单片机课程中单片机实验教学探究论文

单片机课程中单片机实验教学探究论文（共10篇）

1.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇一

《单片机原理及应用》课程实验报告 实验名称：步进电机综合控制实验

一、摘要：本实验利用 8051 单片机达到控制步进电机的启动、停止、正转、反转、点动、转过指定角度、状态显示和数据指示的目的，使步进电机控制更加 灵活。步进电机驱动芯片采用 ULN2003，ULN2003 具有大电流、高电压，外电路 简单等优点。利用 ZLG7290 模块驱动 LED 数码管显示速度设定值。通过这个单片机控制系统的设计来掌握步进电机的工作原理和驱动过程以及 LED 显示原理 和 ZLG7290 模块的使用方法，用 LED 数码管显示实验要求的状态结果，设计电路的硬件接线图和实现上述要求的程序。关键词：51 单片机 步进电机 ZLG7290 ULN2003

二、设计内容与要求：

1、任务介绍：实现步进电机按规定的速度正转、反转，转过指定的角度，要有点动 功能。所有命令通过键盘输入，步进电机在运行过程中要有状态和数据指示。

2、每套设计文档应包括： 系统原理说明、程序框图、电路原理图和程序清单。

三、实验器件介绍及原理： 本实验采用单片机来控制步进电机，实现了软件与硬件相结合的控制方法。在单片机环境下，ULN2003 驱动芯片驱动步进电机，用 ZLG7290 芯片作用下 用 的按键控制步进电机的运行，从而达到实验要求。其控制框图（图一）为 ： ZLG7290 ULN2003A 按键控制 驱动芯片 驱动芯片 单片机 80C51 共阴极数码管 步进电机 图一：控制框图

1、系统硬件介绍 1.1 步进电机 1.1.1 相关的技术指标： a、相数：指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电 机，本实验用的是四相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同。b、步距角：表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。本实验程 序运行前要先测量步进电机的步距角。c、拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个步 距角所需脉冲数。本实验用四相八拍运行方式，为 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 1.1.2 工作原理： 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲 信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以 固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的 目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负 载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进 电机来控制变的非常的简单。1.1.3步进电机的驱动： 步进电机的驱动可以选用专用的电机驱动模块，比如L298、FT5754等，这类驱动模 块接口简单，操作方便，它们既可以驱动步进电机，同时也可以驱动直流电机。但本实验使 用ULN2003a驱动器，下面介绍该芯片。图二：步进电机及其驱动电路 1.2 ULN2003A 芯片 ULN 是集成达林顿管 IC，内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继 电器。它是双列 16 脚封装,NPN 晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,电流=500mA,输入电压=5V, 适用于 TTL COMS,由达林顿管组成驱动电路。ULN 是集成达林顿管 IC,内部还集成了一个 消线圈反电动势的二极管,它的输出端允许通过电流为 200mA，饱和压降 VCE 约 1V 左右，耐压 BVCEO 约为 36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输 出，输出电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。通常单片机 驱动 ULN2003 时，上拉 2K 的电阻较为合适，同时，COM 引脚应该悬空或接电源。ULN2003 是一个非门电路，包含 7 个单元，但独每个单元驱动电流最大可达 350mA.资料的最后有引 用电路，9 脚可以悬空。比如 1 脚输入，16 脚输出，负载接在 VCC 与 16 脚之间，不用 9 脚。图三：ULN2003A 原理图 1.2.1 ULN2003 的作用： ULN2003 是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控 制电路中。可直接驱动继电器等负载。输入 5VTTL 电平，输出可达 500mA/50V。ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅 NPN 达林顿管组成。ULN2003 的每 一对达林顿都串联一个 2.7K 的基极电阻,在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路 直 接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器。ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列 系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要 求高速大功率驱动的系统。1.2.3 ULN2003A 功能及引脚图: 功能：ULN2003 是高耐压、大电流、内部由七个硅 NPN 达林顿管组成的驱动芯 片。经常在以下电路中使用，作为显示驱动、继电器驱动、照明灯驱动、电磁阀驱动、伺 服电机、步进电机驱动等电路中。ULN2003 的每一对达林顿都串联一个 2.7K 的基极电阻, 在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻 辑缓冲器来处理的数据。ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达 500mA，并且能 够在关态时承受 50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。ULN2003 的封装采用 DIP—16 或 SOP—16。ULN2003 可以驱动 7 个继电器,具有高电压输出特性，并带有共阴 极的续流二极管使器件可用于开关型感性负载。每对达林顿管的额定集电极电流是 500mA，达林顿对管还可并联使用以达到更高的输出电流能力。显示电路主要包括大型 LED 数码管 BSI20-1(共阳极，数字净高 12 cm)和高电压大电流 驱动器 ULN2003，大型 LED 数码管的每段是由多个 LED 发光二极管串并联而成的，因此 导通电流大、导通压降高。ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列电路，他具有 7 个独 立的反相驱动器，每个驱动器的输出灌电流可达 500 mA，导通时输出电压约 1 V，截止时 输出电压可达 50 V。ULN2003 的 1～7 脚为信号输入脚，依次对应的输出端为 16～10 脚，8 脚为接地端。当驱动电源电压为+12 V 时，若要求数码管每段导通电流为 40 mA，则每段的 限流电阻为 50。则一块 ULN2003 恰好驱动一个 LED 数码管的 7 段。大数码管采用共阳极 接法，低电平有效。锁存器输出的电平经 NPN 三极管 9014 反相后，再由 ULN2003 放大后 推动大数码管显示 图四：ULN2003A 引脚图 1.3 ZLG7290 芯片 1.3.1 ZLG7290 作用及其功能介绍 ZLG7290 能够直接驱动 8 位共阴式数码管（或 64 只独立的 LED），同时还可 以扫描管理多达 64 只按键。其中有 8 只按键还可以作为功能键使用，就像电脑键盘 上的 Ctrl、Shift、Alt 键一样。另外 ZLG7290B 内部还设置有连击计数器，能够使 某键按下后不松手而连续有效。采用 I2C 总线方式，与微控制器的接口仅需两根信 号线。可控扫描位数，可控任一数码管闪烁。引脚说明如下图： 图五：ZLG7290 引脚图 1.3.2 ZLG7290 使用说明 ZLG7290B 是基于 I2C 总线接口的芯片。主控单片机 ADUC831 作为主器件时，内部没有 I2C 总线功能，因此需用 SPI 总线的引脚来模拟 I2C 总线。具体连接如下： ZLG7290B ADUC831 GND DGND SDA MOSI SCL SCLOCK /INT INT0 VCC DVDD 但是，这种连接不是唯一的，只是在所写的软件里需要这样连接。其实中断可以根据 自己所选的中断而定。地（GND）和电源（VCC）也可以另外从电源上接过来。所用电 源为 5V。编译软件使用的是 WSD，这个软件主要是用于 AD 系列芯片的。只要下载扩 展名为 HEX 的文件即可。1.3.3 ZLG7290 工作原理 ZLG7290 的核心是一块 ZLG7290B 芯片，它采用 I2C 接口，能直接驱动 8 位共 阴式数码管，同时可扫描管理多达 64 只按键，实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外，它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计 数等强大功能，并可提供 10 种数字和 21 种字母的译码显示功能，用户可以直接向显 示缓存写入显示数据，而且无需外接元件即可直接驱动数码管，还可扩展驱动电压和 电流。此外，ZLG7290B 的电路简单，使用也很方便。用户按下某个键时，ZLG7290 的 INT 引脚会产生一个低电平的中断请求信号，读 取键值后，中断信号就会自动撤销。正常情况下，微控制器只需要判断 INT 引脚就可 以得到键盘输入的信息。微控制器可通过两种方式得到用户的键盘输入信息。其一是 中断方式，该方式的优点是抗干扰能力强，缺点是要占用微控制器的一个外部中断源。其二是查询方式，即通过不断查询 INT 引脚来判断是否有键按下，该方式可以节省微 控制器的一根 I／O 口线，但是代价是 I2C 总线处于频繁的活动状态，消耗电流多并 且不利于抗干扰。1.3.4 ZLG7290 驱动数码管及按键开关连接线路图 图六：ZLG7290 电源部分接线图 图七：ZLG7290 驱动数码管电路图 图八：ZLG7290 驱动按键开关电路图 在本实验运用了十个按键其中：S1 按键控制步进电机的运转方向，S2 控制步进电机的 启动，S3 控制步进电机的关断，S4 控制步进电机的单步运行键，S5 为步数加键，S6 为步 数减键，S7 为速度加键，S8 为速度减键，S9 为连续运行与指定步数运行切换键。1.4 总电路图： 电路图中包含最小系统、驱动电路和显示电路

2.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇二

项目教育模式是为社会培养实用型人才为直接目的的一种人才培养模式。在项目教学中, 学习过程成为一个人人参与的创造实践活动, 注重的不是最终的结果, 而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中, 理解和把握课程要求的知识和技能, 体验创新的艰辛与乐趣, 培养分析问题和解决问题的思想和方法。在单片机技术教学课程中, 通过一系列有机地融入相关的内容项目构成教材、按照项目进行教学。

二、单片机教学项目的实施

2.1LED流水灯的控制

1、任务目标:实现八个LED等来回点亮的实验

2、任务实施

a.学生自行进行分组 (3-5人) ;

b.各小组人员学习和分析单片机知识点, 语言程序代码 (C语言) ;知识要点:通过单片机控制8个发光二极管的顺序点亮, 学会使用MCS51单片机芯片的P1口进行输入输出控制, 进一步学习C语言程序的分析方法, 并能熟练运用基本语句。应用单片机芯片, 控制8个发光二极管的有序亮灭, 呈现流水灯的效果。设计单片机控制电路并编程实现此功能。利用单片机P1口连接8个发光二极管, 利用各引脚输出电位的变化, 控制发光二极管的亮灭。P1口各引脚的电位变化可以通过指令来控制, 为了清楚地分辨发光二极管的点亮和熄灭, 在P1口输出信号由一种状态向另一种状态变化时, 编写延时程序实现一定的时间间隔。在单片机芯片及基本外围电路组成的单片机最小系统基础上, 利用P1口的8个引脚控制8个发光二极管。根据发光二极管的特性, 结合单片机P1口的输出信号, 即可实现流水灯的控制效果。

c.运用keil4和proteus软件进行试验模拟并记录数据。

3、实践操作:在开发板上实践操作, 实现整个实验。

4、检查评估:先由各小组成员总结, 再由教师对项目工作成绩进行检查评分, 师生共同讨论、评判工作中问题的解决方法、学习行为特征等。

2.2项目二:波形发生器

1、任务目标:实现数码管由0-99的计数实验

2、任务实施

a.学生自行进行分组 (3-5人) ;

b.各小组人员学习和分析单片机知识点, 语言程序代码 (C语言) ;知识要点:MCS51单片机的集成了两个8位可编程的定时器/计数器, 和一个16位可编程定时器/计数器。即定时/计数器0、1和2, 简称T0、T1和T2。T0和T1有4种工作方式可供选择。单片机内部通过专用寄存器TMOD、TCON来设置定时/计数器工作的参数, 例如方式选择、定时计数选择、运行控制、溢出标志、触发方式等控制字。T2则通过专用寄存器T2CON来设置成定时或计数器。使用C51语言来进行定时器/计数器0、1的程序设计。51系列单片机具有两个通用定时器/计数器T0和T1。T0和T1都具有定时和计数两种功能, 可以通过特殊功能寄存器来选择, 下面分别介绍: (1) 计数:计数功能就是对计数脉冲进行计数。其中, 计数脉冲来自相应的外部输入引脚P3.4 (T0) 或P3.5 (T1) 。当该引脚的输入信号发生由高电平至低电平的负跳变时, 计数器 (TH0、TL0或TH1、TL0) 的值增加1。 (2) 定时:定时功能是对时间进行统计。定时器/计数器的定时功能其实也是通过计数实现的, 只不过, 此时的计数脉冲来自于单片机的内部时钟脉冲。

c.运用keil4和proteus软件进行试验模拟并记录数据。

3、实践操作:在开发板上实践操作, 实现整个实验。

4、检查评估:先由各小组成员总结, 再由教师对项目工作成绩进行检查评分, 师生共同讨论、评判工作中问题的解决方法、学习行为特征等。

三、实施项目教学法的注意事项

第一, 每个项目都要有明确的目标, 根据需要还可以将每个项目细分成一个一个小的项目, 通过学习小项目来逐步实现总的学习目标, 对于大的项目采用分组讨论学习的方法。第二, 在项目教学法中, 应以学生为中心, 教师由原来在台上讲解转变为走到学生中间与学生交流, 讨论。第三, 项目的难易程度要以学生的事迹水平相当, 从学生的实际出发, 让每个学生都能在教师的指导下完成项目。

四、结束语

通过项目教学法, 可充分调动学生们的学习积极性, 提高了学生们实践动手能力, 增加了老师和学生间的情感交流。此教学法的改革使学生们脱离了枯燥无味的板书和教师教条式的你说我听的古板模式, 使他们的动手能力、思维能力和创新能力以及团队协作和自学能力都有了一定的提高, 为他们能够更容易更有兴趣地学好单片机课程做下不懈的努力。

参考文献

[1]王雪梅.项目教学法在单片机课程中的应用[J].辽宁高职学报.2011 (08)

3.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇三

【关键词】探究式 一体化教学 高职 单片机应用技术

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）03-0180-02

一、引言

探究式教学模式就是把探究活动运用到教学活动中，在老师的指导下，学生主动去探索、去发现知识的来龙去脉，增强学生的创新精神和动手能力。

“教、学 、做”一体化教学模式是将理论教学与实践教学有机结合，教师的教和学生的学有机结合，因此学生的学就是做的过程，教师教完了，学生也学会操作了。这种教学模式能够将理论知识的讲解与实际操作的训练紧密结合起来。“教 、学 、做”一体化在教学过程当中的运用有助于培养学生的动手能力。

将探究式教学与“教、学、做”一体化教学模式结合起来，学生通过自主探究学习知识点和技能点，然后通过“教学做”一体化动手实践，以强化探究习得的知识。这样不仅能够培养高职学生基本的专业技能，还培养了学生的探索和创新能力，从而良好地适应未来就业岗位一专多能的要求。

二、探究式一体化教学实施要点

1. 激发兴趣是探究式一体化教学的关键

通过探究式方式切入新课，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引导他们积极思考。一旦学生对课程发生兴趣，他们就自觉主动地投入到课程的学习中去。因此，激发学生学习这门课的兴趣就成为探究式一体化教学的首要任务。

2.自主学习是探究式一体化教学的手段

教师是探究式学习的“主导”，引领着课堂的发展和气氛；学生是探究式学习的“主体”，摆脱了传统课堂填鸭式的教育模式，激发了他们课堂学习的主动性和积极性。探究式学习过程中，学生根据已有经验和知识，进行对未知知识的探究，通过亲手实践，将接触的新知识吸纳到自身的知识体系中。探究式学习的一大特点，就是在学习过程中，重视对学生自主能力和学习积极性的培养，从而产生高质量的课堂学习效果。

3. 教师是探究式一体化教学的配角

探究式教学中，教师是引导者，基本任务是启发诱导，学生是探究者，其主要任务是通过自己的探究，发现新事物，掌握新知识。教师的“引”和学生的 “探” 要求处理适度，既不放任自流，也不能叫学生漫无边际地去探究，也不能过多牵引。

三、探究式一体化教学实施案例

在单片机应用技术课程中，运用探究式一体化教学方法，激发学生学习兴趣，使其有“叫我学”转变为“我要学”的自主学习方式，通过引导及辅助，在教学内容中逐渐设置知识要点，增大对学生的要求，激发他们探究问题根源，寻求解决途径的方法。

“LED灯控制”式单片机应用技术基本的控制内容，通过该知识点的学习，帮助学生理解最小系统组成、掌握单片机芯片各个管脚名称及作用、体会单片机控制过程，以及单片机编程的方法。下面以单片机技术运用中常见的“LED灯控制”为例，说明探究式一体化教学的实施。

1探究式一体化教学实施过程

课程开课之初，通过播放日常生活中及工业生产中含有单片机控制的家电产品，工业智能化产品的视频，激发学生的学习兴趣，同时明确学习课程的目的。

对于每个章节的讲解，则在课前准备好单片机程序、硬件电路连接等工作，上课时将实验演示给学生，通过实验现象激发学生学习本章节知识的兴趣。

例如“LED灯的控制”，在实验箱中搭建“LED单灯控制”的电路，并将“LED单灯控制”程序下载到单片机芯片中。开通电源，给学生演示单个LED灯的闪烁，设置为什么LED灯能够闪烁的问题，以激发学生学习的热情。

2.自主探究学习

在兴趣的激发下，叫学生根据实验现象去理解电路图的连接原理，并理解控制程序语句编写的规则，以及程序中每一条语句的作用。

在学生掌握每章节基本知识的基础上，加大知识应用要求的难度，并鼓励学生通过探究式方法独立完成。

结合实验现象，引导学生在探究控制程序的各语句功能的基础上，加大“LED单灯闪烁”控制的难度，要求学生实现LED单灯闪烁的启动及停止的控制。启动和停止的控制在软件上涉及到“if语句”结构的应用，在硬件上需要增加一个开关器件。

3.教师引导

《单片机应用技术》课程需要具有电工电子、计算机变成、数学算法等知识作为支撑，跨越多个学科，因此学生在实践中必定存在大量疑问，非常需要教师的及时指导。

教师在探究式一体化教学过程起着引导、答疑的作用，一定要通过实验现象、设置难度适中的问题等方式或方法激起学生的学习兴趣。虽然学生在探究式的学习过程中，可能会出现各种错误，以及怪诞的问题，教师要有耐心、细心地分析和讲解的对各种问题，从而教会学生正确的单片机电路连接机程序编写方法。对于学习能力较强的学生，应区别对待，通过增大知识点应用的难度要求，促进其对单片机应用技术更高层次的应用。

四、小结

通过采用探究式一体化教学方法，改变了单片机应用技术课程常规教学方法，剔除了生硬的程序讲解，单调的电路图分析，将实验现象于知识点联系起来，激发学生自主学习的兴趣，通过引导，使得学生在探究的过程中掌握知识点内容。

参考文献：

[1]陈洪武.高职体育教学探究式教学方法具体实施[J].当代体育科技，2014（4）：58-59.

[2]吴晖彤.探究式教学模式在高职《发动机机械》课程中的实践[J].职业教育研究，2012（11）：97-99.

[3]林凤云等.探究式教学模式在高职高专生物制药工艺学实验教学中的应用研究[J].中国现代教育装备，2015（9）：35-37.

4.单片机原理与应用课程实验教案 篇四

第一章 实验安排

共8个实验，要求8次上机完成。这8个实验分别为： 实验一 利用软件仿真器调试算术运算程序 实验二 INT0中断实验

实验三 定时器/计数器定时实验 实验四 定时器/计数器计数实验

实验五 定时器/计数器T0扩展外部中断源实验 实验六 串行口扩展实验 实验七 DAC0832数模转换实验 实验八 8155接口芯片使用实验

其中前六个实验为验证性实验，第七个实验为设计性实验。最后一个为综合性实验。每个实验3学时。

第二章 实验须知

一、预习要求

1、实验前认真阅读实验要求，明确实验目的和实验任务。

2、拟订实验步骤，编好上机程序。

二、报告要求

共八个实验，每个实验完成后交实验报告，写在实验报

告纸上，报告中应包含以下内容：

1、实验名称、实验人姓名、学号、班级

2、实验目的、任务（内容）；

3、实验步骤

记录主要实验过程。

4、实验结果

（1）记录实验现象；

（2）要求写出已调试通过的实验程序清单（加适量注 释）

第三章 实验项目及内容

实验一 利用软件仿真器调试算术运算程序 1．目的要求

（1）熟悉WAVE调试软件的使用。（2）熟悉算术运算程序编程和调试的方法。2．实验内容

（1）有6个数据分别放在片内RAM区50H~55H单元中，试求和，并将结果放在片内RAM区03H（高位），04H（低位）单元中。

（2）编程将内部RAM70H~7FH中的16个数据按从小到 大的顺序重新排序。

3．主要仪器设备

PC机一台。

4．程序清单（1）数据和.ASM ORG 0000H LJMP MAIN ORG 1000H MAIN:MOV R2,#06H MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R0,#50H L1:MOV A,R4 ADD A,@R0 MOV R4,A INC R0 CLR A ADDC A,R3 MOV R3,A DJNZ R2,L1 END（2）数据排序.ASM ORG 0000H LJMP MAIN ORG 1000H MAIN:MOV R2,#70H MOV R3,#71H L2:ACALL L1 INC R2 INC R3 CJNE R3,#80H,L2 L3:SJMP L3 NOP L1:MOV A,R2 MOV R0,A MOV A,R3 MOV R1,A MOV A,@R0 L5:CLR C SUBB A,@R1 MOV A,@R0 JC L4 XCH A,@R1 MOV @R0,A L4:INC R1 CJNE R1,#80H,L5

RET END

实验二 INT0中断实验（验证性实验

3学时，必做）

1．目的要求

（1）掌握MCS-51单片机中断原理以及编程使用方法。（2）理解下降沿中断和低电平中断的区别。

2．实验内容

（1）编写主程序，读取开关SW1的状态，当其闭合时初始化为下降沿中断，反之，初始化为低电平中断，且发光管灭；编写中断服务程序，使发光管闪烁5次，间隔250ms，即中断服务程序的执行时间为2.5秒。退出中断程序时，使发光管灭。（2）用万用表测量C点的电平，按下TR31秒钟，然后松 开，观察C点电平的变化。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（EXP7.ASM）ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT0 MAIN:MOV SP,#60H mov p1,#0ffh NOP CLR P1.2 NOP NOP MOV C,P1.3 JC LOWER SETB IT0 SJMP CONT LOWER:CLR IT0 CONT:SETB EX0 SETB EA HERE:SJMP HERE INT0:MOV R0,#5 LP:CPL P1.2 DLY:MOV 30H,#5 DEL0:MOV R7,#100 DEL1:MOV R6,#125

DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 DJNZ 30H,DEL0 DJNZ R0,LP CLR P1.2 RETI END

实验三 定时器/计数器定时实验（验证性实验

3学时，必做）

1． 目的和要求

（1）掌握MCS-51单片机定时器/计数器定时功能的使用方法。

（2）了解定时和计数的本质区别和联系。

2． 实验内容

编写程序，初始化定时器/计数器T0工作在定时方式1，使P1.2输出周期为10秒的方波，即使发光管亮3秒，灭7秒。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4． 程序清单（EXP9.ASM）ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN: MOV SP,#60H CLR P1.2 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA LP: SETB P1.2 MOV A,#30 MOV 30H,#00 DL1:CJNE A,30H,DL1 CLR P1.2

MOV A,#70 MOV 30H,#00 DL2:CJNE A,30H,DL2 SJMP LP INTT0: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC 30H RETI END 实验四 定时器/计数器计数实验（验证性实验

3学时，必做）

1． 实验目的和要求

（1）掌握MCS-51单片机定时器/计数器计数功能的使用方法。

（2）了解定时和计数的本质区别和联系。

2． 实验内容

编写程序，通过8个发光二极管来显示所计脉冲个数。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（EXP10.ASM）

U33CLK EQU 0FF90H ORG 0000H MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#05H SETB TR0 MOV DPTR,#U33CLK RDTIMER: MOV A,TH0 MOV R0,TL0 CJNE A,TH0,RDTIMER MOV R1,A MOV A,R0 CPL A MOVX @DPTR,A SJMP RDTIMEr END

实验五 定时器/计数器T0扩展外部中断源实验

（验证性实验

3学时，必做）

1． 实验目的和要求

掌握利用定时器/计数器扩展外部中断源使用的方法。

2． 实验内容

编写主程序，使发光管灭；编写中断服务程序，当执行中断服务程序时，发光管闪烁5次，间隔500ms，主程序运行后通过按TR3按钮触发中断。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

3． 程序清单（EXP11.ASM）ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#05H MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0FFH SETB ET0

SETB EA SETB TR0 CLR P1.2 HERE:SJMP HERE INTT0:MOV R0,#10 LP:CPL P1.2 DLY:MOV 30H,#10 DEL0:MOV R7,#100 DEL1:MOV R6,#125 DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 DJNZ 30H,DEL0 DJNZ R0,LP CLR P1.2 MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0FFH RETI END

实验六 串行口扩展实验（验证性实验

3学时，必做）

1．实验目的和要求

（1）掌握MCS-51单片机串行口方式0的工作原理。（2）了解方式0的应用，即通过串行口扩展输出口，进行静态显示的方法。

（3）掌握串行移位寄存器芯片74LS164的工作原理。

2．实验内容

编制程序使数码管循环依次显示00到99，每秒加1。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（12.ASM）

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP intt0 MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 LLP:MOV 30H,#0 MOV 31H,#0 MOV 32H,#0 MOV 33H,#0 LP:MOV R0,#32H MOV R7,#2 ACALL BINBCD MOV DPTR,#TAB DSPLY: MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR;cpl a MOV SBUF,A DSP1:JNB TI,DSP1 CLR TI INC R0 DJNZ R7,DSPLY LP1:MOV A,30H CJNE A,#10,LP1 MOV 30H,#00H INC 31H MOV A,31H

CJNE A,#100,LP SJMP LLP intt0:MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC 30H RETI;tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh tab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h BINBCD:MOV A,31H MOV B,#10 DIV AB MOV 33H,A MOV A,B MOV 32H,A RET END

实验七 DAC0832数模转换实验（设计性实验

3学时，必做）

1． 设计目的

（1）掌握DAC0832与MCS51单片机的接口方法。（2）掌握D/A转换程序的设计方法。

2． 设计题与要求

认真复习所学习的DAC0832的工作方式，利用单缓冲

方式使0832输出锯齿波和三角波。并设计使运放LM741输出0-5V和0--5V的波形。如果不用示波器，如何测试你所设计的电路和所编写的程序是否正确。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块、示波器一台。

4．设计原理

D/A转换器的输入为数字量,经转换后输出为模拟量。

DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。MCS-51单片机与DAC0832的接口有3种连接方式,即直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。所谓单缓冲方式就是使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式,而另一个处于受控的锁存方式,当然也可使两个寄存器同时选通及锁存。本实验中采用该方式。要求WR1和WR2连接在一起接在89C51的WR端，CS和XFER连接在一起接在片选端，ILE接+5V。

0832可以产生很多波形，如：三角波、锯齿波、梯形波等。5．设计内容

编制程序使运放LM741输出锯齿波和三角波，具体步骤：断开开关SW1，输出锯齿波；闭和开关SW1，输出三角波。

6．程序清单（DAC0832.asm）CS0832 EQU 0FF9FH ORG 0000H MAIN:MOV P1,#0FFH NOP JNB P1.3,RWAVE MOV DPTR,#CS0832 MOV A,#00H LP:MOVX @DPTR,A NOP NOP INC A AJMP LP RWAVE:MOV DPTR,#CS0832 MOV A,#00H LP1:MOVX @DPTR,A NOP INC A CJNE A,#255,LP1 NOP LP3:MOVX @DPTR,A NOP

DEC A CJNE A,#00H,LP3 MOVX @DPTR,A NOP SJMP LP1 END

实验8 8155接口芯片使用实验（综合性实验

3学时，必做）

1．实验目的和要求

（！）掌握MCS-51单片机系统I/O扩展方法。

（2）掌握并行接口芯片8155的性能以及编程使用方法。（3）掌握单片机系统动态LED显示和键盘输入程序的设计方法。

2．实验内容

编写程序实现下列功能：程序运行后数码显示管显示HHMMSS（000000），即时分秒，按键调整其为正确的时间并继续运行。

该实验综合性较强，建议学生分两步走：第一步完成显示，可以参考实验六；第二步完成键盘扫描。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（EXP152.asm）CE8155 EQU 0FF80H CA8155 EQU 0FF81H CB8155 EQU 0FF82H CC8155 EQU 0FF83H HMS EQU 40H SECOND EQU 41H MINUTE EQU 42H HOUR EQU 43H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN:MOV SP,#60H MOV A,#00000011B MOV DPTR,#CE8155 MOVX @DPTR,A MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB ET0 SETB EA

SETB TR0 LP2:MOV HMS,#00H MOV SECOND,#00H MOV MINUTE,#00H MOV HOUR,#00H LP3:MOV R0,#30H MOV R7,#6 ACALL BINBCD MOV R2,#01H MOV A,R2 LOOP:MOV DPTR,#CA8155 MOVX @DPTR,A INC DPTR PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR,#TAB MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR POP DPH POP DPL MOVX @DPTR,A ACALL DL2MS INC R0 MOV A,R2 JB ACC.5,LP1 RL A MOV R2,A AJMP LOOP lp1:acall kd1 AJMP LP3 INTT0:MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC HMS MOV A,HMS CJNE A,#0AH,PP MOV HMS,#00H INC SECOND MOV A,SECOND CJNE A,#60,PP MOV SECOND,#00H INC MINUTE MOV A,MINUTE CJNE A,#60,PP MOV MINUTE,#00H

INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24,PP MOV HOUR,#00H PP:RETI BINBCD:MOV A,HOUR MOV B,#10 DIV AB MOV 30H,A MOV 31H,B MOV A,MINUTE MOV B,#10 DIV AB MOV 32H,A MOV 33H,B MOV A,SECOND MOV B,#10 DIV AB MOV 34H,A MOV 35H,B RET tab:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH DL2MS:MOV R3,#5 DLT1:MOV R4,#125 DLT2:DJNZ R4,DLT2

DJNZ R3,DLT1

RET KD1:ACALL KS1 JNZ LK1 ACALL DL2MS AJMP QQ LK1:ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL KS1 JZ QQ MOV R5,#0FEH MOV R4,#00H MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,LONE mm1:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm1 INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24, LONE MOV HOUR,#00H LONE:MOV A,R5 RL A MOV R5,A MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,LONE1 mm2:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm2 INC MINUTE MOV A,MINUTE CJNE A,#60,LONE1 MOV MINUTE,#00H LONE1: MOV A,R5 RL A MOV R5,A MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,QQ mm3:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm3 INC SECOND MOV A,SECOND

CJNE A,#60,QQ MOV SECOND,#00H QQ:RET KS1:MOV DPTR,#CA8155 MOV A,#00H MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR CPL A ANL A,#03H RET END

四、考核办法

每个实验：预习10%、实验操作60%、实验报告30%。最后成绩以每次实验课程成绩累加被实验项目个数相除的办法计算。

五、主要参考资料

1、《单片机接口技术开发实验指导书》

北京科技大学C31实验室

2、《8051实验指导书》

5.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇五

【摘要】通过《单片机》课程内容及形式的一些探索，探讨如何使该门课程更具专业趋向性，提高同学们的学习兴趣，并形成专业知识的系统化概念。

【关键词】单片机;医学;课程

【中图分类号】G642

【文献标志码】A

【文章编号】1004-676303-0041-02

随着嵌入式系统软硬件的发展，“智能化设备”、“可穿戴设备”等概念渐渐被人们所熟悉。单片机作为嵌入式系统的核心芯片，其相关技术伴随着广泛的应用取得了飞速的发展。在各大工科院校中，《单片机》都是一门重要的专业基础课程，目的是使同学们掌握单片机的系统开发知识，熟悉嵌入式系统的测量和控制原理，为以后的产品设计等打下基础[1-2]。然而，在部分特色院校，比如医学院校的生物医学工程专业，我们希望使单片机课程更有专业趋向性、趣味性，引导同学们从理论走向专业实践[3]。从高中到大学，从多年学习几门课程到一学期十几门新课，且同时都是从基础理论开始，大学的课程容易让同学们感到繁杂，考一门丢一门的现象十分普遍。因此，我们在各阶段授课中都注意相关课程的系统性，让理论知识形象化，易于学生接受，同时把各知识点跟专业实际应用相联系，让同学们切实认识到其实用性[4]。

比如，在概述性质的第一次课，将“智能化设备”以人体来做类比，五官对应传感器，大脑对应中控核心(超级计算机、PC以及单片机等)，神经对应通讯系统。这样简单形象的类比一是让同学们立即了解到虽然之前没有接触过单片机这个名词，但实际就是计算机的一个分支，并不是一个全然陌生的新设备;另外，也形象地跟《传感器》、《通信原理》等课程建立了联系，传感器、通信技术和计算机技术是现代化信息技术的三大支柱产业，基本上各工科专业都会开设相关课程，也是嵌入式系统产品设计会涉及到的必不可少的知识体系。通过形象化的介绍，同学们可以了解各门课程的应用方向，在开始学习这些相关课程时，能更快地抓住重点，有目的性地去掌握知识并系统应用。《单片机》是一门软硬件相结合的课程，在软件部分，跟其他任何计算机语言一样，会介绍指令及常用程序。这些程序除了改用汇编等指令来完成之外，本质上都很类似，而且单片机采用精简指令集，指令本身相对来说非常少且容易掌握，因此，我们将重点放在指令实例的情景化，方便同学们举一反三，增强实用性。

比如在练习循环语句时的一个例题：从一个指定的起始位置，查找一个指定的字符，查询结束条件为找到指定的字符或者查询完规定的字符长度。这样一个例题，我们常规的讲解完示例程序代码以后，再简单介绍一下可能的应用，这其实就跟大家在登录各种网页时要做的工作类似，我们输入登录信息(用户名和密码等)，网站一般会规定这些字符信息的`最长限制，用户不一定会使用到最长的字符串，同时往往以“ENTER”键结束输入，进行登录操作，因此我们可以设定查询“ENTER”的ASCII码，以查询到“ENTER”或规定的字符长度为循环结束条件，将“ENTER”之前的字符串或规定的最长字符串作为用户输入的登录信息并进入下一步操作。所以这段示例代码，其实就可以作为大家已经很熟悉的日常登录界面的判断代码。通过这样的一些联系，把理论知识跟日常相结合，让大家用到的时候就能想到，加深理解和记忆。作为医科院校的生物医学工程专业课程，更多的时候，我们会列举在医学方面的应用。比如，在讲解单片机对外部设备操作时，通常会介绍一个实例，即通过P1口的某一个管脚送出固定频率的方波，这本质上是一个定时翻转P1口状态的操作，非常简单，但实际上这就是单片机控制外部设备的通用模式。单片机整个芯片封装，跟外部设备通信只能通过管脚，作为一个数字化芯片，输出的就是高低两种电平，而高低电平可以控制电机的启停，高低电平的不同持续时间(占空比)可以控制马达的转速，通过单片机自带的定时器设置高低电平的持续时间或者通过循环语句来进行定时，基本上就完成了这个例题的代码讲解。但我们在介绍完代码以后，以一个自动化输液监控器为例，进一步完善教学。以往人工方式调节是由护士在一定时间(10秒)计数滴落的液滴，手动调节速度阀门，这种调节有很大的误差，而且在对输液中途的状态并没有监控，输液结束以后需要病人主动联系护士拔针，容易出意外。自动化输液监控器在液滴的滴落口一侧放置一个发光二极管，另一侧放置一个光电管，速度阀门的电机跟单片机的P1口管脚相连。通电以后发光二极管发光，照射到对应的光电管产生电流，当有液滴滴落的时候，隔断光线，光电管无输出，这样，液滴滴落就形成对应的下降沿脉冲，滴落的速度即脉冲间隔。将其跟设置好的速度相比，若不合适则增减对应P1口管脚的高低持续时间(占空比)，调节速度阀门的电机，直到达到合适的输液速度，并且在输液过程中可以一直监控及调节，输液故障或结束后(超过设定时间无滴落)还可以自动报警或提示。

通过这样一个实际的示例，可以让同学们将理论和应用直接联系起来，明白这些平实而基础的理论知识就是身边各种设备的原理，并不是那么复杂而遥不可及;也可以开拓大家的思维，将其它所见到的“智能化设备”功能分解还原，或者利用单片机去做一些小改动;同时，也将单片机跟传感器联系了起来，让同学们对二者的联合应用有一个直观的认识。不断通过这些形象化的类比，在大家对单片机在医学设备上的应用有了直观认识以后，我们会通过综合性设计实验让同学们进一步的提升。这些实验的选题跟在研医学课题相关，也可以由同学们提自己感兴趣的题目，并根据实验状况进一步申请创新课题，或者延伸至毕业设计题目。单片机作为嵌入式控制系统，这样的课题往往还涉及到《电路原理》、《传感器》等其他相关科目，间接地提升了大家对相关课程的关注度，对各科知识能系统性地掌握，也不会考完就遗忘。医工专业的学生很多会进入公司做医疗产品的研发，或者在医院的设备科工作，这些简单的医疗小设备小产品的开发经验，也为以后从事相关工作打下了基础。《单片机》是工科专业的一门基础专业课，我们努力将其与专业发展相联系，培养同学们将单片机运用到医疗器械设计的兴趣，增强了大家对相关专业课程的系统性掌握，加强了理论知识与实际应用的联系，提升动手能力，为社会培养更多合格的专业人才。

参考文献

[1]李丹.单片机的教育教学改革[J].科技风，(10)：215.

[2]吴国贤.单片机课程改革探索[J].电子制作，2015(7)：107.

[3]陈玉发.高职单片机教学的探讨与实验[J].时代教育，2015(13)：229.

6.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇六

Single-Chip Microcomputer Application System Design 课程编号：公选课

适用专业：全校工科类专业

学 时 数：16

学 分 数：1 执 笔 者：王福忠

编写日期：2008年12月

一、课程的性质和目的

单片机技术在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到广泛的应用。单片机应用系统设计是面向工科类专业的一门公共选修课，是一门逻辑性强、理论与实践并重，软硬件结合，内容丰富，知识面宽广的课程。

2.课程任务

通过本课程的学习，使学生对单片微型计算机应用系统有一个系统的了解。掌握单片微型计算机应用系统设计的初步方法，建立有关微型计算机应用系统的初步概念，了解高科技的发展动态，增强学生对后续课程如自动控制原理，微型计算机原理、单片机原理及应用系统等课程学习的兴趣。为其他专业课程的学习和走向工作岗位从事单片机应用的相关工作打下良好的基础。

二、教学要求的基本层次

本课程的教学要求可分为四个层次，即：掌握、理解、应用和了解。1.掌握

对于本课程的重点内容要求学员达到掌握的程度。即要求学员能够全面、深入地掌握所学内容，能够举一反三，熟练解决相关问题。要求学员掌握的内容也就是考试的主要内容。

2.理解

对于本课程的一般内容要求学员能够理解。即要求学员能够理解所学内容，对所涉及的内容能够进行简单的分析和判断。

3．应用

使学生具有一定的单片机应用技能和按要求组织单片机应用系统的初步能力 4.了解

对于本课程的次要内容要求学员能够了解。所涉及的内容都是一些基本概念和简单叙述，知道了就行，没有进一步深入和扩展的要求。二．教学内容和要求 1 单片机基础 1.1 教学内容

（1）单片机的基本概念；（2）单片机的产生与发展；（3）单片机硬件结构；（4）单片机特点及应用； 1.2 教学要求（2学时）本章的基本任务是学习单片微型计算机系统的基本概念、发展概况及应用。单片机与典型微型计算机在结构上的区别。为后续章节奠定基础知识。

掌握：单片微型计算机系统的基本概念、单片机与典型微型计算机在结构上的区别，单片机系统的扩展和配置的概念；

了解：单片机的特点、发展及应用领域，典型单片机系列的基本情况。2 应用系统的基本组成与设计内容 2.1 教学内容

（1）单片机应用系统的一般硬件组成；（2）单片机应用系统的设计内容 2.2 教学要求（2学时）

本章的基本任务是对应用系统的基本组成与设计内容有一个初步了解，为后续章节提供必要的概念基础。

理解：典型单片机应用系统结构、前向通道的组成及其特点和各环节的作用、常见的传感器、后向通道的组成与特点道结构、模拟输出通道的作用、执行机构、人机通道的结构及其特点、单片机应用系统的设计内容。3 单片机应用系统开发过程与内容 3.1 教学内容

（1）单片机应用系统开发主要步骤；（2）总体方案确定；（3）硬件设计；（4）软件设计。

3.2 教学要求（2学时）

本章的基本任务是学习单片机应用系统开发过程与内容。

掌握：单片机应用系统开发主要步骤及内容，总体方案，硬件设计，软件设计等内容与注意的问题。4 人机接口的设计 4.1 教学内容

（1）开关及接口；（2）按键、键盘及接口；（3）LED显示器及接口；（4）液晶显示器(LCD)及其接口 4.2 教学要求（2学时）

掌握：人机接口的基本原理与设计初步方法。5 数据采集技术与输入接口 5.1 教学内容

（1）检测信号与数据放大器；（2）采样保持器及其与微机的连接；（3）A/D转换器 5.2 教学要求（2学时）

掌握：模拟量输入数据采集系统设计原则；模拟输入数据采集系统的结构配置；模拟量输入数据采集系统设计中应注意的问题；模拟低通滤波器(ALF)；模拟多路转换器；A／D转换器的选择和使用注意事项。6 控制输出（后向）通道与接口 6.1 教学内容

（1）后向通道中的常用器件；（2）后向通道中的D／A转换技术和接口芯片；（3）执行器类型

6.2 教学要求（1学时）

掌握：后向通道应解决的问题，大功率I／O口接口器件，光电隔离与接口驱动器件，D／A转换接口设计的一般问题，执行器类型。7 数据处理技术 7.1 教学内容（2学时）

（1）标度变换及其程序设计；（2）数字滤波及其程序设计；（3）控制技术及其算法 7.2 教学要求

掌握：线性仪表的标度变换、非线性测量的标度变换、常用的静态滤波算法原理、自动控制系统的基本概念、数字PID算法原理。8 单片机系统的抗干扰技术 8.1 教学内容（2学时）

（1）干扰源及其分类；（2）干扰对单片机系统的影响；（3）硬件抗干扰技术；（4）软件抗干扰技术。8．2 教学要求

掌握：干扰的含义、干扰源的分类、干扰入侵单片机系统的途径、串模干扰的抑制方法、共模干扰的抑制方法、程序执行过程中的软件抗干扰。单片机应用系统举例 9.1 教学内容

（1）单片机应用系统调试工具；（3）单片机应用系统例子 9．2 教学要求（1学时）

7.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇七

1 传统教学问题分析

单片机课程是一门将理论和实践融为一体的应用性课程, 掌握单片机技术的标准不只在于考试卷子上的高分, 也不在于做实验时对实验结果的验证, 而是通过对该课程的学习, 使学生能从应用的角度出发, 对单片机的硬件结构、各部件的功能、单片机应用系统的硬件设计以及相关的程序设计等方面有较好的掌握。

传统的单片机教学将教学过程分为理论和实验两个部分进行, 教学都是从理论知识开始的, 首先讲解单片机的硬件结构, 然后依次是指令系统、程序设计方法和单片机外围扩展, 单片机的理论知识不但非常枯燥、抽象而且内容繁多, 想要记住这些知识已经非常困难, 更何况熟练的应用。

实验课是在大部分理论知识讲解完毕后进行的, 一方面实验和理论出现脱节现象, 进行实验时, 学习的理论知识已经忘记很多;另一方面在有限的单片机实验课上, 大多数实验为验证性实验, 学生往往只是利用实验箱进行简单的电路连线, 调用老师已经设计好的源程序看实验现象。这就造成了学生很少有实际参与软件编程和硬件设计的机会。这不仅不能使学生理解和掌握单片机这门课程, 还会影响对学生动手能力和创新思维的培养。学习完这门课程后, 学生虽然对单片机原理有简单的了解, 但对单片机应用, 即单片机应用系统的设计与调试技术并没有很好的掌握。由此可见, 单纯的理论讲解及验证性实验不但不能调动学生的学习兴趣, 变被动学习为主动学习, 而且影响学生对知识的掌握情况和动手能力、实践技能的提高。

2 项目教学法在单片机课程中的应用

项目教学法是教师根据专业培养目标及课程标准设计相应的项目, 在教学过程中学生在教师的指导下完成项目的全过程。与传统教学方法以考试成绩作为最终的评价结果不同, 项目教学法更注重的是学生完成项目过程中对学生的能力的培养以及良好职业道德的养成。

将项目教学法应用于单片机课程中, 注重对学生实践技术能力的培养, 把教学内容设计在一个个的项目任务中, 将项目作为教学内容的载体, 有助于提高学生学习兴趣和学习动力, 突出体现学生的主导地位。下面以单个数码管显示字形为例, 通过教学情境的设计, 说明项目教学法应用于单片机教学中的优势所在。

2.1 教学情境的设置要以教学目标为基础

虽然项目教学法是对传统教学方法的改革, 但是不能脱离教学大纲的根本要求, 因此根据教学大纲对知识传授、能力培养、情感教育三方面的要求设立教学目标。

1) 知识目标:在进一步巩固学习数码管的基本知识、单片机的指令功能以及程序设计的基本方法的基础上;掌握I/O口的综合应用;掌握延时子程序的编写与使用。

2) 能力目标:从数码管显示原理中学习数字到字形码的转换方法, 为以后编写数码管显示程序做准备;并具备单片机系统仿真的能力。

3) 情感目标:培养学生严谨治学的工作态度, 主动探究的求知精神, 认真观察的学习态度;培养学生的团队合作精神。

2.2 基于问题和讨论的教学过程

单个数码管的显示要求P2口接一个数码管, 输出字形0~F, 不断循环显示。首次接触数码管实验, 如何让学生完成理论学习到实践操作的转变是需要解决的问题。在课程开始时, 首先复习数码管的相关知识, 如8个LED排列顺序, 共阴极和共阳极等。让学生根据复习的内容和前面实验中总结的经验, 先根据要求绘制原理图, 完成硬件电路的设计。再复习程序的设计的基本方法, 注意主程序到子程序的参数传递方法, 完成软件的设计。硬件和软件都设计完成后, 接下来进行仿真部分及实际电路的连接, 在实际操作过程中遇到问题及时解决并详细记录。最后各小组将实验整个过程形成完整、详细的书面报告。在整个教学过程中, 每组设定不同的延时时间, 让学生思考如何修改程序使延时时间更准确?共阴极和共阳极的数码管的连接方式有什么不同?由此将一个个具体的问题引入到项目教学中来, 在解决问题的过程中, 学生不仅掌握了所学的知识而且激发学生的学习兴趣。

项目教学法是以小组为单位进行的, 首先是每个小组内部给出相应问题的答案, 接下来以小组为单位进行全班的讨论, 每个小组将本组讨论的结果对全班同学进行汇报, 各组对其他组的答案做分析和判断, 并将讨论的结果做归纳和总结。学生讨论的过程实际上是一个将问题进行分解化处理的过程, 也就是将一个复杂的问题通过讨论的方式化简成为若干个彼此相关联的简单的问题, 把简单的问题逐一解决, 最后使复杂的问题得到解决的过程。根据学生讨论的情况, 教师做出适当的补充和说明。

采用项目教学法的突出优点是将知识和技能融入到具体的项目中, 让学生边学习边实践, 通过实践促进知识的理解、消化和吸收, 在提高学生学习效果的基础上, 激发了学生的学习、探索兴趣。

3 项目教学法在教学时需注意的方面

3.1 加强教学情境设计

项目教学法的难点是教学情境的设计, 学生的学习行为是以教学情境做指导的, 教学情景设计的恰当可以引起学生积极的情感反应, 最终产生良好的学习效果。结合单片机的课程特点, 教学情景易选择既具有典型性, 又不能太复杂的, 这样有助于将教学过程分解为从简单到复杂、从基础到高级的阶段性设计任务, 并分别加以解决。使学生通过这种学习过程, 既能模仿着完成案例系统的硬件和程序设计, 又能在实验课准备好的案例硬件环境上完成程序的设计与测试。要使学生理解和掌握知识变得更加容易, 恰当的教学情境是不可缺少的, 它不但能将以项目为载体的教学内容以适合的方式表现出来, 营造出良好的学习氛围, 而且有利于学生求知心理的形成, 让学生充分参与到整个教学的过程中, 提高学生学习的积极性和主动性。

3.2 以实践操作促进理论学习

单片机对于高职学生是一门比较难学习的课程, 既要理解单片机的硬件组成、工作原理, 又要掌握一百多条指令, 还要利用这些指令进行程序设计。单片机理论学习所需的逻辑思维能力和学习能力恰好是高职学生的薄弱之处, 但他们的优势在于擅长形象思维、实践学习效率高、动手能力较强。因此, 在教学过程中宜采用理论分析和实践操作同步进行的方法, 以理论知识指导实践操作, 以实践操作促进理论知识的学习, 讲解和操作交替进行, 抽象和直观交错出现, 使二者紧密结合, 相互验证, 突出学生的动手能力和专业技能的培养。

3.3 充分发挥学生的主体作用

在项目教学法中, 真正登台演出的是学生, 学生是课堂上的主角;教师充当的只是导演的角色, 由教师编写项目, 并介绍背景知识, 提出问题, 引导讨论, 组织课堂教学活动。这正好符合现代教学提倡以学生为主体, 教师只起着引导者作用的理念, 在教学的过程当中, 应处处体现学生的主体性和主观能动性。在充分体现“以学生为中心”的教学理念的同时, 转变的不仅是教师的教学方法和手段, 学生的学习态度和求知欲望也在很大程度的得到改善。

4 结束语

本文在分析传统单片机课程教学不足之处的基础上, 将项目教学法应用于单片机课程教学当中, 不但符合学生对于知识的认知规律和技能的形成规律, 而且从实际项目出发, 以任务带实验, 每一项任务都要通过实际操作才能得以实现, 具有实际操作性, 增强了学生的实操能力;同时, 学生发现问题、解决问题的能力和创新能力以及团队合作精神等综合素质都得到了不同程度的提高。因此, 该方法的引入不仅继承了传统教学模式的优点使学生打下了良好的理论基础, 而且以项目任务作为驱动, 培养学生的综合能力。在整个教学过程中, 以项目任务为主线, 充分体现了学生在学习中的主体地位和教师的主导作用, 很大程度提高了教学质量和教学效果。

参考文献

[1]邓继平.基于“任务”驱动的单片机教学设计[J].职业技术, 2013 (01) :68.

[2]蒋存波, 陈小琴, 金红.提高单片机教学效果的实验教学方法探讨[J].电气电子教学学报, 2006, 28 (3) :108-110.

[3]程努华, 倪玉华.项目驱动教学的研究与实践[J].中国电力教育, 2009, (22) :17.

[4]吴飞青, 李林功, 丁晓“.单片机原理与应用”课程教学改革探讨[J].合肥工业大学学报:社会科学版, 2010 (1) :96-98.

8.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇八

关键词：单片机；PBL教学；问题设计

单片机是电子类专业的一门重要专业课程。传统的单片机的课程教学过程中学生处于“被动学习”的状态，课堂融入度极低。笔者对PBL教学法在教学过程中的组织实施进行了分析，以期提高课程教学质量。

一、PBL教学模式

PBL教学模式在高等工程教育领域的应用是以问题为导向、项目为基础的新型PBL教学模式，PBL教学理念已从院、系部层面的大规模推行到单门课程的小范围采用，多种层次并存。PBL的成效取决于师生素质、问题设计和推行程度，在单门课程中采用，可以促进学生学习动力和综合技能的发展，有利于培养学生的动手能力、协作能力和创新能力。

二、单片机PBL教学的课程准备和问题设计

1.课程准备

（1）教材选取。尽量采用项目化设计的简单教材，以C51作为编程语言，易于学生自主学习成功，增加学习动力。

（2）实践工具选择。教学中采用Proteus结合Keil作为实践教学软件平台，通过软件仿真可看到实际现象，可节约硬件成本。

（3）尽量先把项目最终的现象展示给学生，便于学生直观理解。

2.问题设计

问题设计是PBL教学的关键，问题要以学生整体素质为基础，将要学习的专业知识相关联，需具备以下几个条件。

（1）在设计问题时，首先要确定学生需要获得的基本概念和原理，由此出发设计问题。在单片机课程的PBL教学过程中，问题是电子技术基础知识与程序的综合，内容涵盖多门课程知识点，巩固学生已学的知识。

（2）能激发学生自主学习兴趣，引导学生进入项目情境，自己提出问题。大的问题是由教师给出线索，即整个项目的关键点。但是在学习小组中，学生需要有自己小组的具体问题。在实际教学过程中，针对高职学生自我学习能力较差、单片机课程抽象的特点，对问题的设置需从易到难，通过每次小项目的成功完成，吸引学生的兴趣，提高学生的成就感，为完成项目的最终目标做好铺垫。

（3）与实际紧密联系的项目设计。PBL的问题来源于实现一个电子产品的关键点。与学生将来在电子行业的职业生涯中所要面临的问题相似，从工程的角度来讲，问题的原理是不变的，而工程的具体实现没有标准答案，能否实现是检验的唯一标准；问题需具有系统性，能有效帮助学生理解和构建专业知识的框架体系，植入工程理念。通常一个单片机项目的设计包括硬件电路与软件编程，在搭建好硬件电路的前提下，使编程达到项目设计目标。

（4）专业知识横向联系。问题设计需与电子类的专业基础课程建立横向联系，包括模拟电路、数字电路、Protel等相关课程，问题的设置应有助于学生将这些专业知识串联起来，实现对所学知识的应用。问题设计知识面广而不难，起到巩固基础、培养创新能力的目的。

（5）团队合作解决问题。电子工程领域的行业属性决定了以团队小组合作的形式才能有效解决问题，单靠个人的力量去寻找答案并不是最优的选择。学习小组兼有好中差学生，一个小组4～5人，并由小组成员推选出组长，再由组长对组员的工作进行分工合作，共同解决问题，确保教学过程顺利进行。

3.单片机PBL教学关键问题设计

以流水灯教学为例，列出PBL教学模式的关键问题设计。问题如下：硬件电路接口设计（采用哪个P口，如何与发光二极管连接、布局）；如何点亮发光二极管（二极管接法、限流电阻选取）；延时程序设计（for与while语句）；流水灯项目（穷举或移位）；LED最新技术思考。

流水灯在现实生活中随处可见，项目元器件少，程序实现方式多，作为单片机课程的开篇项目很适合。项目设计中硬件与软件结合，不再按传统的架构加接口原理介绍，直接由问题导入，每个问题都会延伸出相关的小问题。学生在把握项目大方向的前提下，提出具体的细节问题。

三、PBL教学过程管理

单片机课堂全程采用PBL教学难度较大，问题在教学过程中的引入时机是关键。教师除了设置问题，还要鼓励学生提出问题并对所提的问题进行合理分类，并要予以肯定和鼓励，对错误的问题要及时指出。在引导学生提问和帮助他们进行问题分类时要注意不要使用带有主观性或暗示性的语言。教师既要保护学生提问和探究的热情，又要允许学生“条条大路通罗马”的思维，在不偏离大方向和不犯原则性错误的前提下达到最终目标，这样对培养和锻炼学生的独立思维能力和工作中的综合能力大有好处。

在单片机课程中应用PBL教学法要有针对性，理论知识点与实践项目紧密结合。目前，许多学生兴趣较高，课堂活跃，但有时偏离方向较远，自主学习的方法不正确。因此，采用PBL教学法时必须根据教学要求具体问题具体分析，根据班级学生的整体素质做好分组，以“好带差”的方式带动积极性，制订切实可行的教学计划，这样才能使学生主动融入课堂，自主学习。

参考文献：

[1]吴刚.基于问题式学习模式（PBL）的述评[J].陕西教育·高教，2012（4）：3-7.

9.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇九

基于PROTIEUS的《单片机原理》课程的教学应用

根据国内高校目前单片杌原理教学的现状,本文提出利用PROTEUS(工程设计仿真软件)的仿真环境对单片机原理课程中的实验进行设计、仿真,给出了具体实施方案.

作 者：鲁刚强 作者单位：成都农业科技职业学院电子信息分院,成都,611130刊 名：中国科教创新导刊英文刊名：CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD年，卷(期)：“”(5)分类号：G421关键词：PROTEUS 单片机原理 设计 仿真

10.单片机课程中单片机实验教学探究论文 篇十

from你们的老学长

说明：哈哈哈哈哈哈，学长造福学弟学妹们啦。有这个在手，还怕51硬件实验吗？哈哈哈哈哈哈（都能直接运行的，下载了别忘记给5分，或者跟我说声：好人一生平安）

实验2

#include

void delay(void)//延时函数

{

unsigned int i;

for(i=0;i<100;i++);

} void main(void)

{

unsigned char num,i=0;

while(1)

{

P1 = 0xff;

num = P1&3;

switch(num)

{

case 0:

P1 = 0xff;

break;//灯全灭

case 1:

if(i<100)P1 = 0xf3;

else P1 = 0xff;

break;//两个灯闪烁

case 2:

if(i<100)P1 = 0xcf;

else P1 = 0xff;//两个灯闪烁

break;

case 3:

if(i<100)P1 = 0x00;

else P1 = 0xff;//四个灯闪烁

break;

}

delay();

i++;

if(i>200)i = 0;

}

}

东华学子加油

from你们的老学长

实验3 #include

#include

#define Out_port XBYTE[0xcfa0] void delay(unsigned int time)

{

char i;

for(;time>0;time--)

for(i=0;i<5;i++);

} void led_out(unsigned char dat)

{

Out_port = ~dat;

} void main(void)

{

char i=0;

led_out(0x11);//两个路口的红灯全亮

delay(30000);

while(1)

{

led_out(0x12);//东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮

delay(30000);

while(i<5)//东西方向黄灯闪烁5次

{

led_out(0x10);

delay(1000);

led_out(0x14);

delay(1000);

i++;

}

i=0;

while(i<10)//****将黄灯闪烁10

{

led_out(0x00);

delay(1000);

led_out(0x44);

delay(1000);

i++;

东华学子加油

from你们的老学长

}

led_out(0x21);//东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮

delay(30000);

i=0;

while(i<5)//南北方向黄灯闪烁

{

led_out(0x01);

delay(1000);

led_out(0x41);

delay(1000);

i++;

}

/*led_out(0x03);

delay(1000);*/

}

}

实验5 #include

#include

#define Out_port XBYTE[0xcfb0] void delay(unsigned int time)

{

char i;

for(;time>0;time--)

for(i=0;i<5;i++);

} void led_out(unsigned char dat)

{

Out_port = ~dat;

} void urgent(void)interrupt 0//***将闪烁时间改为10秒

{

unsigned int i;

EA = 0;//现在不允许中断 while(i<25){

led_out(0x11);

delay(1000);

led_out(0x00);delay(1000);

i++;}

东华学子加油

from你们的老学长

i=0;

EA = 1;

} void main(void)

{

char i=0;

IT0 = 1;

EX0 = 1;

EA = 1;

led_out(0x11);

delay(30000);

while(1)

{

led_out(0x12);

delay(30000);

while(i<5)

{

led_out(0x10);

delay(1000);

led_out(0x14);

delay(1000);

i++;

}

led_out(0x11);

delay(1000);

led_out(0x21);

delay(30000);

i=0;

while(i<5)

{

led_out(0x01);

delay(1000);

led_out(0x41);

delay(1000);

i++;

}

led_out(0x03);

delay(1000);

}

}

东华学子加油

from你们的老学长

实验六

注意更改为“。Asm“文件不要用。C文件编译

NAME

T6

;定时器实验

CSEG AT 0000H

LJMP START

CSEG AT 001BH

;定时器/计数器1中断程序入口地址

LJMP INT

CSEG AT 4100H START: MOV

A,#01H

;首显示码

CPL

A

MOV

R1,#03H

;03是偏移量，即从基址寄存器到表首的距离

MOV

R0,#05H

;05是计数值

MOV

TMOD,#10H;计数器置为方式1

MOV

TL1,#0AFH;装入时间常数

MOV

TH1,#03CH

ORL

IE,#88H

;CPU中断开放标志位和定时器

;1溢出中断允许位均置位

SETB

TR1

;开始计数 LOOP1: CJNE

R0,#00,DISP

MOV

R0,#05H

;R0计数计完一个周期，重置初值

INC

R1

;表地址偏移量加1

CJNE

R1,#21H,LOOP2

MOV

R1,#03H

;如到表尾，则重置偏移量初值 LOOP2: MOV

A,R1

;从表中取显示码入累加器

MOVC

A,@A+PC

CPL

A

JMP

DISP

DB

01H,03H,07H,0FH,1FH,3FH,7FH,0FFH

DB

0FEH,0FCH,0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H

DB

03H,0FH,3FH,0FFH,0FCH,0F0H,0C0H,00H

DISP:

MOV

P1,A

;将取得的显示码从P1口输出显示

JMP

LOOP1 INT:

CLR

TR1

;停止计数

DEC

R0

;计数值减一

东华学子加油

from你们的老学长

MOV

TL1,#0AFH;重置时间常数初值

MOV

TH1,#03CH

SETB

TR1

;开始计数

RETI

;中断返回 END 实验11 #include

#include

#define Led_dat XBYTE[0xcfe8] #define Led_ctl XBYTE[0xcfe9] char g;void Display_byte(unsigned char loc,unsigned char dat)

{

unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

loc &=0xf;

Led_ctl = loc|0x80;

Led_dat = table[0];

/*显示高4位*/

loc++;

Led_ctl = loc|0x80;

g=dat&0xf;

if(g==6)

g=4;

if(g==7)

g=5;

if(g==8)

g=6;

if(g==9)

g=7;

if(g==0xc)

g=8;

if(g==0xd)

g=9;

Led_dat = table[g];

/*显示低4位 */

}

void main(void)

{

Led_ctl = 0xd1;

while((Led_ctl&0x80)==0x80);

Led_ctl = 0x31;

while(1)

{

if((Led_ctl&0xf)==0)continue;

东华学子加油

from你们的老学长

Led_ctl = 0x40;

Display_byte(0,Led_dat);

}

}

/*switch(表达式){

case 常量表达式1:

语句1;

break;

case 常量表达式2:

语句2;

break;

……

case 常量表达式n:

语句n;

break;

default:

语句n+1;

break;}

*/

实验15

#include

#include

#define Led_dat XBYTE[0xcfe8] #define Led_ctl XBYTE[0xcfe9] #define ad_port XBYTE[0xcfa0]

void Display_byte(unsigned char loc,unsigned char dat)//中断结果处理后显示在数码管上

{

unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

loc &=0xf;

Led_ctl = loc|0x80;

Led_dat = table[dat>>4];

/*显示高4位*/

东华学子加油

from你们的老学长

loc++;

Led_ctl = loc|0x80;

Led_dat = table[dat&0xf];

/*显示低4位*/

} void delay(unsigned int t)

{

for(;t>0;t--);

} void main(void)

{ /*中断*/

EA=1;IT0=1;EX0=1;//初始化设置中断 /*中断*/

Led_ctl = 0xd1;

while((Led_ctl&0x80)==0x80);//?

Led_ctl = 0x31;

/* while(1)

{

ad_port = 0;

while(INT0);

while(!INT0);//??

Display_byte(0,ad_port);

delay(10000);

}*/ ad_port = 0;while(1);//让程序停在这儿等待中断

} void vb()

interrupt 0 //中断函数当数值转化完成后将数值显示出来 {

if(ad_port>0xf0)

P1=0xfe;if(ad_port<0x10)

P1=0xfd;if(0x10

Display_byte(0,ad_port);

delay(10000);