單片機原理論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇單片機原理論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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論文格式寫作要求：

1.論文題目為三號黑體加粗居中

2.一級標題應該設置為黑體三號加粗居中（即每一章節的標題如第一章）

3.二級標題應該設置為黑體四號加粗，對齊方式為左對齊（即每一章節的下一級標題如：1.1）

4.三級標題應該設置為黑體小四加粗，對齊方式為左對齊（二級標題下的小標題如1.1.1）

5.中文“摘要”兩個字應該是三號黑體加粗居中，應該設置為一級標題。

6.中文摘要內容字體應該為宋體小四，兩端對齊，行間距為1.5倍或是20磅。

7.英文摘要（abstract）應該是羅馬（TimesNewRoman）三號加粗居中，應該設置為一級標題

8.英文摘要內容字體應該是羅馬（TimesNewRoman）字號為小四，兩端對齊，行間距為1.5倍或是20磅。

9.“關鍵詞”三個字應該是黑體小四，其后為關鍵詞（宋體小四），關鍵詞數量為4~6個，每一個關鍵詞之間要用逗號分開，最后一個關鍵詞后不打標點符號

10.“目錄”兩個字應該設置為黑體三號加粗居中

11.文章正文應該是宋體小四

12.文章正文段落行間距應該是1.5倍行間距或是20磅，首行要空兩格。

13.文章正文段落格式應該設置為兩端對齊

14.文章中出現的圖片，其位置應該是居中，且圖片下方要有中英文對照的說明文字。其中中文說明文字應該為楷體五號，英文說明文字應該是羅馬（TimesNewRoman）五號字體，中英文說明文字位置均為居中。圖片及其中英文說明文字應該位于同一頁。

15.文章中出現的表格，其位置應該是居中，且表格上方要有中英文對照的說明文字。其中中文說明文字應該為楷體五號，英文說明文字應該是羅馬（TimesNewRoman）五號字體，中英文說明文字位置均為居中。且文中表格的風格要保持一致，表格內容的字體，字號設置要統一。表格的寬度不應該超過正文的寬度。表格如果轉頁的話，在隨后的頁面上應表明如：表一（續）

小學教育教學論文范例欣賞：

【摘要】隨著社會中各行各業的競爭力度不斷增加，大學生就業成為了社會重點難題。特別是計算機行業，近年來的計算機領域快速發展，各高校向社會輸送的計算機人才也日漸提升，同時也加大了就業競爭力度。所以，學生掌握一種制約芯片的電路設計，并且熟練使用一種編程語言，不僅能夠提高競爭實力，也可以增強自身的技術水平。本文中通過面向技能抽考的單片機教學進行探討。

【關鍵詞】技能抽考單片機教學多元化單片機

單片機是一種微型計算機的分支，以體積小、功能全、性價比高等特點著稱，被運用到工業制約、通信設備、信息處理、電器等諸多領域。單片機技術在整個課程中處于核心位置，是電子信息、機電、自動化等專業學科必備技術，也是工科學生就業的一個基本保障。

一、單片機教學目前狀況

單片機教學中，教師以匯編語言版本和C語言版本為編程工具的單片機為學習對象，這種學習策略可以使學生更加深入的了解單片機指令系統的操作，也可以對單片機軟、硬結合的特點做深一步的單片機原理理解[1]。

“單片機”是一門專業課程，基于電工學、電子學、計算機組成原理學、接口原理及匯編語言學基礎上的一門課程。以上課程是單片機課程的基礎，對單片機的學習能夠起到推動作用，加強學生對相關課程的理解。對于學生而言，單獨的學習單片機課程，沒有專業背景和知識結構的因素影響，將會很難入門[2]。

二、單片機教學的理由

2.1單片機教學的實驗設備單一

教學中使用的實驗設備通常是學校為學生準備好的包含十幾種實驗內容的實驗包，學生對實驗包里的設備進行試驗并加深對理論知識的理解。但是，通過這種實驗包學習產生的理由是無法提供更高層次的動手實驗，實驗包里的實驗項目硬件已經連接完畢，學生只需要通過簡單的連線就可以使用，導致了學生動手和動腦的機會少，線路已經固定，學生不能根據自己的設計轉變線路，在實驗中產生一定的局限性。

2.2教學內容與實際應用不符

學校的教學策略中，基本以理論為主，造成設計效率低、學生學習的難度大、理論性過強、語句不易理解等理由，另外由于編程的代碼結構復雜，學生對硬件結構的依賴性比較大，不能夠完全在不同種類之間相互移植。

三、技能抽考在單片機教學中的作用

3.1技能抽考的理論

技能抽考是根據教育學的要求，依照專業特點對學生掌握的專業技能進行標準化的考核，需要通過理論和實踐的雙重考核。具體做法分為三種：制定統一的抽考標準；制作抽考標準的試題庫；根據專業學習的人數，采取隨機籌錢的方式進行學生的獨立抽考。

這種技能上的抽考相當于一種技能競賽，專業技能競賽相比職業技能競賽的方面更為廣闊、參與的學生也比較多、比賽的內容全面，抵制了一直以來的“重技能輕綜合”的不足[5]。

3.2技能抽考在單片機教學中的作用

技能抽考運用到教學模式中，能夠重新建構教學模式，提高教師和學生的專業能力、增強教師的職業道德素質和心理素質等，使學習中實現車間與教室、教師與師傅、學生與學徒、作業與產品、理論與實踐、教學與比賽相結合的一種教學改革，推動學校教育水平的發展。

3.3技能抽考重建教學模式

技能抽考是以學生的綜合實力為評價標準，在學習范圍的完成情況來進行對專業能力的衡量，對能力、策略等進行務實、高效的教學目標。因此，教育教學觀念發生了轉變。從原有的教學方式轉向行動教學方式，讓課堂從理論性教學轉向實踐性教學，以“教學工廠”為實訓教學模式，使車間和教室結合、理論與實踐結合。

四、結論

單片機原理和教學中的自主研發、開放性和創新性，比較容易符合新世紀人才的培養，符合高校的教育規律。在教學中加快改革步伐，加強基礎、培養能力、開拓思維、注重創新、提高素質為教學中心思想，以培養學生的科學實驗素質和動手能里為教學目標，將教學層次加深，全面展開單片機教學的最新模式，為電子信息行業培養大批量專業知識強又掌握應用技術的應用型人才。

參考文獻

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論文關鍵詞：單片機原理及應用技術；設計理念

《單片機原理及應用技術》是機電一體化技術專業的一門必修專業技術核心課程。該課程是根據“機電一體化技術”專業職業崗位要求設置的一門實踐性和綜合性非常強的專業技能課程，是基于職業標準和工作過程開發的理實一體化的學習領域課程，是屬于職業學習領域課程之一，它擔負著幫助畢業生在未來職業生涯中從擔任單片機程序的編制、控制系統的自動化控制等崗位的重任。通過本課程的學習，旨在培養學生學習單片機的結構和原理、單片機的指令系統、程序設計、單片機的硬件結構及其擴展、單片機的應用等，培養學生具有單片機的編程、硬件的結構設計的能力及團隊協作、溝通表達等綜合素質，這對提高機電一體化專業人才培養質量、提升畢業生就業能力與就業質量具有重要意義。

一、課程整體設計理念與思路

（一）設計理念

打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為基于工作過程的項目課程開發與設計，工作任務為中心、項目課程為主體，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識，并發展職業能力。

1、以崗位需求為依據：依據自動化控制系統實踐能力要求，設置課程內容，實現課程內容和職業崗位需求緊密結合；2、以工作過程為基礎：按照工作過程中活動與知識的關系來設計課程，突出工作過程在課程框架中的主線地位，按照工作過程的需要來選擇知識，以工作任務為中心整合理論與實踐內容；3、以職業能力為主線：真正以“能力”為主線來設計課程。要按照工作的相關性，而不是知識的相關性來確定課程設置。

（二）設計思路

本課程從應用的角度出發，依據由簡到難的原則，以典型工作任務為主線，設立教學項目，通過教師指導學生開展自立學習完成工作任務或項目，實現對工作過程的認識和對完成工作任務的體驗，從而形成職業能力。共設置9個學習項目， 每個學習項目均應從知識技能等方面達到教學的標準。

二、課程整體設計

（一）課程目標設計

確定課程目標的依據是根據人才培養方案中崗位具體工作對能力、知識、素質的基本要求。通過教學，本課程總體目標是實現學生能力、知識、情感態度與價值觀等不同層面職業素養的綜合提升和協調發展，培養可持續發展的滿足企業需求的高技能人才的目標。 　1、能力目標：（1）具備單片機硬件圖的表達、閱讀、分析能力；（2）具備單片機匯編語言編程的能力；（3）具備單片機硬件擴展的能力；（4）初步具備單片機的應用能力。

2、知識目標：理解單片機的結構及其工作原理，了解單片機的特點及其發展過程；掌握單片機的指令格式、尋址方式、數據傳送類指令、算術運算類指令等各種指令系統。掌握單片機軟件編程的方法；掌握單片機的硬件結構及其硬件擴展的方法。

3、態度目標：具有實事求是的科學態度和吃苦耐勞的實踐意識；具有開拓和創新精神，具有良好的職業道德和職業素質。

（二）課程內容設計

為了保證學生畢業后能夠勝任有關崗位的要求，我們依據專業人才培養方案經過反復研討后，選擇了貼近實際的5個典型項目作為教學內容，以保證學生可持續發展能力的培養。并根據學生的認知規律以及職業能力成長規律，將教學項目組織為5個對應的能力訓練項目。

（三）教學方法設計

1、基于教與學的教學方法。一方面以學生為主體，以專業課程和專業技能提高的需求為目的確定綜合案例、單項任務和理論知識。通過課堂練習與測驗、課后研究報告、課后綜合案例及課程實驗與學生一起“學中做、做中學”。另一方面，以教師為主導，老師指出課程學習目標和學習方法，進行正確引導（課堂、實驗、課后研究報告），了解學生困惑，進行正確指導（課程學習、作業、實驗報告、課后研究報告書）；2、創造真實氛圍的工作環境，實施一體化教學法。注重學生職業素質的養成，創設真實氛圍的工作環境，開展一體化教學，將教室與實訓室合二為一，形成仿真的工作場所，使教學過程變為生產過程，學習任務變為工作任務，使學生通過學習親身體驗工作。教學組織過程實施“學做一體”。采用行動導向教學模式，教、學、做過程中，實行以學生為主體的教學互動，以活動為導向的自主學習；3、案例教學法。如講解單片機編程知識時，引入生活、工業控制實例等開展案例教學，如電動玩具的前進后退、走廊燈光的延時熄滅、倉庫貨物數量統計、交通燈制作等案例，增加學習興趣和動力，又為學生利用所學知識解決相應的實際問題奠定基礎；4、項目教學法。以生產過程為載體開發教學項目，整個教學圍繞各個項目的解決而展開，教師提出引導性問題，學生查找資料進行決策分析，制定出計劃，并進行實施，引導學生自主思考。

另外，還充分利用現代化多媒體教學手段，提高教學效率。充分利用網絡教學手段，提供了網絡教學平臺，提高學生自主學習的能力。

三、課程資源設計

使用高等職業教育時空技術專業“雙證課程”培養方案規劃教材、高職高專系列教材等作為教學參考教材，實行以多媒體技術為主的網絡教學環境；推薦優秀網站，建立包括課程標準、教學內容、課件等內容的教學資源庫。鼓勵、引導學生利用網絡自主學習，利用校內實驗實訓教學條件，讓學生有目的的，主動地去學習。

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本文介紹了一種空調機溫度控制系統。本溫度控制系統采用AT89C51單片機收集數據，處理數據來實現對溫度的調控。主要過程如下：利用傳感器將非電量信號轉換為電信號，轉換后的電信號再進入A/D轉換器轉換成數字量，傳送給單片機進行數據處理，并向設備輸出控制信號。由LED實時顯示被控溫度及設定溫度，使系統應用更加方便、直觀。

【關鍵詞】單片機、A/D轉換系統設計系統調試

緒論

單片機利用大規模集成電路技術把中央處理器和數據存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構成一個最小的計算機系統。而現代的單片機則加上了中斷單元、定時單元及A/D轉換等更復雜、更完善的電路，使得單片機的功能越來越強大，應用更廣泛。

第1章單片機空調控制系統

隨著中國人民環境的改善和人民生活質量的提高，公共建筑和住宅的供熱和空調已成為普遍的需求，建筑能耗占全社會總能耗的比例巨大且持續增長。據統計，2001年中國建筑能耗已達到3.76億噸標準煤，占總能耗的27.6%，年增長比例是5%。在發達國家中，供熱和空調的能耗很大，可占到社會總能耗的25%-30%。有資料統計，辦公樓中空調系統耗能量占總能量的25%左右，所以空調控制系統設計始終是建筑環境與設備領域中的重要研究課題之一。

1.1當前國內研究情況

1）在城市現代化建設過程中，用電結構發生變化，其中用在建筑物空調系統的電力負荷比例日益增加。據不完全統計，北京已有250余幢賓館、辦公樓和50余家大商場采用中央空調，其空調用電負荷達40萬kW。相當于華北電網為了調峰，耗資27億元而興建的十三陵抽水蓄能電站的1/2裝機容量。以廣東省為例，現有裝機容量已達30萬kW,并以每年30%的速度遞增，其用電負荷已占總共電量的40%以上。

2）改革開放以來，我國經濟的高速發展和人民物質生活水平的不斷提高，對電力供應不斷提出新的挑戰。盡管我國發電裝機容量已超過2億Kw,年發電量已突破9000億kWh。然而，目前我國電力供應仍很緊張。突出的矛盾是電網峰谷負荷差加大，夜間至清晨谷段負荷率低，而高峰段電力嚴重不足，有的電網峰谷負荷之差達25%-30%，造成白天經常拉閘限電，夜間有電送不出的現象。

3）由于空調用電負荷一般在電力谷段用量甚少，對城市點昂具有很大的“肖鋒填谷“潛力，而在中央空調中，制冷系統的用電量通常占整個空調系統用電量的40%-50%，如以商場為例，每10萬m2空調制冷系統的須用電功率約為7000-9000KW。因此，空調蓄冷系統應運而生，并將日益展示他廣闊的應用前景

1.2空調控制系統的組成以及基本工作原理

空調系統的基本組成形式可分為三大組成部分，分別是：冷熱源設備（主機）、空調末端設備、附件及管道系統。該系統具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風速等控制功能；在定時開機時，可根據訪間溫度作智能判斷，自動調整定時開機時間，避免開機時太冷或太熱；另外，可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示，以及完整的抗干擾和系統保護功能。

1.2.1控制器原理

該系統具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風速等控制功能；在定時開機時，可根據訪間溫度作智能判斷，自動調整定時開機時間，避免開機時太冷或太熱；另外，可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示，以及完整的抗干擾和系統保護功能。

本系統硬件簡單可靠，軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統具有很高的性能價格比

系統CPU根據遙控器或按鍵輸入的命令，對采集到的溫度進行智能判斷，然后作出相應的制冷、制熱或除溫運行。再通過接口電路，驅動壓縮機、換向閥、風向電機和室內風機作相應動作，并對溫度用LED指示。系統的原理框圖如圖1所示。

1.3軟件設計

軟件設計采用模擬化處理，主控程序包括以下幾個部分：程序的初始化、試運轉、數據和信號的采集與處理、溫度LED指示、室內風機的閉環積分控制、室內風向電機的步進控制。功能子程序包括制冷、制熱、除濕、自動四種運行模式。中斷程序包括遙控接收。各種定時的中斷查詢處理、速度檢測等。系統的主控程序流程如圖4所示。

1.4硬件設計

1.4.1單片機的選擇

系統有3路溫度模擬信號輸入，還有1路電壓和1路電流模擬輸入，共5路模擬輸入要求；而模擬信號要轉換成數字信號才能用單片機CPU處理。為提高系統的性能價格比，應采用含有A/D轉換器的單片機。經過各方面的綜合比較，我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉換器，恰好滿足系統的模擬輸入要求。另外，它在1塊芯片上集成了1個8位邏輯運算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個數據存儲器、3個端口（A口、B口、C口）共22條I/O線、3個定時器/計數器。另外，只有35條易學易用而高效的RISC（精簡指令集計算機）指令，同時，芯片具看門狗功能，并提供對軟件運行出錯的保護。

1.4.2模擬輸入電路

本系統直接用熱敏電阻進行測溫，再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路，因其干擾較大，特加上二極管限幅保護。對傳感器的不同電阻值，將其所對應的不同分壓值輸入至PIC單片機的A/D轉換口，在單片機內部轉換成數字信號。該檢測電路結構簡單，性能價格比高。又因采用的單片機為8位，所以溫度轉換精度高，可為0.5℃，完全滿足了空調的信號檢測精度要求。對過流信號的檢測，不用經過比較器，節約了資源；而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入，通過單片機自帶的A/D轉換器，每500μs對其進行一次檢測，并進行軟件比較，以確認是否過流。對過零電壓信號的檢測，也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個半的過零點都要檢測，所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。

1.5單片機控制系統的調試

1.5.1硬件調試

根據設計的原理電路做好實驗樣機，便進入硬件調試階段。調試工作的主要任務是排除樣機故障，其中包括設計錯誤和工藝性故障。

1）脫機檢查

用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，檢查數據總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。有時為保護芯片，先對各管座的電位（或電源）進行檢查，確定其無誤后再插入芯片檢查。

1.5.2仿真調試

暫時排除目標板的CPU和EPROM，將樣機接上仿真機的40芯仿真插頭進行調試，調試各部分接口電路是否滿足設計要求。這部分工作是一種經驗性很強的工作，一般來說，設計制作的樣機不可能一次性完好，總是需要調試的。通常的方法是，先編調試軟件，逐一檢查調試硬件電路系統設計的準確性。其次是調試MONITOR程序，只有MONITOER程序正常工作才可以進行下面的應用軟件調試。

1.5.3硬件電路調試的一般順序

1）檢查CPU的時鐘電路。通過測試ALE信號，如沒有ALE信號，則判斷是晶體或CPU故障，這稱之為“心臟”檢查。

2）檢查ABUS/DBUS的分時復用功能的地址鎖存是否正常。

3）檢查I/O地址分配器。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構成，如是部分譯碼設計，則排除地址重疊故障。

4）對擴展的RAM、ROM進行檢查調試。一般先后寫入55H、AAH，再讀出比較，以此判斷是否正常。因為這樣RAM、ROM的各位均寫入過‘0’、‘1’代碼。

5）用戶級I/O設備調試。如面板、顯示、打印、報警等等。

1.5.4軟件調試

軟件調試根據開發的設備情況可以有以下方法：

1）交叉匯編

用IBMPC/XT機對MCS—51系列單片機程序進行交叉匯編時，可借助IBMPC/XT機的行編輯和屏幕編輯功能，將源程序按規定的格式輸入到PC機，生成MCS—51HEX目標代碼和LIST文件。

2）用匯編語言

現在有些單片STD工業控制機或者開發系統，可直接使用匯編語言，借助CRT進行匯編語言調試。

3）手工匯編

這種方法是最原始，但又是一種最簡捷的調試方法，且不必增加調試設備。這種方法的實質就是對照MCS—51指令編碼表，將源程序指令逐條地譯成機器碼，然后輸入到RAM重新進行調試。在進行手工匯編時，要特別注意轉移指令、調用指令、查表指令。必須準確無誤地計算出操作碼、轉移地址和相對偏移量，以免出錯。

4）以上3種方法調試完成以后，即可通過EPROM寫入器，將目標代碼寫入EPROM中，并將其插至機器的相應插座上，系統便可投入運行。

硬件、軟件仿真調試經過硬件、軟件單獨調試后，即可進入硬件、軟件聯合仿真調試階段，找出硬件、軟件之間不相匹配的地方，反復修改和調試。實驗室調試工作完成以后，即可組裝成機器，移至現場進行運行和進一步調試，并根據運行及調試中的問題反復進行修改。

1.5.5調試

單片機控制技術應用越來越廣泛，其核心技術是單片機控制系統的設計。對工程技術人員來說，抓住系統的原理構成、軟件設計、硬件設計以及系統調試方法的要點是十分必要的。根據工作經驗，前面敘述的系統調試方法將會有助于從事這方面工作的技術人員及本專業的學習者。

第2章單片機的空調控制系統技術和量化要求

2.1空調控制系統的數字化控制

（以Infineon的8位單片機C504/C508）為例

2.1.1模糊智能控制

與普通空調的運行方式不同，變頻空調的壓縮機需要連續運行。其速度調節變得更加重要，要確保室內溫度波動限制在較小范圍內。事實上永磁直流無刷電機是一個多變量，非線性，強耦合的對象，需要智能控制才能取得比較滿意的效果?？紤]到8位單片機的資源有限，本系統采用模糊控制來實現電機轉速的控制。因為C504/C508的CCU單元的通道0在塊交換模式下降了參與電機換相外，還可用來完成捕獲動作，故這個通道可以同時用于電機速度檢測。系統所用的模糊控制規則如下式：U=αE+（1-α）E式中，E為位速度誤差，Ec為速度誤差變化率，α為加權系數，在0和1之間取值，U為控制器輸出。通過調整加權系數，本系統可以對控制規則進行在線修正。

2.1.2功率變換電路

功率變換電路及其驅動和保護是直流無刷電機調速系統的最核心的部分。功率變換電路主要是整流橋和逆變橋。目前在國內變頻空調產品中這部分電路的角色主要是由智能功率模塊（IPM）來充當。所謂IPM，就是將功率變換電路，驅動，保護，檢測，輔助電源都集成在一個模塊內。

2.1.3單片機控制系統中控制算法

(1)直接數字控制

當被控對象的數學模型能夠確定時，可采用直接數字控制。所謂數學模型就是系統動態特性的數學表達式，它表示系統輸入輸出及其內部狀態之間的關系。一般多用實驗的方法測出系統的特性曲線，然后再由此曲線確定出其數學模型?，F在經常采用的方法是計算機仿真及計算機輔助設計，由計算機確定出系統的數學模型，因而加快了系統模型的建立。當系統模型建立后，即可選定上述某一種算法，設計數字控制器，并求出差分方程。計算機的主要任務就是按此差分方程計算并輸出控制量，進而實現控制。

(2)數字化PID控制

由于被控對象是復雜的，因此并非所有的系統均可求出數學模型，有些即使可以求出來，但由于被控對象環境的影響，許多參數經常變化，因此很難進行直接數字控制。此時最好選用數字化PID（比例積分微分）控制。在PID控制算法中，以位置型和增量型2種PID為基礎，根據系統的要求，可對PID控制進行必要的改進。通過各種組合，可以得到更圓滿的控制系統，以滿足各種不同控制系統的要求。

2.2單片機控制系統的數字化

2.21采用數字化負荷隨動控制理論

運用現代化計算機技術、數字化自動控制技術，對中央空調設備運行進行綜合、優化；針對中央空調主機和輔機系統運行的工況和末端負荷的變化，采集其瞬間多種變化參數，對負荷進行隨動跟蹤；自動、準確、及時地對冷凍（溫）水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機設備的運行參數進行采集，對系統各設備自動進行實時優化控制，使中央空調主機運行環境得以優化，使得主機工質和輔機系統各種流量跟隨末端負荷的變化而同步變化，確保中央空調系統在滿足舒適性的前提下，大幅度降低系統的能源消耗。即把負荷運行所不需要的，而系統運行又將會產生的這部分多余的冷量節省下來。

2.22中央空調數字化負荷隨動節能控制系統

控制精度高，同頻精度和穩定性好，可使中央空調系統節能達到20%以上。該技術、產品在國內、國外處于領先水平，具有高效節能、安全、舒適和方便管理的顯著效果。

第3章結論

單片機控制技術應用越來越廣泛，其核心技術是單片機控制系統的設計。對工程技術人員來說，抓住系統的原理構成、軟件設計、硬件設計以及系統調試方法的要點是十分必要的。隨著我國經濟實力的增長，開發新產品的思路上過去那種過多注重價格因素而使新產品開發上不了檔次的弱點有所改善，開始注意使用當前最先進的單片機開發高檔次的產品。由于單片機的開發手段目前仍以仿真器為主，公司能否提供廉價的仿真器，提供方便的技術服務與培訓，較之能否提供高性能、低價位的單片機有著同等的重要性。各單片機廠商在開發工具以及技術服務方面也進行著激烈的競爭。這種競爭與推出新型的單片機以顯示高技術方面的優勢是相輔相成的。競爭的結果是為單片機應用工程師提供更廣闊的選擇空間，而最終受益的是單片機產品的消費者，由于單片機對各行各業都有用，這種電子技術的進步導致各行各業的進步，也帶動了人類文明的進步。

【參考文獻】

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[6]吳金戌、沈慶陽、郭庭吉《8051單片機實踐與應用》清華大學出版社2002.

[7]數字電子技術

[8]模擬電子技術

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[12]李玉峰，倪虹霞.MCS-51系列單片機原理與接口技術.人民郵電出版社2004-5

第5章致謝

本論文設計在（）老師的悉心指導和嚴格要求下業已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著（）老師的心血和汗水，在我的畢業論文寫作期間，（）老師為我提供了種種專業知識上的指導和一些富于創造性的建議，沒有這樣的幫助和關懷，我不會這么順利的完成畢業論文。在此向（）老師表示深深的感謝和崇高的敬意。

在臨近畢業之際，我還要借此機會向在這四年中給予了我幫助和指導的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業知識，并在設計中得以體現，順利完成畢業論文。

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關鍵詞：單片機； 酒精濃度檢測系統； 氣敏傳感器

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.006

1 引言

現代社會的經濟正處于高速發展之中，越來越多的人擁有私家車，并且在近幾年，故據事故的比重很大。在如今中國，由酒后駕車所引發的交通事故每年可達上萬起，其危害之嚴重可見一斑，已成為交通事故的第一大“殺手”。

為了實現對于人權的尊重，對于生命的關愛，使更多人的生命權，健康權以及幸福美滿的家庭能夠得到更好的保護，需要設計一種智能的酒精檢測系統可以檢測駕駛員的體內的酒精含量。本論文研究的是一種以氣敏傳感器和單片機為主，檢測酒精的濃度，并且具有顯示和報警功能的基于單片機的酒精檢測系統。

2 基于單片機的酒精測試儀的總體設計方案

此次設計是采用STC12C5A60S2紋機作為主控芯片，設計一款酒精濃度測試儀，用C語言編寫主控芯片的控制程序，再結合所構建的特定的電路，使酒精測試儀可鍵盤輸入數據，控制其在LCD顯示器上所顯示的酒精的閾值，以便于應對在不同情況下，該酒精檢測儀進行實際的應用。通過酒精濃度的檢測，LCD顯示器上會顯示出準確的酒精的數值，而經過程序的運行與判斷，對不符合的酒精值進行警告，從而引起響應電路的報警，表明駕駛員已經達到酒駕的標準。

在本設計中，由于人飲酒之后，酒精被人體利用消化系統吸收，大約有90%的酒精通過肺部被轉化為氣體，通過呼吸系統排出，因此直接測量呼出氣體中的酒精含量，所以利用氣敏傳感器來測量呼出的氣體，就可以檢測出人體大概的酒精含量了。

以下為基于51單片機的酒精測試儀的總設計框圖：

3 硬件電路設計

硬件電路分為電源模塊，單片機最小系統模塊，電源模塊，MQ-3傳感器模塊，1602液晶顯示模塊，聲光報警模塊，按鍵模塊。下面分別介紹電源模塊，MQ-3傳感器模塊，1602液晶模塊，聲光報警模塊，按鍵模塊。

（1）電源模塊電路。為了進行實物演示的方便，我們并沒有給這個單片機系統運用電池供電，而是直接運用DC電源座與數據線將其連接在電腦上，用電腦直接給其供電，使單片機滿足5V電壓的運行環境。

（2）MQ-3傳感器模塊。在設計中需要應用到MQ-3氣敏傳感器，該傳感器能夠準確的檢測出人體呼出氣體中酒精的含量，然后通過STC12單片機中內部的A/D轉換線路，可以將傳感器所檢測到的模擬信號轉換成數字信號發送到1602液晶上，顯示出相應的酒精濃度。

（3）1602液晶顯示模塊。1602液晶是兩行各16字符的字符型液晶，該液晶擁有體積小、功耗低、顯示操作簡單等優點，剛好滿足本設計對于液晶的要求。同時還要加上一個藍白電位器，便于調節液晶的電壓與電流。

（4）聲光報警模塊。為了能夠使酒精濃度的檢測產生更加具體的視聽感受，所以加上了聲光報警模塊。當所檢測的酒精濃度已經達到或超過所設定的閾值時，由蜂鳴器與LED燈所組成的模塊，就會產生蜂鳴器發出刺耳的聲音，led二極管發出紅光的警告。

4 軟件代碼調試

系統開始工作，對LCD液晶、閾值、IO口等數據進行初始化，初始化結束，程序進入循環，用MQ3采集酒精氣體，對測得氣體數值進行AD轉換，使得其數據在LCD上顯示，若酒精濃度大于閾值，會有聲光報警產生。

5 結論

由于本設計使用的是以單片機作為核心控制元件和靈敏的MQ-3氣敏傳感器，使本酒精濃度檢測系統具有功能強、性能可靠。電路簡單、成本低的特點，加上經過優化的程序，使其有很高的智能化水平。但在實際的操作中，發現氣敏傳感器濃度下降過快，不方便測量，沒有密閉的呼吸管，所測酒精濃度不準確等問題。接下來將以此為基礎，更加深層次的探究基于單片機酒精檢測系統設計過程，實現理論研究的應用價值。

參考文獻：

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[2]張毅剛.單片機原理及應用[M].高等教育出版社.

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[4]萬福君，潘松峰.單片機微機原理系統設計及應用[M].合肥：中國科學技術大學出版社.

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論文關鍵詞：教學改革，單片機，實驗實訓裝置

 

1.課程特點與教學現狀分析

《單片機應用技術》課程是高職電子類和電氣類專業的必修課，這門課程的特點是：實用性和實踐性強，一方面，單片機技術在生活和生產的各個領域都有它的應用，具有實用性；另一方面，學習這門課程必須重視實踐環節才能真正掌握這門技術，具有實踐性。但是專業教師在多年的教學當中，感覺到傳統的單片機課程教學模式存在許多不足之處：

（1）理論講授以老師為主體。學生作為一個聽眾，被動地跟著老師走實驗實訓裝置，普遍地感到課程抽象、難學，缺乏學習熱情。

（2）現在的大多數教材對單片機的原理、內部結構、編程等內容作了深入的介紹，但在如何應用單片機進行系統設計方面的引導明顯不足，這就使得教材和教學活動有脫離實踐的傾向。

（3）在教學活動中，實驗和實踐環節未得到應有的重視，學生缺乏學習興趣，抑制了學生的創造力和學習上的主觀能動性。

（4）現在的實驗普遍采用實驗箱作為平臺，學生做實驗時動手進行連線的部分很少，導致學生動手機會少，做完實驗看到的只是一種表面現象，至于單片機工作電路的結構和原理還是搞不清楚。另外，實驗箱做的實驗是一種仿真實驗，與利用單片機開發應用系統還有很大的差距，學生做完實驗后，對單片機的實際開發過程還是不清楚中國期刊全文數據庫。

由此可見，傳統教學模式不能更好地適應單片機應用技術課程的教學，必須嘗試新的模式和方法。

2.課程教學改革的探索及實踐

2005年在學院領導和系領導的教學安排下，我們開展了教學改革試點工作。提出“以充分培養學生的實踐動手能力為本位；以專業知識夠用為度”的原則來實施理論教學；通過教師的主導作用和學生的主體作用完成專業教學活動；經過不斷實踐和完善實驗實訓裝置，逐步構建出了一套使高職學生能具備單片機應用技能的課程培養方案，并在計算機控制技術專業05、06、07、08、09級十個班進行試點運行。結果是試點班級全部按照教改的各項內容完成了《單片機應用技術》課程的學習，教學效果超出預期的想象。

2.1理論授課改革

根據單片機課程培養的主要能力，本著理論知識“必須、夠用”的原則重新構建課程內容，以“智能尋跡車”――作為教學的載體。“智能尋跡車”設計有運動系統、傳感系統、顯示系統、通信系統四大系統，具備自動行駛、自動識別、自動避障、數據處理和傳輸、液晶顯示等功能，涵蓋了單片機技術在工程中的常見應用，可以培養學生的電路焊接及電子產品裝配能力、電子線路的檢測與調試能力、單片機硬件電路的設計和程序開發能力以及單片機系統綜合開發和創新能力。整個課程緊緊圍繞“智能尋跡車”功能開發與實現這一工作過程展開教學，以能力培養為目標，將課程內容重新構建為實際產品的生產設計過程。

2.2教學方法與手段設計

課程組在教學方法和教學手段上不斷下功夫。對于比較抽象的教學摘要以基于工作過程的任務驅動方式安排實踐操作任務，在指導學生實踐動手過程中，運用舉例法、演示法等各種教學方法。在課后，教學課件及視頻指導等資料全部在網絡上共享，方便學生查閱與練習。

2.3實驗實訓改革

課程組教師自主研發了“FX-A單片機實驗實訓平臺”、“Mini_51DIY編程開發系統”等一系列用于單片機課程教學的實驗、實訓和開發裝置，自2005年以來，已經歷了四次更新。

研發的單片機實驗開發板、單片機編程器等裝置是從事單片機技術應用工作必須的開發工具。裝置具有重復性搭建單片機硬件電路、實現單片機應用系統編程、調試、仿真等功能。裝置配備有詳細的使用說明和操作案例，編寫有實驗實訓指導書。在教學過程中，學生人手一套實驗實訓裝置，在一體化教室里完成單片機實驗、任務試驗、實訓練習、自主創新開發等學習內容中國期刊全文數據庫。在課后，學生可在網絡資源的指導下在學生工作室、電子協會及宿舍里使用裝置繼續進行實踐練習，寒暑假學生也可將裝置帶回家里學習。

學生一人一套單片機實驗實訓和開發裝置，有效地打通了課內與課外的界限，實現以學生為主體的教學思路。對實際工作任務可進行長時間的、反復的動手實踐，使能力為本位的教學得以較好地體現

2.4考核方式改革

課程考核以任務和項目為單元進行，每完成一個項目或任務，教師均根據每個學生的完成情況、工作態度、操作規范度和回答問題情況進行評價，期末結合理論考試成績給于整體評分。結合其它專業能力課程，畢業前，學生應取得“電子儀器儀表裝調工”或“單片機設計師”職業資格認證（信息產業部電子行業職業技能鑒定指導中心授權，由中國電子企業協會認證）。

2.5管理方式改革

為了保證課程改革的相關舉措能夠按要求進行，項目組成員規劃設計了該課程的學習管理方式。在學習進度管理方式上采用學生實踐任務進度公示的方案，對完成情況比預期慢的學生予以重點幫助，對實踐項目完成優秀的作品進行展示，并鼓勵動手能力強的學生起帶頭示范作用。

2.6專業學習環境改革

學生的學習具有不可替代性規律和自主學習的原則，在此基礎上才能培養出具有更高創新能力的學生，為建設這樣的一個能激發學生創新潛能的環境實驗實訓裝置，我們制定了相關的獎勵措施，成立了學生興趣活動小組，并配備幾名指導教師，興趣小組經常開展專業相關的技能展示，并組織小組成員利用專業知識服務社會，對有條件的實驗設備及實驗場所進行開放管理，鼓勵學生獨立開發實踐項目，提供條件讓學生自己來開發更多更好的實踐案例。

3.應用效果與社會效益

經過三年多的實踐教學，各項改革措施不斷深化和完善，教學效果十分明顯，學生的學習積極性高漲，學生在課程中的實踐項目完成情況比預期的要好，學生動手實踐能力提高很快。通過考核反映出學生掌握理論知識和實踐技能的效果比改革前大有提高。通過調查問卷，普遍對改革后的教學方式、管理制度等表示歡迎。學生普遍認為自己在這一門課程的學習過程中不但掌握了以前難于掌握的理論知識，更重要的是通過親自動手實踐提高了自己的動手能力和認知能力。

改革后的教學方式，使從事該課程的教師感受到了教學改革后帶來的優越性，教師的教學工作效率得到了提升，理論授課實驗實訓裝置，實踐指導環節的教學質量顯著提高，而教師的教學負擔反而減輕。這樣，教師有更多的時間投入到科研開發中來，有更多的時間來指導學生進行實踐操作，教與學通過改革與實踐很好的融合在了一起。

項目組開發的實踐裝置成本低、功能全、體積小巧、維護方便，能做到“人手一套”、“時時能練”、“處處能練”，配套開發的實踐項目案例越來越豐富，為該課程的教學改革工作創造了條件。多年的應用表明，該實踐裝置的可靠性高，教學功能突出，非常適合我國高等職業教育中同類課程實踐教學的需要，具有大規模推廣的前景和價值中國期刊全文數據庫。目前，已有多家教學儀器公司有意向進行合作推廣，特別是上海大中教學儀器有限公司，不但積極吸吶我院畢業生，還提供資金與我們合作進行項目開發及使用推廣。

該課程的教學改革工作也帶動了其它課程的教改與實踐，為同類課程的教改工作提供了模板和示范作用。經過大量的實踐動手，學生的綜合應用能力顯著提高實驗實訓裝置，畢業生也受到了多家用人單位的青睞。其中中船重工鄭州713研究所下屬的海神工程公司幾年中點名使用我專業的優秀畢業生，認為學生能在工作崗位上很快接受實踐操作，動手效果好，做出的工程項目質量過硬。

“千里之行，始于足下”，幾年來的教學改革與實踐讓我們倍嘗艱辛，更多的是感受到了教學改革的效果，也讓我們發現了教學改革中的新問題。經過不斷的完善和實踐，建設一套能有效培養學生職業能力的課程培養方案是完全有可能的。雖然我們個人的專業技術力量有限，但投身于高職教學改革的激情與信心是無限的。在學院各部門的支持下，只要大家共同努力，不斷實踐，不斷完善改進教學改革的各項內容，必定能實現有特色的課程培養方案。

參考文獻:

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[2]李立.高校精品課程建設的幾點思考[J].武漢科技學院學報，2006,(8)

[3]陳鐵軍，等《單片機》精品課程建設實踐探索[J].教育與職業，2006,(7)

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關鍵詞 單片機實驗 實驗教學 教學改革

0引言

“單片機原理及應用”課程也在高校的計算機類、電子類、電氣類、機械類等專業的教學計劃中有著特殊的地位。這些專業除了單獨設課程外，在涉及的許多實踐環節，如課程設計、畢業設計乃至研究生論文課題中，單片機系統都是應用最廣泛的手段之一。近年來，在高校中大力推行的各種電子設計競賽中，單片機已成為主要方法。

1單片機實驗改革的必要性

“單片機原理及應用”是一門理論性和實踐性都很強的課程，在重視理論教學的同時，必須重視實驗教學。學生通過設計硬件電路、編制軟件程序、仿真調試等實驗過程，才能更好地掌握單片機的理論知識和應用技能。

傳統的實驗教學形式單一、方法呆板，實驗課一直以教師為中心，學生在規定的時間內，用統一的模式，按照指導書上規定的步驟做相同的實驗。實驗技術、手段相對較落后，效率不高。這種實驗教學方法不利于培養學生的動手能力、創新能力和綜合運用知識的能力，也不能進一步激發學生的學習興趣和主觀能動性，為了適應當今社會對單片機行業人才的需求，必須對單片機實驗教學進行改革。

2單片機實驗教學的改革與探索

2.1 實驗教學內容的改革

根據單片機課程的特點，將實驗教學內容分為基礎實驗、基本接口實驗、綜合設計實驗三個部分。

基礎實驗主要有硬件的認知、指令系統實驗、匯編語言程序設計實驗?？紤]到學生已學習了一些相關的課程，掌握了一定的硬件知識、軟件知識以及編程方法，基于學時的限制，這部分的內容可讓學生利用課外時間自行完成。

基本接口實驗安排在課堂進行，是實驗教學的重點。它包括硬件接線與軟件編程兩部分。學生在進行實驗時，首先要根據實驗任務完成硬件設計、搭建主體電路，然后編寫程序，最后調試。

實踐環節應充分發揮學生的自主性。傳統的單片機教學中，實驗內容通常是理論知識的驗證，很少有應用理論知識去解決實際問題的綜合設計性實驗。綜合設計實驗旨在幫助學生全面掌握所學內容，提高綜合運用所學知識解決實際問題的能力。安排的內容主要是簡單電子產品的設計。在進行綜合設計實驗時，指導書只給出了任務、要求和原理性說明，學生必須根據實驗的目的和要求，獨立完成軟硬件設計和調試。學生要自己分析解決實驗中出現的問題，在解決問題的過程中進一步加深對單片機系統軟硬件設計的理解。觀察實驗現象，分析實驗結果，寫出實驗報告。

正確處理好三類實驗關系。基礎實驗、基本接口實驗是綜合型實驗的基礎。必要的基本實驗是不可缺少的，學生可以通過基本實驗掌握單片機的基本原理。綜合設計型實驗可以培養學生的動手能力和綜合應用知識的能力，充分發揮學生的主觀能有裕激發學生的學習興趣。基本實驗可安排在教學環節的前期，其目的在于在教學開始之初幫助學生熟悉單片機軟硬件環境。而綜合設計實驗是為了培養學生綜合運用所學知識的能力，使學生受到更為實際、更加全面的科學研究訓練，沒有現成的模式可循，主要利用實驗后期、開放實驗室結合課程設計、課外興趣小組、大學生電子設計大賽、畢業設計進行。綜合設計實驗和課程設計雖然有一定難度和深度，但對學生很有吸引力，能使學生從被動應付實驗變成主動實驗，不僅提高了基本操作技能，也發揮了學生的學習自主性和創造性。

2.2 精選實驗內容

實驗內容的選取要做到典型的芯片都安排有相關的實驗內容，要適應不同層次學生的需要，將單純的驗證性實驗逐步向綜合應用實驗和創新實驗類型發展，增強學生的參與意識，提高學生的動手能力，增加以設計性、系統性為主的實驗內容。

單片機實驗既要進行硬件接線，又要編寫程序，且程序的準確編寫是實驗成功的前提條件；有些實驗，學生要在有限的時間內完成任務是不容易的。因此，編寫實驗指導書時，要精心設計，對程序比較復雜的實驗，給出部分的程序，并將其中的關鍵語句刪去或是用錯誤的語句來取代，由學生去完善。這樣可以縮短學生編寫程序的時間，又能使學生掌握其中的關鍵。重視思考分析題的設計，使學生通過完成思考分析題，拓寬知識面、提高分析問題和解決問題的能力。

2.3 改進實驗教學方法

2.3.1要求學生進行實驗預習

實驗預習是提高實驗效果的一個重要環節。在每次實驗完成后，就布置下一個實驗的內容，并在上實驗課時通過提問、檢查預習報告等形式進行檢查。學生通過預習并聽了教師的講授之后，在做實驗時就能做到心中有數，實驗操作的過程也比較容易實現，還能提出一些問題與指導教師探討，效果較好。

2.3.2啟發式教學

在實驗過程中，積極對學生進行引導，最大限度地調動和發揮學生在實驗中的主體作用。對學生在實驗過程中提出的問題，不做正面的回答，而是圍繞問題引導學生積極地對待實驗中出現的問題，并自己動手獨立解決問題。將傳統的以教師和課堂教學為主的教學模式，逐步演變成基礎實驗以教師為主導，綜合實驗教師與學生并重，創新實驗以學生為主的多種形式。鼓勵學生結合實際自己立項，獨立完成項目。

在實驗過程中啟發學生尋找解決方法，就能訓練學生遇到問題（提出問題）―尋找方法（分析問題）―解決問題的方法和技巧，培養獨立工作能力，使實驗更具有實踐性和實用性。

2.3.3通過多種渠道實現實踐教學

教學過程中要與學生的實踐活動緊密結合；通過課堂實踐教學、課外科研訓練實踐、大學生電子設計競賽等多種渠道實現真正的創新型實踐教學。利用課程設計進行系統設計級綜合實驗，使學生將各章學到的知識進行綜合歸納，提高學生對單片機應用系統的認識和應用水平。以全國大學生電子設計競賽、河南省大學生電子設計競賽為契機，充分調動學生學習的積極性。

2.3.4鼓勵學生利用課外時間到開放實驗室進行實驗

開放實驗室是由教師組織學生利用課余時間開展的教學活動，它是對課堂教學的補充和完善，是學生獨立思考、親自動手的實驗環節，也是解決學時少與內容多這一矛盾的重要手段。指導教師可以結合課堂上的內容，提出一些設計性題目或學生自行設計實驗題目與方案，由學生獨立操作調試，最后寫出實驗報告及收獲?；A好的學生得到了施展才能的機會，可以設計出頗有特色的實驗方案，寫出很好的實驗報告，一般學生也會感到有壓力，增強了實驗的自覺性。

2.4在專業課程設計中融入單片機內容

為了進一步加強單片機的應用，在專業課程設計中融入單片機應用內容，使之成為專業課程設計的重要組成部分，從而使學生通過專業課程設計獲得綜合培養和鍛煉，具備單片機應用系統的設計、開發能力。

2.5規范實驗報告，改革考核模式

實驗完成后，要求學生按規范寫出實驗報告。實驗報告的規范完成，是實驗效果的綜合反映。

改革考核模式，從理論和實踐兩方面進行，重點考核和評價學生的實際應用和創新能力?？荚嚦煽儾捎冒俜种疲浩谀┛荚囌?0%、平時成績（作業、答疑、課堂提問）占10%、實驗占40%，加大實驗成績在整個課程成績的比重，以促M學生應用創新能力的培養與提高。若實驗成績不合格，則取消其筆試資格。實驗成績的評定方法為：預習報告占10%，硬件電路連接占25%，軟件設計占25%，系統調試占25%，實驗報告占15%。另外，對實驗中出現的問題，根據解決的情況可獎勵0～50分（百分制）。

為了充分發揮學生的主動性、創造性，全天開放實驗室。保證學生在規定的學時內順利完成相關實驗，并對實驗結果當面考核。

2.6 注重實驗教學隊伍的培養，提高教師素質

實驗教學離不開實驗教師，由于加強了綜合設計型實驗項目，使得學生進行同一項目的實驗時，實驗程序和實驗電路有所不同，這就對實驗教師提出了更高的要求。必須加強對實驗人員的培訓，造就一支穩定的、高素質的實驗教師隊伍。

3結語

通過對單片機課程的實驗教學進行改革，提高了學生的創新能力和綜合素質，激發學生的學習積極性、主動性，使學生能夠真正學會單片機的原理和應用。

參考文獻

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關鍵詞：單片機；三段遞進式；任務驅動

作者簡介：方向紅（1969-），女，浙江松陽人，淮南聯合大學機電系，高級講師。（安徽 淮南 232038）

基金項目：本文系2011年淮南聯合大學教研項目（項目編號：JYB1104）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0091-02

單片機作為計算機發展的一個重要分支領域，廣泛應用于工業控制系統中，單片機課程作為工業電氣自動化、應用電子、機電一體化、電子信息及計算機應用等專業的主干課程，在人才培養課程體系中起著重要的地位。[1]單片機課程具有軟硬件結合緊密、內部微觀結構抽象、實踐性強等特點。[2]過去，采用的是理論講授和實驗驗證相隔離的傳統教學形式，學生感覺理解困難，尤其是單片機的實踐應用方面較為薄弱。[3]為改變這一現狀，從2010年起，筆者在電類專業中推行三段遞進式教學模式改革，即將單片機教學分為模塊化教學、工程綜合實訓及電子創新設計三個階段，通過確立各階段教學的具體內容，制訂課程教學標準，改革教學方法和考核手段，取得了較好的效果。

一、三段遞進式教學模式

單片機課程是在學習了C語言程序設計、電工、電子技術、傳感器及檢測技術的基礎上，使學生掌握單片機應用系統的硬件電路設計與制作技術，能夠進行單片機應用系統的程序設計與調試，培養學生的動手能力、工程素質和創新能力?；谶@個目的，筆者設計了三段遞進式教學模式，用兩學期的時間完成，其具體含義如下：

1.第一階段：模塊化教學，圍繞基礎知識及常見應用開展教學，符合學生的認知規律

筆者通過企業調研、分析單片機應用產品開發的典型工作過程，參考職業技能考核對單片機專項能力的要求，打破原有的教材體系，重新序化了教學內容，將單片機應用系統劃分為一個個基礎應用模塊。例如將并行口的應用劃分為發光二極管控制、數碼管控制、按鍵掃描及液晶芯片使用等幾個模塊。[4]每一模塊本著“知識夠用、簡單實用、有利于提高”原則，分別設計了幾個不同的任務，其內容的難易程度和對學生的能力要求呈逐步提高的趨勢。每個模塊最后都設有“發揮部分”單元，讓學生能動腦思考，即學即用，在前面內容的基礎上綜合提高。例如：第一個應用模塊——發光二極管控制，筆者分別設計了幾個任務：點亮一個發光二極管發光二極管閃爍10次跑馬燈流水燈，發揮部分要求在跑馬燈基礎上做一改進，即每個發光二極管點亮過程中要閃爍6次。這是發光二極管閃爍10次和跑馬燈的綜合應用，讓學生動手嘗試編制其單片機學習的第一個自主程序，難度不大，容易實現，從而體驗成就感，激發學習興趣。各模塊之間、電路與電路之間、程序與程序之間，都保持著關聯性，使學生在前一個電路或模塊基礎上，僅做少許改動，就可以開發出另一個電路或程序。

這一階段借助Proteus仿真軟件和實驗箱，主要在教室和實驗室穿行。首先，理論知識傳授和簡單入門程序講解在教室借助多媒體完成；然后，學生在實驗室用Proteus Isis軟件仿真電路、keil C51軟件調試程序；調試成功后，再根據實驗箱的原理圖，進行接線、修改程序，完成硬件實現?！鞍l揮部分”由學生在課余時間研究、思考，再到實驗室驗證其正確性。每個模塊學習結束，要求學生提交報告，對所做工作做一總結。這一階段以解決任務為主線，將基礎應用分解成一個個案例元，使學生加深單片機基礎知識的理解，掌握其硬件連接及編程方法。

第一階段的考核采用百分制，即平時考勤（20%）、過程化考核（50%）與期末考核（30%）相結合。過程化考核辦法如下：學生每學完一個模塊，完成各實訓項目后，根據表1評定階段成績。學生在每個階段都有自己的成績，根據每個模塊的難易程度，取加權平均值，為過程化考核成績。期末考核采用機試方式，學生可以查閱相關資料，考查學生根據題目要求繪制仿真電路圖、程序的編制及調試能力。機試題目由多題組成，各題根據難度不同，取不同分值。學生可以根據自己的程度，選擇其中幾道排列組合，根據完成情況現場打分，體現出分層次考核的改革思路。

2.第二階段：工程綜合實訓，以典型應用產品作為載體，體驗實際產品的制作過程

在學完第一階段所有內容后，由教師按照兼顧實用性、可操作性、可擴展性的原則，選取幾種單片機典型應用產品作為實訓題目，如搖搖棒、簡易密碼鎖、數字時鐘和電子琴等，這些題目在書本及網絡上很容易查到相關資料。它們既是第一階段各模塊內容的綜合應用，又加入了新的芯片原理及應用，因而是第一階段教學內容的補充、綜合和深化。如數字時鐘電路中既包含了基礎應用部分的單片機最小系統、按鍵掃描、蜂鳴器警示、中斷、數碼管或液晶顯示等，又加入了時鐘芯片DS1302的原理及其與單片機的連接等內容。學生在掌握單片機原理和基本應用的基礎上，以某個具體產品的制作為載體，經過電路板設計、元器件焊接、程序設計與調試、硬件裝配、分析總結等過程，脫離了已固化成功的實驗箱及軟件仿真，進入到自己親自動手搭建硬件，程序調試、下載階段，初步掌握了工程設計方法和組織實踐的基本技能。這一階段考核標準如表2。

3.第三階段：電子創新設計，綜合了傳感器及檢測技術、電工、電子技術和單片機等相關知識，是能力轉化為工程素質的重要階段

實際的單片機應用系統設計必然包含電子線路設計、傳感器使用、單片機控制及檢測技術應用等幾部分，電子創新設計階段就是模擬單片機實際應用產品的設計過程，由教師參考大學生電子設計競賽的形式，事先設計一些題目，提出系統需要完成的任務及其參數、精度要求。學生3～4人組成一個小組，各組選定一個題目，在規定的時間內協作完成。學生經過課題分析研討、查找資料、電路設計、硬件制作與裝配、軟件編制、系統聯調、編寫設計報告等步驟，培養學生的團結協作精神、工程設計能力及科技論文寫作能力，是單片機應用開發過程的課堂模擬及創新能力培養的重要階段。電子創新設計階段考核采用百分制，具體標準如表3。

二、結語

三年來，筆者通過上述實踐和改革，極大地激發了學生學習的積極性，學生感覺易入門，對基礎知識的理解也更加深刻了。很多學生在畢業設計中都喜歡選擇跟單片機應用相關的課題，畢業生的工作也有不少跟單片機應用開發相關。另外，培養了一大批動手能力強、實踐技能高的學生，在安徽省大學生技能大賽和電子設計大賽中屢獲佳績。

單片機三段遞進式教學模式，其本質是通過任務驅動，引導學生在解決問題的過程中，理解單片機知識，熟悉單片機開發過程，掌握實踐技能，培養工程素質和創新精神，為學生的可持續發展打下基礎。課程改革是一項長期的系統工程，筆者只是做了些探索和嘗試，今后還需要根據學生的特點、技術的進步不斷調整思路，與時俱進，為培養生產實踐所需的人才而繼續努力。

參考文獻：

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