設計方案進行認真研究、論證,以避免定稿后才發現方案上的疏忽,造成開發進程的延誤。

4．4 課程設計實例

4. 4. 1 實驗題目：單片機與PC機的通信實驗

系統開發環境： 采用MCS-51單片機軟件Kei C51及51MCU DEMO試驗板作開發主平臺；采用C語言作為開發單片機的主流語言

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高穩壓電源、一臺PC機

實現方法探討： PC機發送一個字符給單片機,單片機收到后即在個位、十位數碼管上進行顯示,同時將其回發給單片機。要求：單片機收到PC機發來的信號后用串口中斷方式處理,而單片機回發給PC機時用查詢方式。

4. 4. 2 MCS-51單片機軟件Kei C51的開發過程

1）開發的全過程的過程,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、鼓勵學生積極參加各類競賽培養學生科研、創新能力

學生通過理論與實踐結合,通過單片機課程設計后,已經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計的經驗和掌握了技術知識及具有了實際操作能力的的基礎上,老師再去有的放矢地引導、鼓勵學生積極參加各類競賽、全國“跳戰杯”、廣東省的軟件大賽等,通過競賽努力去培養學生的科研能力與創新能力。為學生們畢業后找工作打下良好的基礎。實踐證明：《單片機課程設計》做得好,參加過各種類競賽、參加過學校學生科研立項,廣東省大學生創新實驗立項、做過大量項目的學生,畢業后都能找到好工作,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人才。

6． 結論

通過“單片機課程設計”,使學生初步掌握了單片機系統的設計方法,并使學生得到了對項目開發及應用方面的初步訓練。懂得了如何去開發一個項目：從總體方案的初步設計、編程、軟件硬件調試、編寫設計報告、系統使用說明書,到系統功能的最終實現的全過程。真正做到理論聯系實際,提高了學生的動手能力和分析問題與解決問題的能力及創新能力,體現了由理論知識的學習到理論知識的實際應用的過渡過程。實踐證明,經過這樣循序漸進的學習學生的動手能力、實踐能力及創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：機電工業出版社,2002.

單片機課程設計報告范文第2篇

（吉林建筑大學，吉林 長春 130000）

【摘要】分析單片機課程設計在實踐教學中的重要性，設計一個目的明確、設計方案伸縮性強的單片機課程設計題目。在所設計的題目中，給出實驗原理、設計方案指導、教學模式強化等內容。實踐表明，所設計的課程設計題目可以提高學生學習興趣、增強學生的創新意識等。

關鍵詞 單片機；課程設計；探索

0　引言

單片機技術是電子信息專業的學生必須掌握的基本技術。在重視實踐環節、強調培養學生創新能力的今天，設計出一個好的單片機課程設計題目，對提高教學效果、培養學生興趣，在教學改革中具有一定的意義。好的課程設計題目，對培養應用型人才，培養學生發現問題、分析和解決問題的能力，樹立實踐觀念，提高學生綜合分析和創新能力具有重要意義。

單片機已經由8位技術，提升到32位技術，乃至64位技術，生產單片機的廠家也由當年Inter的一家獨大，到現在的百家爭鳴。現在主要的單片機生產廠家有AVR、ST、Freescale、Microchip等，他們生產多應用領域的單片機，更有ARM內核的單片機，與之51內核的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用，是我們設計一個號的單片機課程設計題目所要思考的。傳統單片機課程設計，要求學生在實驗室依據老師給的資料，完成部分設計，主要是把幾個較大的程序，改變幾個參數，觀察現象，學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生。造成學生不知道單片機在實踐中是如何設計、如何編寫程序。為此，對課程設計從選題、設計軟件和硬件到調試出正確結果，都做了改革。設計一個實用性強的題目，既體現單片機課程自身特色，又很好培養學生對單片機的興趣，提高學生的應用技能，收到良好的教學效果。

1　單片機課程設計方案

單片機原理及應用課程的教學內容以實用性和應用技能培養為主線。教學中要理論與實踐相結合，并且要提高內容的趣味性。教學中，單片機課程設計是關鍵環節，單片機課程設計的效果對單片機學習效果具有決定性意義。

1.1　課程設計的目的

單片機課程設計教學環節的目的在于培養學生熟練掌握單片機系統的開發與設計能力，培養優秀的電子信息工程學科人才。具體地說，通過這一新的實踐教學的途徑，達到以下目標：鞏固和掌握單片機技術的基本原理，在此基礎上培養學生的綜合設計能力；培養、訓練理工科學生的創新應用能力，使學生通過這一實踐環節的訓練，能夠獨立的設計一個單片機系統，并實現系統的各項功能；著重從以下幾個方面培養學生理論聯系實際的能力：單片機的應用開發能力；軟硬件綜合應用能力；單片機應用中的故障判斷及排除能力；單片機系統的設計能力；提高學生理論與實踐相結合的能力。

1.2　課程設計內容

下面給出設計的參考題目，學生可以根據興趣進行選擇題目，在兩周內完成設計。脈搏血氧儀設計；無線傳感網絡的溫濕度采集及控制系統設計。

1.3　課程設計任務要求

針對題目要求進行功能分析。首先對系統的原理進行分析，對硬件電路進行設計，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。其次根據系統功能要求設計軟件并調試。第三步是系統整體調試和脫機運行，這是設計中最為困難和關鍵的一步。最后要求學生寫出系統的詳細說明和設計報告。

2　脈搏血氧儀設計實例

下面是以脈搏血氧儀的設計為實例，來說明設計的單片機課程設計題目的要求、教學過程等。

2.1　脈搏血氧儀原理

無創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分別照射組織經反射（或者透射）后再由光電接收器轉換成電信號。組織中的其他成分吸收光信號是恒定的，經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為定標常數，可以由定標實驗得到，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 　電路設計指導

系統設計總體框圖如圖1所示，圖中給出了設計的指導性建議，并不是一定要按照這個框圖設計，可以根據學生自身的情況，適當修改。單片機要求學生使用16位單片機或者32位單片機。

2.3　軟件設計指導

要求使用C語言或者C++語言來進行軟件設計，在設計過程中，要使用模塊化思想進行設計。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來計算脈搏。在所有采樣點的數據中，做一個類似模擬遲滯比較器。經過遲滯比較器，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換為測量脈搏信號的頻率，由定時器周期查詢信號狀態并完成查詢次數計數，這樣可以方便完成脈搏測量。

2.4　教學模式

設計好一個單片機課程設計的實驗，老師要用怎樣的教學模式把相關的信息傳達給學生，至關重要。老師教學的模式，就是學生的學習模式，好的教學模式，才能培養出學生好的學習模式。教育家喬伊斯在《教學模式》一書中，介紹了很多教學模式，我們把三種教學模式綜合起來用于我們的課程設計教學中：信息加工型教學模式，構建學習群體教學模式，個人型教學模式。信息加工型教學模式是向學生提供相應的信息和概念，老師給學生布置任務、說明實驗目的，講解實驗原理，這是一個概念、理論傳達的教學過程；構建學習群體教學模式，實際上就是一個團體學習的模式，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；個人型教學模式，就是要發揮個人潛力，鼓勵獨立思維、自主創新，學生可以根據自己的知識，創新設計，這時，可以有針對性的對學生進行指導。

3　結論

《單片機課程設計》是實踐環節課程，我們所選擇的題目，從2012年開設以來得到了學生的好評，取得了非常好的教學效果。用學生的話說：貼近生活的題目進行實踐教學，把幾年所學數字電路，模擬電路，光電技術，傳感器技術等知識綜合起來，把所學的知識在實踐中應用。在滿足了教學任務的同時，學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計題目，有助于提高學生學習興趣、有效地掌握所學知識，有效的把理論學習過渡到實際應用。開放式的課程設計題目，有利于增強學生的創新意識，提高學生實踐應用能力。

參考文獻

［1］王恩榮.MCS-51單片機應用技術實訓指導[M].化學工業出版社，2001.

［2］馮克.MCS-51單片機實用子程序及其應用實例[M].黑龍江科學技術出版社.1990

［3］何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計[M]．北京航天大學出版社，1990.

［4］顏永軍，李梅.Protel99電路設計與應用[M].國防工業出版社.2001.

單片機課程設計報告范文第3篇

關鍵詞:單片機;教學改革;應用能力

中圖分類號:G4

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)17-0261-01

0 引言

目前,單片機的應用已經相當廣泛,在我們身邊的很多電子產品中均可以發現它的存在,而且隨著科技的進步,這些應用日新月異,創新性也變得越來越強。而單片機作為一門應用性課程進入我們的課堂,當然也具有應用性和實踐性的特點。可以說,教學中注重理論和實踐相結合是這門課程的重中之重,但是,在多年的教學過程中,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知識和基本原理的講解上,而對其應用性視而不見,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中通過不斷改進教學方法,以及加強學生課內外的實驗能力和應用能力,特別總結出以下教學方法來提高教學質量。

1 教學內容的改革

長期以來,在單片機教學中,該課程常常將一些基本原理及系統各部件作為重點來介紹,但是卻忽略了其系統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生感覺枯燥無味,無法形成單片機應用系統的清晰概念,甚至學習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內容做如下改革。

單片機的課程學習單從內容上,可以分為兩大部分:

第一部分:單片機理論的學習,內容包括單片機的結構、指令、工作方式、通訊模式等等。因為實踐雖然重要,但是理論學習畢竟是基礎,只是在學習理論的同時必須多講一些實例,而不能是光停留在學理論的基礎上。

第二部分:課程設計,這也就是我們通常說的理論結合實踐,具體的做法是,選擇一些與生活貼近、學生感興趣、有一定的難易區分度的實驗項目作為單片機課程設計的題目,從而使絕大部分學生得到鍛煉。這些煅練可以在課堂上,并且與教學同步,采用這樣的教學體系,可以使學生建立起單片機應用系統的概念,由簡單的應用到復雜的應用,使學生的學習由被動變為主動,應用單片機進行開發的思路逐漸由模糊變得清晰,逐步掌握單片機開發技巧,以培養學生獨立開發與應用的能力。

2 教學方法的改革

我們始終認為教學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,加強互動性和學生的積極性,從而增強學生的自主學習能力;其次是通過一些新的教學方法和手段增強學生的理解能力,真正做到讓學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,例如設計一個流水燈,讓學生從項目的分析、設計、仿真調試和制作硬件的整個過程中學會應用單片機。在這個教學過程中廣泛采用啟發式、討論式、自主式學習法等新方法,調動學生學習的積極性和主動性,從而可以提高教學質量。再例如在講授傳送指令時,在單片機P1口上接八個發光二極管,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這個功能,這里就用到數據傳送類指令,講解后要求學生編程控制發光二極管亮滅。當學生完成后就會有一定的成就感,這樣學習的興趣也有了。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。這樣當項目完成時,這門課的主要知識點也都講授了,同時學生也主動地學完了單片機課程,而且掌握程度較好。

在課程設計完成過程中,由學生提出設計方案;教師組織學生對設計方案進行論證、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試,最后撰寫課程設計報告。在課程設計指導時,教師以啟發引導為主,鼓勵學生相互討論,對實驗中出現的問題,給出解決問題的思路,不做具體解答和具體幫助,培養他們自學能力和獨立分析解決問題的能力,使所學的理論知識真正應用到實踐中,在實踐中檢驗理論的正確性。通過課程設計,一方面有利于鞏固理論基礎知識,縮短從理論知識到實際應用的過程;另一方面也可以使學生產生一種成就感,有利于培養他們的學習興趣,增強其創新意識,提高其實際應用能力。

3 考核方式的改革

通常來說,考核就是對教師教學效果的檢驗和學生水平的測試,同時也是督促和激發學生認真學習的原因和動力。由于長期以來,教師和學生都習慣于以講授和死記硬背的辦法來教和學。所以考核的方式,經常就是教師出一套試題讓學生去做,然后理所當然地以卷面成績的高低來完全評估學生的學習能力高低,這樣做不僅不能較為全面地考核到學生學習能力,更是忽略了這門課的重點考核,也就是實踐、應用以及創新的多項考核是重中之重。

因此,在教學內容和方法得以改變的大前提下,這種傳統的考核方式必然不能適用應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:除了傳統的考勤、平時作業和期中期末考試的筆試外,我們著重加強學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、應用能力尤其感興趣甚至做得極好的學生可以得到該項的滿分。具體來說又體現在平時實踐練習、課堂實踐討論、實驗報告、課程設計、期終實踐技能測試等方面。總之,這種新的考核方式更注重實踐能力的培養。4 結束語

通過這幾年教學實踐,我們發現采用這種辦法不僅可以使學生建立起單片機應用系統的概念,還可以加強學生的學習興趣和積極性,許多教師和學生甚至都認為這種項目實踐已經等于或者相當接近真正在企業里做項目,從這一點來看,增加學生的實踐訓練顯然增加了他們在今后工作中的應用能力和工作信心。

總之,無論從教學內容上、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當前發展極快的

單片機技術,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的實踐經驗和科研能力,不斷學習和了解新的技術應用和創新是一個相當必要的條件。

參考文獻

[1]周向紅,李建軍.單片機實踐教學的探討與研究[J].實驗技術與管理,2007,(07).

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[3]肖伸平,凌云,何小寧,曾紅兵.單片機應用技術課程實踐化教學改革的探索[J].實驗技術與管理,2006,(12).

[4]郎朗,江明,王冠凌,陳進.單片機課程實驗教學的研究與探討[J].中國現代教育裝,2006,(06).

[5]張德偉.單片機課程教學模式的探索與實踐[J].中國科技信息,2007,(12).

單片機課程設計報告范文第4篇

關鍵詞：本科實踐教學；管理模式；開放實驗室；創新

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0048-02

一、引言

大多數高校是以培養應用型人才為主的教學型院校，尤其是工科院校著重培養能適應社會發展需求的應用型技術人才。在這種大趨勢下，高校對學生實踐環節的培養是非常重視的，對學生的實踐動手能力、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，我校在對學生創新能力的培養和管理方面做了不少探索性的工作，現以我校《單片機原理與應用》課程設計為例，介紹一下我院在提高實踐教學的效果以及實踐教學管理方面積累的一些經驗。

二、傳統的課程設計教學管理模式中出現的一些問題

傳統的本科教育，過分于注重學生的理論考試分數而輕視對學生創造能力的培養，造成教師和學生對實踐教學的輕視，實踐教學效果一直不甚理想。

1.實踐教學的課時不能保障。由于實行學分制以來，學生選修的課程越來越多，課程安排較滿，不再允許學生通過整周停課來進行專門的課程設計學習，這使得大多數學生沒有足夠的時間和精力對課程設計進行前期準備和后期的調試。

2.實驗實習場地受到限制。由于實驗室場地緊張，每個實驗室排課都很滿，沒有為實習設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，學生不能專心的投入到設計中去，嚴重影響了實習設計的質量。

3.指導教師和學生對實踐教學不夠重視。因為沒有專門的課程實習場所和時間，同學們只能利用課余時間對設計題目進行資料的收集整理并設計完成。又由于受儀器設備和場地所限，指導教師也沒法跟蹤指導，完成的設計質量令人不甚滿意，有些同學的設計報告還存在抄襲現象。

三、單片機課程設計全過程的管理模式

單片機課程設計管理模式包括四個過程：①制定教學目標及要求。單片機課程設計教學需要制定教學目標、教學要求、教學內容以及教學時間安排。②管理活動的全過程包括組織與職責，對設計團隊、設計器件、實驗設備等資源的管理，組織實習設計的完成。③實習的實施過程包括設計題目的選擇、設計的運行、設計驗收3個階段，這是實習管理中的重點。④持續改進的過程，通過每一輪實習設計完成后的總結、分析、評價，提出改進的措施與方法，達到提高教學質量的目的。

1.組織與職責。單片機課程設計實訓課程的順利開展，必須要有嚴密的組織保障和制度保障。教師既是實訓課程的指導者，也是直接管理者，因此必須制訂詳細的指導教師授課計劃，然后提交實驗中心主任批準，最后中心主任安排具體的實驗場所和協助教師指導的實驗員。

2.資源管理。①設計團隊的組建。首先指導教師布置若干題目，學生自由選擇想要設計的題目，然后根據選題情況將學生分組，以4～5人一組為宜，鼓勵自由組合，并確定責任心強、創新能力強的學生作為團隊負責人。②器件管理。根據選擇設計題目的人數購買相應實驗元器件與原材料的數量，由實驗中心統一采購管理。同時，學校還應要求各科研實驗室、實驗教學示范中心、教學實驗室要積極配合，為學生提供項目所需場地、設備、設施等必要的訓練條件。學生在實驗過程中，指導教師或實驗室管理教師，要監督、記錄實驗室設備儀器的使用狀況，保證實驗設備的運行質量，避免因實驗設備的錯誤操作帶來的損失。

3.單片機課程設計的實施過程。課程設計的實施是實習實訓環節中的關鍵、核心環節，決定著實習實訓教學目標是否能夠實現。課程設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，哪一個階段出現問題，都將會影響到實踐教學的質量。選題直接關系到設計研究的成敗，設計運行是實踐教學管理的重點，設計結果的驗收是對實習成果的檢驗，也是評分的依據。①設計選題。結合單片機課堂理論教學的內容，針對課程設計的目的，在規定的時間內，選擇符合教學、符合學生水平、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，太難則會使學生產生畏難情緒而失去信心，太簡單則達不到提高學生動手能力和分析問題、解決問題的能力。同學們根據自己的能力和興趣愛好選擇設計題目，然后發揮自己的主觀能動性，查閱文獻資料，發現問題、提出問題、解決問題，最終完成設計選題。②設計運行。在設計運行過程中，要求學生在單片機課程結束前3周開始設計專項實訓的準備工作安排，一周調研選題，一周設計軟硬件，一周制作、焊接、調試電路板，完成設計作品。在課程設計過程中，教師積極對學生進行引導，最大限度地調動和發揮學生在設計中的主體作用。從實施方案的制訂、硬件電路的設計、PCB板的設計與制作、電路板的焊接、軟件編程與調試，到撰寫設計報告，全程啟發學生自己尋找解決方法，訓練學生遇到問題（提出問題）─尋找方法（分析問題）─解決問題的方法和技巧，培養學生獨立工作的能力，使課程設計更具有實踐性和實用性。為了減少設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設計驗收。驗收階段是全面評審課程設計預期目標的實現情況、成果的質量，也是完善課程設計的最后階段。通過對課程設計驗收的管理，不僅可以促使學生端正實習態度、認真完成課程設計的任務，而且能幫助學生發現問題、解決問題，找到差距。

四、實驗中心對開放實驗室的管理模式

為了方便課程設計的順利開展，實驗中心為學生們提供了專門的創新室和機房，但由于課程設計時間緊張，學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，滿足不同時間段學生的使用需求。因此，智能化實驗室管理系統就成為開放實驗室必不可少的輔助工具。

1.儀器設備的管理和使用。學生登陸校園網，通過實驗中心固定資產管理系統能夠顯示設備數量、當前狀態（運行、保養、維修、報廢）、所有預約或排隊情況，了解當前儀器設備誰在使用，哪些時間段有空余，方便同學查看并預約。學生可以在網上提出使用請求，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。對于簡單的儀器設備，提供視頻培訓資料和說明書，對于復雜、貴重的大型儀器，由實驗室管理人員提供專門的培訓和指導。

2.實驗室門禁的管理和考勤。實驗室管理子系統是可以對學生的信息進行注冊登記，學生進入實驗室之前，只需持校園卡靠近讀卡器，門禁系統自動識別是否為合法用戶。如果是合法用戶，門禁系統允許用戶進入，同時系統智能的判斷每張卡的使用期限，有效的進出時間，且系統可以自動分配座位號，接通座位電源。另外，系統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的信息。用戶離開實驗室前必須劃卡注銷，系統自動記錄其使用的時間，作為考勤依據。

3.學生成績考核的管理。實習設計結束后，統計學生實習成績時，學生成績客戶端提交系統將統計出學生實習期間的考勤結果和實習報告的統計結果，然后再結合教師提交的根據課程設計驗收成果所得的成績提交給成績考核管理系統，系統再根據教師提供的權值分配情況給出學生的課程設計的最終成績。

五、結語

實踐教學管理工作是本科實踐教學的一個重要組成部分，也是培養高素質應用型人才的重要途徑。經我校2011級、2012級電氣工程、自動化兩個專業學生的實踐表明，通過實踐教學管理模式的改革，學生對實踐教學的態度更加端正，熱情更加高漲，在后續進行的畢業設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合起來，不僅降低了設計成本，縮短了開發周期，提高了工作效率，而且擴展了學生的思路，提高了學生的學習興趣，學生們一致反映教學效果很好。

參考文獻：

[1]曾樹洪，唐明星.應用型地方本科院校創新實驗室的建設與管理模式探索[J].實驗技術與管理，2015，32（7）：16-18.

[2]李勇軍，張海燕.大學生創新能力訓練模式探索與實踐[J].實驗技術與管理，2014，31（4）：17-19.

[3]王峰，魚靜.高校開放實驗室與學生創新能力培養[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：320-322.

[4]林健.構建工程實踐教育體系，培養造就卓越工程師[J].中國高等教育，2012，（13）：15-18.

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[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設計的改革實踐[J].蘭州文理學院學報，2014，28（4）：103-106.

單片機課程設計報告范文第5篇

【關鍵詞】項目驅動法 測控系統 課程設計

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）11-0055-01

一、引言

測控系統課程設計是自動化專業學生的重要實踐環節，主要讓學生利用學習過的微型計算機原理、接口技術、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[1]。原來的課程設計方式受限于實驗硬件設備資源和電子元件的不足，僅進行電路設計，在大圖紙上畫出原理圖即達到設計要求。原來的課程設計選題往往只側重于測控系統一個方面或幾方面的知識點，如有的側重上位機程序設計;有的側重采集系統設計;有的側重控制系統設計;有的側重單片機與鍵盤、顯示等硬件電路接口設計。學生難以了解該課程的整個體系，難以實現鞏固學生相關專業知識，提高學生理論應用能力和培養學生工程實踐能力和創新意識的教學目標[2]。

二、課程設計要求和考核

測控系統課程設計改革是采用項目驅動法，選擇幾個可以將多個基礎課程聯系起來，有特定要求的測控系統作為工程項目，讓學生在工程項目實踐的情境中進行設計，激發學習興趣和熱情，加深對基礎知識的理解，培養學生的系統設計思維，獲得實踐創新、綜合應用的能力[3]。

1.課程設計基本要求

根據設計題目及要求，查閱有關資料，理解題目的背景和意義，了解所需設計的系統及特點等;根據深入分析，進行方案設計，選擇所需元器件類型，進行電路原理設計;根據系統功能進行模塊劃分，進行程序編寫，完成系統調試;撰寫課程設計報告。

2.課程設計考核

成品任務書、電路原理圖、軟件流程圖、系統仿真結果、設計說明書齊全后參加答辯;答辯表現、系統現場演示、成品的完善作為主要的成績考核依據。

三、項目驅動法在課程設計中的應用

本文選用多通道測控系統設計這一實例，介紹項目驅動法在該課程設計中的應用。本例采用51單片機作為控制核心，搭配合理的電路，設計一款多通道測控系統，主要包括通道選擇、數據采集、模數轉換、數據處理及控制、數模轉換、顯示和上位機通信等電路的設計。

通道選擇是通過八個按鍵構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生，再經過ADC0809進行A/D轉換。轉換成的數字量進入單片機AT89C51進行數據處理。處理后將數據送入數碼管或LCD中進行顯示，顯示位數由數據范圍和精度確定。數據還通過MAX232芯片進行電平轉換后，經串行端口送入上位機進行顯示。數據再通過DAC0832進行數模轉換，轉換得到的模擬量送入執行器進行控制。

軟件設計時首先進行模塊劃分，畫各模塊流程圖，設計模塊程序;再進行各模塊整合完成系統流程圖，設計系統程序。

在Keil軟件平臺中編寫程序，調試后編譯生成HEX文件，在Proteus仿真平臺下將該文件加載至單片機，點擊運行，根據仿真結果進行系統軟硬件調試，驗證系統功能和課程設計成果。

四、結語

通過幾年的項目驅動課程設計的實踐，學生不但能夠根據自己所學的知識，針對具體的任務進行設計，同時又能夠根據設計結果，鞏固理論基礎。通過鍛煉，學生的項目分析、設計和創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生“飛思卡爾杯”智能車競賽、大學生電子設計競賽、“挑戰杯”大學生課外科技作品大賽和機器人競賽等各種賽事中，本學院學生取得優異的成績，獲國家級競賽獎項10項，省級競賽獎項20余項。在實踐教學過程中取得了較好的教學效果。

參考文獻：

[1] 孫傳友， 李濤. 測控系統原理與設計（第3版）[M]. 北京：北京航空航天大學出版社， 2014.