单片机课程设计合集12篇
单片机课程设计篇1
我们的课程设计有两个主要内容：一个是出租车计费器系统（还包括255计数和50000计数）；另一个就是温度报警系统。实习可以在实验室里做，也可以在寝室里自己做，我大部分时间还是在寝室里做的。
出租车计费器的设计是第一周的内容，由于有了老师的设计图和程序，只需要改一下自己所要求的变量就好。单片机的编程用的主要是汇编语言，说实话，我对汇编语言谈不上掌握，充其量只是了解。学校安排的课程真的太少了，关于语言部分的学习只学了几节课的内容，整本单片机书的内容也是学了三分之一多一点。
第二周的内容就是温度报警系统的设计。这个内容没有现成的程序和设计图，需要我们真正亲手去编，最郁闷的莫过于画设计图。按照实验要求上的图画了出来，加载程序以后却不能正常运行，改了好多次都没有成功。同学们电脑上软件的版本差异也影响了交流。有些元件的型号不同，但在选用时图形确很相似，致使选错了元件，影响了结果。
单片机课程设计篇2
为进一步深化高职高专院校课程改革，适应社会和职业发展的需要，进行基于工作过程的课程设计，已经成为高职高专教育探索和实践的重要任务。本文主要从课程设计思路、课程内容组织与实施、课程考核与评价、成果展示和课程特色几个方面对《单片机与接口技术》课程的课程设计进行简单阐述。
一、课程设计思路
《单片机与接口技术〉》是面向企业需要，由《单片机技术》和《接口技术》经过资源整合之后的一门课程。
在整个课程设计过程当中，遵循的设计原则是以职业能力培养为目标，以工作过程为主线，以企业项目为载体，采取教、学、做一体化的教学模式。
本着这样的设计原则，为了将基于工作过程的企业项目转化为教学项目，必须深入企业进行调研，通过调研企业得出学生适合的岗位主要有产品测试、产品调试，而《单片机与接口技术》作为专业核心课程，可以说紧贴岗位需求，它主要为从事电子产品的生产和调试的企业培养单片机应用、电子产品的分析、设计、生产和调试的实用型人才，同时为学生职业能力的培养和职业素质的养成起着关键的支撑作用。
二、课程定位
在学习这门课程之前学生需要具备《电子技术》、《程序设计实训》、《电子设计初步》等课程知识，需要具备一些简单电路的设计和程序设计能力，后续课程还有《综合职业技能实训》、顶岗实习和毕业设计，在整个项目课程体系当中，《单片机与接口技术》起到一个承前启后的作用。通过学习这门课程要培养学生能够进行简单单片机产品的研发的能力； 要掌握MCS-51单片机的基本结构以及单片机应用系统设计及调试方法；培养学生沟通、协作意识，吃苦耐劳、爱岗敬业精神和科学的思维方式。
三、课程内容组织与实施
1、教学资源
在进行课程设计之前，提供给学生的一些教学资源，主要有参考书、网络资源和视频教程。其中参考书主要有《单片机与接口技术》参考教材，以及该教材配套的电子课件，同时依据企业行业需要，还制定了该课程的课程标准；网络资源主要有《单片机与接口技术》精品课程网站和FTP服务器站点；视频教程主要有专业老师进行的该课程的视频讲座。
2、教学方法
在不同的项目当中教学环节是不一样的，根据不同的教学环节采取灵活多样的教学方法，主要有任务驱动法、分组讨论法、仿真教学法、项目演示法、讲授法等。
3、教学实施过程
从这个表1中可以看到，整个课程体系主要有教学项目和企业项目两类，其中教学项目主要是通过“学中做“的教学模式，侧重培养学生进行简单单片机产品研发的能力；企业项目主要是通过“做中学”的教学方式，侧重培养学生与企业人员沟通的能力。
教学项目相对来说比较简单，主要是在工学一体项目实训室进行的，利用实训室现有的设备和条件，把学生分成若干组进行实训，当然在实训室只能进行一些简单的模拟生产过程的验证性的实训，为了进一步提高学生的职业能力和职业素养，还和企业联合进行校外综合实训项目的练习，也就是第二阶段的学习，这个阶段充分利用企业成熟项目，把学生放到企业当中去，让学生全程跟踪每一个项目实际开发的过程，同时由企业老师对学生进行指导，带领学生边做边学，进一步提高学生的实践动手能力，下面就以LED灯显示为例，具体介绍一下项目实施过程。
LED灯显示主要从硬件电路制作、软件电路制作、软硬联调三个环节进行，每个环节都是把学生分成若干组，每个组根据老师给出的任务，制定该小组的任务计划和具体的实施步骤，学生在分组讨论的时候，由老师和企业专家共同对学生进行有针对性的指导。
其中硬件电路制作环节包括硬件电路的设计、安装、调试三个环节，硬件电路的设计环节巩固学生的电路制作能力；硬件电路的安装环节提高学生的焊接能力；硬件电路的调试环节锻炼学生使用常用的仪器仪表进行电路测试能力。
软件电路制作环节侧重培养学生能利用各种仿真软件进行程序的编写和调试能力；
软硬联调环节着重培养学生综合实践动手能力。
单片机课程设计篇3
新制定的课程标准继承了原有教学大纲中知识点由浅入深的分解特点，对各个知识点进行重新整合，以项目为驱动带动全部知识的学习。把原来先学后练的教学方法改为了边做边学的学习方法，从而激发学生的学习兴趣，让学生参与到教学中。同时，在新课标中还强调了对学生职业行为能力培养的要求，将知识点的学习与实际工作流程相结合，学生掌握了该知识在实际工作中的应用方法。
原教学大纲和新课标中知识点分解图如图1：
2 “单片机技术与应用”课程标准制定
2.1 课程设计的基本理念
高等职业教育的根本任务是培养高级技术应用型人才。课程教学是实现高等职业教育人才培养目标的基本途径，课程教学的质量是直接影响人才培养质量的核心要素。新的课程体系要与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应，与人的全面发展需求相适应，与高等教育大众化条件下多样化的学习需求相适应，与高等职业教育课程改革与建设相适应。本体系的构建，应根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。
(1) 面向全体学生，注重素质教育、能力与技能培养
本课程面向计算机应用技术专业的全体学生，注重专业基础素质教育，激发学生的学习兴趣，提高他们的抽象思维能力，增强他们理论联系实际的能力，培养他们的创新精神。重视知识与技能；过程与方法；情感态度与价值观课程目标的培养。
(2) 突出学生主体，尊重个体差异
本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。
(3) 注重过程评价，促进学生发展
建立能激励学生动手能力发展的评价方法。在课程学习过程中应注重培养和激发学生动手实践的积极性和自信心。
(4) 开发课程资源，拓展学用渠道
本课程要力求合理利用和积极开发课程资源，给学生提供贴近现场实际，能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源。
2.2 课程总体目标
课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题，能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。
(1) 知识要求
会对所学知识进行整合，能够根据设计要求独立编写程序，并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试；掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。
(2) 技能
能熟练进行单片机程序和系统电路的调试，并能独立设计单片机系统电路并能编写相应程序，同时还可以对以单片机为核心的设备进行维护。
(3) 素质
通过项目实践，培养爱岗敬业、热情主动的工作态度；养成遵守操作规程，分析工作整洁、有序、爱护仪器设备的良好实验习惯；能认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行编程和设计，并在工作实践中能遵守劳动纪律，注意安全，具备良好的敬业精神和协作精神，坚持努力学习，不断提高自身可持续发展的基础理论水平和操作技能，形成良好的职业素养和勤奋工作的基本素质。
2.3 内容目标
本课程标准通过对知识点的重新分解，将内容分成了六个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习，主题六是对知识的总结训练，而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目，几个小项目又可以合为一个项目。内容目标详见附录，其中学习情境设计方案如图2所示：
2.4 教学评价建议
(1) 改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、目标评价、项目评价、理论与实践一体化的评价模式。
(2) 关注评价的多元性，结合课堂讲解表现、课堂项目操作、项目训练、综合训练及考试情况，综合评价学生成绩。笔答考试可采用开卷考试形式。
(3) 评价比例分配
课堂表现：8%；课堂项目操作：12%；项目训练20%；综合训练：20%；考试：40%。
以上为“单片机技术与应用”课程标准的主要设计内容。由于课程标准的提出时间不长，没有严格的设计要求，因此在新课标的设计过程中遇到一些问题。如内容目标中的格式如何进行设计，是否将教师的教学方法融入其中，学生目前所具有的学习能力是否能够与新课标中的要求相结合等等，这些都需要进一步的研究。
附录：内容目标
主题一 理论学习
要对一个单片机系统进行分析设计和编写程序，就必须非常熟悉单片机芯片的组成原理，特别是要熟悉其各个外部引脚、内部寄存器和数据区的使用方法。
1 学习目标
(1) 了解mcs-51单片机的内部结构、主要功能部件和cpu微处理器的组成、任务分配。
注意：单片机上电后程序指针被赋予的初值。
(2) 了解mcs-51单片机的程序存储器结构，掌握内部数据存储器的空间分配和sfr。
注意：程序存储器的编址规律；只访问外程序存储器时，外部引脚的连接要求；上电后堆栈指针被赋予的初值。
(3) 掌握89c51芯片的外部引脚功能常见的几种复位电路和计算机器周期的方法。
注意：准双向并口和真正双向并口的区别和相应并口读数时的编程要求；89c51的复位时间是多少。
(4) 开发工具的使用
介绍keil(或medwin)、isp两个软件的使用方法，并各种指令的学习编写简单的子程序，将源程序文件编译并上载至实验仪中显示结果。
知识点：
掌握常用编程软件的使用。在程序运行期间观察相应存储区和寄存器中数据的变化。
掌握mcs-51单片机的寻址方式。
2 教学建议
(1) 教学时数10学时。
(2) 实物教学，增强感性认识。
主题二 学习情境1
1 学习情境：信号灯控制
2 学习目标
(1) 熟练掌握mcs-51单片机的寻址方式和指令系统。
技能点：要会画出模块的流程图，建立学生的编程思维；分清各个寻址方式的功能。(data pdata xdata code的访问方式，地址空间，针对89c52芯片多128bytes data区的应用，实际应用中256bytes data区的单片机更多)
(2) 能编写完整的程序。
技能点：会进行地址分配，整个程序的起始地址要正确；掌握各种程序结构，能够画出系统的流程图。
(3) 会应用常见的调试软件进行程序调试。
(4) 理解机器周期和指令周期。
3 学习情境内容
功能一：信号灯的控制1
利用p1口控制8个发光二极管，通过编写并上载不同的程序，观察发光二极管的状态。
点亮8个发光二极管后单片机空运行。
给片内ram中40h-4fh单元赋值后，将其数据传送给片外50h-5fh单元，最后将56h中的数据由p1口输出给发光二极管显示。
在数据区建立一个数据表，编写程序将表中的第3个数由p1口输出给发光二极管显示。
知识点：
掌握数据传送指令。
掌握mcs-51单片机并口传送和读取数据时得技术要求。
movx与 movc的区别
功能二：信号灯的控制2
利用并口控制发光二极管，通过编写并上载不同的程序，观察发光二极管的状态。
将累加器中的数据(十六进制)转换为bcd码，个位存入30h，十位存入31h，百位存入32h，最后由p0口输出个位数据，p1口输出十位数据，p2口输出百位数据。
将dph和dpl中放入两个小于10的数据a和b，编写程序实现c=a2+b2-a，并把c通过p0口输出。
将累加器a中数据得高4位和寄存器b中数据的低4位相乘后取反，并将其结果通过p0口输出。
采用移位指令，实现累加器a中数据乘4，寄存器b中数据除以2。
知识点：
掌握算术操作指令和逻辑运算指令。
会画简单的流程图。
会使用软件正确调试程序。
功能三：信号灯的控制3
设计一个延时程序，使与p2.0相连的发光二极管每隔1秒亮一次。
采用循环控制，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁，其中发光二极管点亮时长为1秒，熄灭时长为2秒。
知识点：
掌握程序转移类指令和位操作指令。
会画简单的流程图。
会使用软件正确调试程序。
理解指令延时的用法，nop指令的使用。
4 教学建议
(1) 教学时数12学时。
(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。
(3) 采用多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境1：交通灯控制
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题三 学习情境2
1 学习情境
跑马灯设计与实现
2 学习目标
(1) 掌握tmod和tcon专用寄存器各位的定义与设置。会计算和设置定时/计数器的初值。
(2) 掌握ie和ip专用寄存器各位的定义与设置。理解中断的工作过程，熟记中断入口地址。
技能点：能够正确使用中断方式对定时/计数器进行编程；能够使用中断方式对外部事件中断进行处理；会画流程图，并编写完整的具有中断程序；理解电平触发中断、边沿触发中断的区别及应用；中断的优先级和中断嵌套的应用，中断现场的保护和恢复。
3 学习情境内容
设计一个个性跑马灯，能够完成以下功能：
功能一：利用p2口，用单片机内部的定时器采用查询方式，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。
功能二：用计数器中断对按键按下的次数计数，作为跑马灯闪烁次数。
功能三：用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。
知识点：
掌握定时/计数器的初始化方法；定时器初值与计数器初值的计算与设定。
掌握中断源与中断服务程序的入口地址；中断相关寄存器的使用方法；中断工作过程。
4 教学建议
(1) 教学时数8学时。
(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。
(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境2：秒表设计与实现
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题四 学习情境3
1 学习情境
单片机点对点串口通信
2 学习目标
(1) 了解scon专用寄存器各位的定义与设置，掌握串口初始化的内容与步骤。
(2) 会用查询和中断方式编写数据通信程序。
技能点：能够正确地编写数据通信程序。
3 学习情境内容
设计一个单片机之间的点对点的通信系统。要求甲机发送，乙机接收。甲机中按加号键，乙机中显示数据加1；甲机中按减号键，乙机中显示数据减1
知识点：
掌握与串行口初始化方法。
掌握串行口通信波特率的计算方法。
掌握串行口通信编程的两种方法。
4 教学建议
(1) 教学时数6学时。
(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。
(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境3：单片机双机通信
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题五 学习情境4
1 学习情境
温度控制系统的设计与实现
2 学习目标
(1) 使用p0、p2口的第二功能，扩展片外数据存储器ram和片外程序存储器。
技能点：能够正确对89c51进行片外ram和rom扩展；理解并记住movx指令的时序图。
(2) 对89c51的并口进行扩展
技能点：能够正确对89c51的并口进行扩展。
(3) 人机接口扩展
技能点：能够正确地在89c51外连接键盘和显示设备。
(4) 8位a/d转换芯片与单片机的接口
技能点：能够正确选择a/d转换芯片，并实现其与单片机的正确连接。
(5) 8位d/a转换芯片与单片机的接口
(6) 掌握c51程序设计方法
技能点：能够正确运用单片机c51语言对单片机系统进行编程。
3 学习情境内容
设计一个温度控制系统，要求用c51编写系统程序，并且该系统满足以下要求：
功能一：使用89c51扩展一个片外ram。
知识点：
掌握p0、p2口的第二功能使用方法。
会扩展片外数据存储器和片外程序存储器。
功能二：用两位七段数码管显示其温度值。
知识点：
掌握led的动态显示方法。
功能三：用 4*4的矩阵键盘，设置其温度初值。
知识点：
掌握键盘设计方法。
掌握led动态显示方法。
功能四：具有对环境温度进行实时测量，当外界温度于设定温度时，启动风扇降温；当外界温度低于设定最低温度时，发出报警声。
知识点：
掌握a/d转换的方法。
掌握d/a转换的方法。
掌握正确选择a/d和d/a芯片的方法。
4 教学建议
(1) 教学时数20学时。
(2) 提高课堂质量，上课时要多启发学生，提高他们提出问题、分析问题、解决问题的能力，让学生学会理解记忆的技巧。
(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境：人机接口设计与实现
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题六 综合训练
使用套件设计一个最小单片机系统，完成其设计、绘图、焊接、编程、调试工作并撰写实训报告。
1 教学建议
(1) 教学时数20学时。
单片机课程设计篇4
新制定的课程标准继承了原有教学大纲中知识点由浅入深的分解特点，对各个知识点进行重新整合，以项目为驱动带动全部知识的学习。把原来先学后练的教学方法改为了边做边学的学习方法，从而激发学生的学习兴趣，让学生参与到教学中。同时，在新课标中还强调了对学生职业行为能力培养的要求，将知识点的学习与实际工作流程相结合，学生掌握了该知识在实际工作中的应用方法。
原教学大纲和新课标中知识点分解图如图1：
2 “单片机技术与应用”课程标准制定
2.1 课程设计的基本理念
高等职业教育的根本任务是培养高级技术应用型人才。课程教学是实现高等职业教育人才培养目标的基本途径，课程教学的质量是直接影响人才培养质量的核心要素。新的课程体系要与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应，与人的全面发展需求相适应，与高等教育大众化条件下多样化的学习需求相适应，与高等职业教育课程改革与建设相适应。本体系的构建，应根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。
(1) 面向全体学生，注重素质教育、能力与技能培养
本课程面向计算机应用技术专业的全体学生，注重专业基础素质教育，激发学生的学习兴趣，提高他们的抽象思维能力，增强他们理论联系实际的能力，培养他们的创新精神。重视知识与技能；过程与方法；情感态度与价值观课程目标的培养。
(2) 突出学生主体，尊重个体差异
本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。
(3) 注重过程评价，促进学生发展
建立能激励学生动手能力发展的评价方法。在课程学习过程中应注重培养和激发学生动手实践的积极性和自信心。
(4) 开发课程资源，拓展学用渠道
本课程要力求合理利用和积极开发课程资源，给学生提供贴近现场实际，能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源。
2.2 课程总体目标
课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题，能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。
(1) 知识要求
会对所学知识进行整合，能够根据设计要求独立编写程序，并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试；掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。
(2) 技能
能熟练进行单片机程序和系统电路的调试，并能独立设计单片机系统电路并能编写相应程序，同时还可以对以单片机为核心的设备进行维护。
(3) 素质
通过项目实践，培养爱岗敬业、热情主动的工作态度；养成遵守操作规程，分析工作整洁、有序、爱护仪器设备的良好实验习惯；能认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行编程和设计，并在工作实践中能遵守劳动纪律，注意安全，具备良好的敬业精神和协作精神，坚持努力学习，不断提高自身可持续发展的基础理论水平和操作技能，形成良好的职业素养和勤奋工作的基本素质。
2.3 内容目标
本课程标准通过对知识点的重新分解，将内容分成了六个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习，主题六是对知识的总结训练，而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目，几个小项目又可以合为一个项目。内容目标详见附录，其中学习情境设计方案如图2所示：
2.4 教学评价建议
(1) 改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、目标评价、项目评价、理论与实践一体化的评价模式。
(2) 关注评价的多元性，结合课堂讲解表现、课堂项目操作、项目训练、综合训练及考试情况，综合评价学生成绩。笔答考试可采用开卷考试形式。
(3) 评价比例分配
课堂表现：8%；课堂项目操作：12%；项目训练20%；综合训练：20%；考试：40%。
以上为“单片机技术与应用”课程标准的主要设计内容。由于课程标准的提出时间不长，没有严格的设计要求，因此在新课标的设计过程中遇到一些问题。如内容目标中的格式如何进行设计，是否将教师的教学方法融入其中，学生目前所具有的学习能力是否能够与新课标中的要求相结合等等，这些都需要进一步的研究。
附录：内容目标
主题一 理论学习
要对一个单片机系统进行分析设计和编写程序，就必须非常熟悉单片机芯片的组成原理，特别是要熟悉其各个外部引脚、内部寄存器和数据区的使用方法。
1 学习目标
(1) 了解mcs-51单片机的内部结构、主要功能部件和cpu微处理器的组成、任务分配。
注意：单片机上电后程序指针被赋予的初值。
(2) 了解mcs-51单片机的程序存储器结构，掌握内部数据存储器的空间分配和sfr。
注意：程序存储器的编址规律；只访问外程序存储器时，外部引脚的连接要求；上电后堆栈指针被赋予的初值。
(3) 掌握89c51芯片的外部引脚功能常见的几种复位电路和计算机器周期的方法。
注意：准双向并口和真正双向并口的区别和相应并口读数时的编程要求；89c51的复位时间是多少。
(4) 开发工具的使用
介绍keil(或medwin)、isp两个软件的使用方法，并各种指令的学习编写简单的子程序，将源程序文件编译并上载至实验仪中显示结果。
知识点：
掌握常用编程软件的使用。在程序运行期间观察相应存储区和寄存器中数据的变化。
掌握mcs-51单片机的寻址方式。
2 教学建议
(1) 教学时数10学时。
(2) 实物教学，增强感性认识。
主题二 学习情境1
1 学习情境：信号灯控制
2 学习目标
(1) 熟练掌握mcs-51单片机的寻址方式和指令系统。
技能点：要会画出模块的流程图，建立学生的编程思维；分清各个寻址方式的功能。(data pdata xdata code的访问方式，地址空间，针对89c52芯片多128bytes data区的应用，实际应用中256bytes data区的单片机更多)
(2) 能编写完整的程序。
技能点：会进行地址分配，整个程序的起始地址要正确；掌握各种程序结构，能够画出系统的流程图。
(3) 会应用常见的调试软件进行程序调试。
(4) 理解机器周期和指令周期。
3 学习情境内容
功能一：信号灯的控制1
利用p1口控制8个发光二极管，通过编写并上载不同的程序，观察发光二极管的状态。
点亮8个发光二极管后单片机空运行。
给片内ram中40h-4fh单元赋值后，将其数据传送给片外50h-5fh单元，最后将56h中的数据由p1口输出给发光二极管显示。
在数据区建立一个数据表，编写程序将表中的第3个数由p1口输出给发光二极管显示。
知识点：
掌握数据传送指令。
掌握mcs-51单片机并口传送和读取数据时得技术要求。
movx与 movc的区别
功能二：信号灯的控制2
利用并口控制发光二极管，通过编写并上载不同的程序，观察发光二极管的状态。
将累加器中的数据(十六进制)转换为bcd码，个位存入30h，十位存入31h，百位存入32h，最后由p0口输出个位数据，p1口输出十位数据，p2口输出百位数据。
将dph和dpl中放入两个小于10的数据a和b，编写程序实现c=a2+b2-a，并把c通过p0口输出。
将累加器a中数据得高4位和寄存器b中数据的低4位相乘后取反，并将其结果通过p0口输出。
采用移位指令，实现累加器a中数据乘4，寄存器b中数据除以2。
知识点：
掌握算术操作指令和逻辑运算指令。
会画简单的流程图。
会使用软件正确调试程序。
功能三：信号灯的控制3
设计一个延时程序，使与p2.0相连的发光二极管每隔1秒亮一次。
采用循环控制，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁，其中发光二极管点亮时长为1秒，熄灭时长为2秒。
知识点：
掌握程序转移类指令和位操作指令。
会画简单的流程图。
会使用软件正确调试程序。
理解指令延时的用法，nop指令的使用。
4 教学建议
(1) 教学时数12学时。
(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。
(3) 采用多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境1：交通灯控制
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题三 学习情境2
1 学习情境
跑马灯设计与实现
2 学习目标
(1) 掌握tmod和tcon专用寄存器各位的定义与设置。会计算和设置定时/计数器的初值。
(2) 掌握ie和ip专用寄存器各位的定义与设置。理解中断的工作过程，熟记中断入口地址。
技能点：能够正确使用中断方式对定时/计数器进行编程；能够使用中断方式对外部事件中断进行处理；会画流程图，并编写完整的具有中断程序；理解电平触发中断、边沿触发中断的区别及应用；中断的优先级和中断嵌套的应用，中断现场的保护和恢复。
3 学习情境内容
设计一个个性跑马灯，能够完成以下功能：
功能一：利用p2口，用单片机内部的定时器采用查询方式，使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。
功能二：用计数器中断对按键按下的次数计数，作为跑马灯闪烁次数。
功能三：用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。
知识点：
掌握定时/计数器的初始化方法；定时器初值与计数器初值的计算与设定。
掌握中断源与中断服务程序的入口地址；中断相关寄存器的使用方法；中断工作过程。
4 教学建议
(1) 教学时数8学时。
(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。
(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境2：秒表设计与实现
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题四 学习情境3
1 学习情境
单片机点对点串口通信
2 学习目标
(1) 了解scon专用寄存器各位的定义与设置，掌握串口初始化的内容与步骤。
(2) 会用查询和中断方式编写数据通信程序。
技能点：能够正确地编写数据通信程序。
3 学习情境内容
设计一个单片机之间的点对点的通信系统。要求甲机发送，乙机接收。甲机中按加号键，乙机中显示数据加1；甲机中按减号键，乙机中显示数据减1
知识点：
掌握与串行口初始化方法。
掌握串行口通信波特率的计算方法。
掌握串行口通信编程的两种方法。
4 教学建议
(1) 教学时数6学时。
(2) 学习过程中，教师通过讲解和演示，指导学生完成项目学习。
(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境3：单片机双机通信
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题五 学习情境4
1 学习情境
温度控制系统的设计与实现
2 学习目标
(1) 使用p0、p2口的第二功能，扩展片外数据存储器ram和片外程序存储器。
技能点：能够正确对89c51进行片外ram和rom扩展；理解并记住movx指令的时序图。
(2) 对89c51的并口进行扩展
技能点：能够正确对89c51的并口进行扩展。
(3) 人机接口扩展
技能点：能够正确地在89c51外连接键盘和显示设备。
(4) 8位a/d转换芯片与单片机的接口
技能点：能够正确选择a/d转换芯片，并实现其与单片机的正确连接。
(5) 8位d/a转换芯片与单片机的接口
(6) 掌握c51程序设计方法
技能点：能够正确运用单片机c51语言对单片机系统进行编程。
3 学习情境内容
设计一个温度控制系统，要求用c51编写系统程序，并且该系统满足以下要求：
功能一：使用89c51扩展一个片外ram。
知识点：
掌握p0、p2口的第二功能使用方法。
会扩展片外数据存储器和片外程序存储器。
功能二：用两位七段数码管显示其温度值。
知识点：
掌握led的动态显示方法。
功能三：用 4*4的矩阵键盘，设置其温度初值。
知识点：
掌握键盘设计方法。
掌握led动态显示方法。
功能四：具有对环境温度进行实时测量，当外界温度于设定温度时，启动风扇降温；当外界温度低于设定最低温度时，发出报警声。
知识点：
掌握a/d转换的方法。
掌握d/a转换的方法。
掌握正确选择a/d和d/a芯片的方法。
4 教学建议
(1) 教学时数20学时。
(2) 提高课堂质量，上课时要多启发学生，提高他们提出问题、分析问题、解决问题的能力，让学生学会理解记忆的技巧。
(3) 采用项目教学，多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4) 安排项目训练，巩固所学内容。
5 实践活动建议
(1) 训练情境：人机接口设计与实现
(2) 教学建议：6学时
(3) 采用每组两人的分组方式，锻炼学生独立设计和调试程序的能力
(4) 集中安排实验
主题六 综合训练
使用套件设计一个最小单片机系统，完成其设计、绘图、焊接、编程、调试工作并撰写实训报告。
1 教学建议
(1) 教学时数20学时。
单片机课程设计篇5
一、前言
《单片机综合课程设计》是面向测控及电子通信专业综合性主干课程，是在学习完成电路原理、模拟电子线路和数字电子技术、单片机原理及应用及微机原理等电子专业课后，进行的一次综合性、系统性的设计实践。设计题目包括对信号的采集、滤波、放大，以及应用各种不同类型智能微处理器显示、控制等。通过本次的动手实践，巩固提高学生应用单片机、电子技术进行地震勘探仪器系统综合设计的水平，提高学生独立地分析问题、解决问题的能力，为将来的工作实践打下一个较好的基础。
二、教学目标
学生通过对本课程环节的训练，使学生掌握数字及模拟电子技术基本原理，深入了解单片机及其他微处理器系统组成原理及设计技术，并将所学的电子技术理论与项目实践相结合，完成课程设计内容要求，掌握智能电子系统电路设计及程序设计的一般方法，进而提升解决特定工程问题能力；通过动手实践，提高学生独立地分析问题、解决问题的能力。
三、教学内容
在教学实践中，为达到较好的教学效果，单片机课程设计内容上采用仿真教学与实践动手相结合的教学模式。1.通过仿真调试阶段，提升综合设计能力。课程设计分为两个阶段，第一阶段，为仿真调试阶段。通过这一过程阶段，意在促进学生综合运用所学理论知识，提升综合运用和系统设计能力。针对课程设计题目进行仿真调试，采用PROTEUS专业软件，设计题目以单片机综合设计题目为主，通过三个步骤进行设计。系统设计阶段：学生根据设计题目，进行系统架构设计，包括选择应用芯片类型，电路分类及程序流程等；硬件电路设计阶段：结合所选择芯片，完成电路设计，并在PROTEUS环境下完成电路图绘制。软件设计：在硬件电路完成后，根据题目要求，编写硬件程序。在日常单片机及数字模拟电路教学中，学生往往针对一种电路及模块进行设计，系统设计概念比较欠缺，通过完成综合仿真设计，真正将电路设计与C语言编程紧密结合，将知识融会贯通，达到学以致用的效果。以“多通道模拟量信号的采集与动态显示设计”题目为例，题目要求包括：①从多个通道输入可调模拟量电压信号，分时采集各通道输入信号；②将多通道采集数据连续存储到单片机片内数据存储器；③设置独立式按键，确定显示的通道，在数码块上显示相应通道采集的模拟量数据，显示控制方式为动态扫描方式实现。题目分析：设计题目包括信号处理、数据采集、数据存储、动态显示四个方面功能，题目设计的知识点包括模拟电路中信号滤波放大的知识，包括数字电路中4—7段数码块译码显示的内容，同时包括单片机中数据存储及与功能芯片接口设计的技术，在功能的实现上，还需要根据不同功能，编写C语言驱动程序，并将程序与电路联通调试，实现对应功能。题目综合多门课程涉及内容，同时需要软硬件配合调试。学生在设计中，既复习运用所学各门课程的知识，又需将各个知识点加以综合灵活运用，达到复习巩固所学知识，掌握电子系统电路设计及程序设计的一般方法，进而提升解决特定工程问题能力的教学目的。2.通过动手实践环节，提升实践创新能力。在仿真设计完成基础上，指导学生进行实际电路的制作和调试。学生采用2—3人为一个小组，首先运用所学电子技术基础知识，查阅相关文献资料、电子线路参考设计手册、电子元器件手册，进行电路设计、程序编制，在设计过程中，锻炼自己熟练掌握和使用先进的计算机电路仿真软件工具，提高设计效率。其次进行电子市场调研、购买相应元器件，完成电路设计制作、功能调试、参数测定，通过这一过程，学生与实际电子元器件紧密接触，从书本的知识物化为实际电子器件，并通过绘制电子线路版图，焊接电子元件，进一步增加实践技能，将书本上的理论与实践结合，达到学以致用、学为所用的实际教学效果。最后由教师组织全班进行设计交流、现场功能演示和提问答辩，同时教师完成每组的成绩评定和设计总结，为下次的课程设计提出合理化建议。从教学角度，在课程设计的内容选择上，更突出设计内容的综合性，并适当增加设计应用技术的难度，并与现代电子新技术紧密结合，激发学生学习的积极性。除此而外，增加设计内容的工程性，增加电子线路板设计及绘制环节，为学生讲解PCB电路板的设计方法及技巧，多层电路板的设计技术及高速电路板的设计等，进一步提高学生应用所学知识进行工程综合设计的水平。目前，开设的新增加的课程设计题目包括：基于CAN局域网络的远程数据采集板卡设计实现；基于凌阳单片机的音乐播放器设计开发实例；基于I2C总线的公交语音报站播放器设计；基于ZIGBEE无线通信系统设计；基于GPRS无线数据采集系统等。通过大量新颖的具有高技术含量的综合设计，充分调动学生的热情，让学生从实验中掌握知识，提升技能。3.以课程设计为基础，积极参与各类科技创新活动，提升科技创新水平。深入贯彻学以致用、理论联系实际的教学理念，在单片机课程设计基础上，鼓励学生应用课堂设计中获得的实践技能解决实际问题，积极参与大学生科技创新活动以及各类电子竞赛等活动，将知识活学活用。在大学生科技创新活动中，在指导教师引导下，结合科研项目，应用单片机及电子技术解决问题，自身综合设计能力和创新能力获得提高。以大学生科技创新题目“抽油机皮带轮自动检测装置”为例：油田现场抽油机皮带轮脱落会影响生产，原始的皮带轮脱落检测采用施工图数据进行分析，经常出现误报错报事故的现象。根据工程需求，学生们大胆设想，通过霍尔传感器检测抽油机工作速度，再通过速度大小判别皮带轮工作状态。以单片机为核心，控制霍尔传感器采集速度信息，并将显示结果通过RS485上传到计算机显示结果。设计思路新颖独特，较好解决了工程实践中的难题，自身的设计水平也达到大幅度提高。开展以科技创新为核心的课外科技创新活动，最终是以培养学生实践能力，创新能力和提高教学质量为宗旨，通过科技创新活动，让学生通过课外的电子科技活动，切实感受到自己所学知识的应用价值，将理论教学与研究实践相结合，激发学生对电子专业课程的学习兴趣，使学生由被动学习状态转入主动学习状态，并以此鼓励学生开拓进取。
四、、结束语
理论教学与实践教学是高校教育的两个重要组成部分，单片机综合课程设计是一门将理论与实践紧密联系的综合性实践课程，通过综合设计实验教学，对于巩固课本上学习的理论知识，培养引导学生掌握科学的思维方法，培养综合分析问题和解决问题的能力，严谨求实的工作作风和协同工作的团队精神等方面具有独特的，不可替代的作用。
参考文献：
[1]曹旭东,李卓然.全日制专业学位研究生的《DSP芯片原理及应用》课程实践教学方法研究[J].教育教学论坛,2014,6(24).
[2]曹旭东,张少华.《单片机原理及应用》课程实践教学方法研究[J].教育教学论坛,2015,7(30).
[3]王英红.浅析开放式电工电子实验室的建设[J].电气电子教学学报,2012,(8):24-27.
[4]江锦花,大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索,2009,(12):32-48.
单片机课程设计篇6
【摘 要】为了更好地培养高职院校学生的实践动手能力，面对高职自动化、电子信息工程、应用电子、机电一体化专业的学生，对现有的实训教学进行了设计研究，提出项目化的实训教学过程，提高实训教学效率和质量。以单片机实训教学项目为例，介绍了单片机应用实训的项目化教学过程实施，提高学生的实践创新能力。
关键词 实训；单片机；项目化
0 引言
51系列单片机在工业控制，便携式仪器仪表，家电电子等领域被广泛应用。通过不断升级使得51单片机功能更加强大，应用仍然很普遍。大多数高等职业院校在开设单片机实训课程时，实训项目大部分是利用现有的实验教学设备进行训练。由于教学设备是成品，线路大多在成品电路板中已经设计好了，从外部根本看不到电路是如何连接的，且生产商很少配备完整的电路原理图，学生在做实训时，要求连的线很少，很难参与到电路设计的细节中，动手能力也就很难在实训课程中得到训练和提高。而且传统教学过程中未引入工程项目实践设计，导致学生缺乏整体设计能力,动手能力普遍较差。
基于该课程应用性较强的特点，必须把实验和实践教学环节作为学习的关键。通过总结近年实践教学的经验，本文将通过过程项目化教学开展实训，使学生直接参与到项目过程中，以真实的工作过程及工作步骤为依据，融合“教、学、做”一体化的教学手段，用以提高学生的单片机系统设计的动手能力。
本文以简易音乐播放器设计项目为例讲解单片机应用实训的项目化教学实施。
1 任务引入
该项目任务设计一个简易的音乐播放器，硬件电路如图1所示，图1是由单片机最小系统，独立式按键电路、数码管控制电路及蜂鸣器电路组成，通过对该项目的proteus仿真实现，学生可以锻炼综合运用按键、数码管及蜂鸣器的软硬件设计方案。在图1中，利用K1按键对选定播放的音乐段，在播放的过程中可用此按键暂停；用K2按键选择待播放的几段音乐中的一段；数码管显示当前系统所播放的是选中的是第几段音乐。该项目硬件电路设计实际上并不复杂，软件编程主要是单片机定时器技术、中断技术的应用。教师可以通过对音乐索引和节拍产生原理的讲解，让学生掌握每个高脉冲或低脉冲的延时形成某种频率的声音输出方法，每个不同频率声音输出的时间长短形成节拍的方法，以及高低音的产生方法。
通过硬件和软件的设计和学习，该项目实施并不复杂，但涉及到学生学习过的课程门类还是比较多的，学生必须通过对Protel课程、C语言课程、单片机课程与音频产生知识等相结合，把单门课程动手实训转换为以实际工作环境为导向的顺序工作过程，按照步骤学习的过程就变成了实际项目实施的工作过程，且学习的每一步骤是实实在在的工作过程，有效地将学生的理论知识、实践知识、职业态度和情感等内容整合成相对完整的有机系统。
2 项目实施步骤
通过项目的内容描述，使学生更加清楚地了解实训的目的，学生知道该做什么。结合实训，我们将对实施项目化的过程进行具体研究设计。
2.1 总体设计
根据简易音乐制作的工作顺序，对该实训项目进行总体设计，将整个实训过程分解成各个具体工作任务，然后整理成与各个分解内容相适应的八个步骤，实训时间为二周，内容如表1所示。
2.2 具体实施
表1很详细的给出了总体设计，这就要求我们教师必须对每一个工作步骤进行认真设计，让学生有明确的目标，引导学生对每个步骤进行思考和实践，这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣。
我们对实训班级进行分组，随机指定3~5人为一个小组，不允许自由组合。这样对以后学生的就业是有利，在企业的岗位上是没有资格挑选同事的，同时也能培养学生的团队协作能力。
如步骤五，教师设计时的主要内容有：1、学习目标2、工作内容3、教学设计4、教学材料。学生在这一步骤结束时，可以掌握KEIL软件的使用、汇编程序的编写、软件模拟调试的具体应用等相关实际工作内容。且每一个步骤完成后可以在表2中进行评价。
实训过程中的每一个步骤都必须与指导教师充分交流和探讨后方能进行下一步骤，虽然这样会增加实训指导老师的指导工作量，但可以从过程中很好地把握学生的完成情况，也让大多数学生能够完成项目的任务得到保障。
2.3 成绩评定
成绩评定的方式如表2所示，它可以很好地评价项目化教学过程中每位同学应该获得的成绩，也可以更好的与其它教学模式进行对比，从而体现出过程项目化教学的优势。以小组为单位，检查每个学生制作的产品是否满足设计要求，K2按键按下能否正常的选择所要播放的歌曲，K1按键按下能否正常的播放完一段完整的所选歌曲以及数码管能否正常显示所选歌曲的编号。以答辩方式进行考核，要求每位同学回答2到3个有关该项目制作过程中的软硬件设计、系统仿真制作以及实训体会等方面的问题，根据这些内容的完成情况由教师填写教师评定成绩；小组互评内容在每个步骤完成后根据教师设计的每一步骤内容完成情况由小组集体评价填写相应的互评成绩，适当增加互评成绩在总成绩中的比重，这样有利于对同一水平的产品发现问题和解决问题，让同学之间进行对比，加深学生对项目实施过程中的产生问题的印象；自评内容是每位同学自己在每次步骤完成后，根据教师设计的每一步骤内容完成情况进行打分，并给出各个步骤的说明。每位同学的最终综合成绩=教师评定成绩*30%+小组互评*50%+自评*20%。
3 结语
通过以上对单片机实训方法的改革探索和实践，形成了以学生为主体、教师为主导的教学课堂，形成了讲与练相结合、教与学互动的教学模式。教学效果已有明显改善。学生的学习兴趣得到了提高，学生在实训的过程中能积极思考，发现问题并解决问题。学生的知识体系在真实的工作过程中，在小组协作的过程中得以建立。这不仅培养了学生的专业能力、社交能力、团队精神，同时也增强了学生的自信心。当然，教学改革是一项长期和系统的工程，我们将继续努力，培养符合社会需求、更加优秀的相关专业人才。
参考文献
单片机课程设计篇7
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）16-0089-04
现代机电一体化产品或系统都包含测控部分，很多测控装置采用单片机作为控制器，因此在从事这些机电产品或系统的维修调试、日常维护、售后服务与升级改造等工作时，需要具备一定的单片机系统的硬件电路检修与制作、程序编写与调试能力[1]。高职机电类专业的单片机应用技术课程旨在为这些职业活动提供所必需的基本技能和知识，该课程属于职业能力课程，综合性、实践性都很强，一般在大二下学期或大三上学期开设[2]。在教学实践中，为了让学生掌握知识、形成技能、提高能力，笔者对课程教学内容进行了精细化设计与开发，在理实一体化教室采用任务驱动教学，综合运用各种教学硬件平台，取得较好的教学效果。
1 课程教学内容的设计
单片机应用领域广泛，教学内容非常丰富，不同专业对单片机技术的侧重点不尽相同，在设计与开发教学内容时主要考虑以下三点因素[3]。
一是结合校本专业人才培养方案。培养方案体现了“以就业为导向”的方针，因此应从机电类职业岗位需求分析入手，参照国家相关职业标准的要求，精细化选择教学内容。
二是要适合学生学情。根据高职生的学习风格和认知特点，课程内容的编排以典型工作任务为学习单元，并贯彻“管用、够用、适用”的教学指导思想。
三是要适应课堂教学。该课程一般是在理实一体化教室展开教学，教学内容要能较好地处理理论教学与技能训练的关系，体现“做中学、学中做”理念。
对于机电类专业，单片机的主要作用是控制器件，并实现一定的通信和数据处理。因此，笔者以单片机的内部硬件资源、常用器件为出发点，将教学内容设计成九个模块：发光管、数码管、按键、定时/计数器、直流电机、步进电机、舵机、串口、模数转换和数模转换（以下简称A/D和D/A）。每个模块含有2～3项基本任务，每项基本任务都有一项拓展任务，设计拓展任务的目的是巩固与深化基本任务中的知、技、能。任务名称的叙写尽量具体到直观可操作的程度，如表1所示。
2 任务驱动教学的实践
任务驱动教学模式的特点是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”[4]，笔者在教学实践中一般按任务提出、分析、实施、评价、拓展等五个基本环节展开教学。
在任务提出环节，教师通过日常生活、工业生产中学生见过的一些实例，创设学习情境，引出基本任务，并展示出某个解决方案的结果，让学生对任务有直观清晰的认识。在这个环节，教师还应强调解决方案并不是唯一的，解决同一项任务可能会有好几个方案，鼓励学生从多个角度去探索解决方案。
在任务分析环节，不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的任务，而是由教师向学生提供解决该任务的有关引例和线索，引导学生“独立思考、自主探索”；同时倡导学生分组进行讨论和交流，培养学生协作学习能力。学生经过反复分析后，会提出一个或几个解决方案。
在任务实施环节，学生将解决方案付诸实施，从硬件、软件两方面实现，经过软硬联调，得到结果。教师要强调实施方案也不是唯一的。
在任务评价环节，有教师点评、学生自评互评。既要对结果进行评价，也要对过程进行评价，还要对学生的专业素质进行评价，譬如7S管理（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约）。
在任务拓展环节，在基本任务的基础上，循序渐进、一脉相承地引出拓展任务，再对拓展任务进行分析、实施、评价。教学过程中笔者还有以下几点心得体会。
1）知识讲授。完成每个任务都需要一些相关的理论知识，知识讲授没有单独设置成一个教学环节，分散在五个基本环节中。实例和引例中涉及的知识一定要讲透彻，没有涉及的知识暂时不讲或稍微提一下。知识体系的深入与扩展把握一个“度”的原则，对于基础较好、学有余力的学生，教师可以在课堂巡回指导时与他单独交流或者课外与他单独交流。
2）水平思考法。水平思考法是英国学者爱德华・德・博诺提出的一种思维方法[5]，具体操作可采用“六顶思考帽”[6]。在任务分析环节，需要确定一个解决方案，笔者采用这种方法，取得良好效果。典型步骤是：客观陈述任务要求（白帽），提出解决任务的方案（绿帽），评估该方案的优点（黄帽），评估该方案的缺点（黑帽），对该方案进行主观情感判断（红帽），总结加权，做出决策（蓝帽）。下面以“用两个按键控制直流电机的加速、减速”的任务为例进行简要说明。
白帽：转速有四种状态，最低速、次低速、次高速、最高速。单片机上电后电机为最低速，每按一下加速键，转速升一个档，直到最高速；每按一下减速键，转速降一个档，直到最低速。
绿帽：硬件电路如图1所示，程序框图如图2所示。
黄帽：硬件系统中的电机驱动模块采用三极管分立元件，电路简单、成本低。程序框图结构清晰，使用的语句种类不多，大量使用简单的if语句。
黑帽：分立元件的硬件制作麻烦，容易接触不良，工作可靠性低。程序的一个周期时间较长，快速性不好。采用延时子程序，定时不精确，转速精度不高。
红帽：①我不喜欢这个方案，像个“小儿科”“菜鸟”，没有什么实用价值；②我挺喜欢这个方案，简单、清晰，有效果；③谈不上喜欢，好像也不讨厌，没什么特别感觉。
蓝帽：这个方案总的来说，能够解决任务，可以采纳。当然还有很多其他的方案，不妨在深入理解、掌握了这个方案之后，再进一步探索其他方案。
在任务实施、评价、拓展环节，亦可采用“水平思考法”，不赘述。教学实践表明，这种思维方法颇受学生欢迎，经过重复训练、刻意练习，学生基本上能够掌握这种方法。
3）比较教学法[7]。在众多的教学法中，笔者对比较教学法情有独钟。在任务驱动教学过程中，可采用比较教学法，将“单片机应用技术”课程中的基本任务与前导课程“PLC应用技术”中的基本任务进行比较，将拓展任务与基本任务、后面任务与前面任务进行比较。通过比较，找出异同，使学生对原有的知识与技能掌握得更加深刻、牢固，新获得的知识与技能更加鲜明、准确，并能体会和掌握其中的核心技能。
譬如将任务“用两个按键控制步进电机的加速、减速”与任务“用两个按键控制直流电机的加速、减速”进行比较。键控四相六线制步进电机的硬件电路如图3所示，程序框图如图4所示，可引导学生与图1、图2进行仔细比较，使学生体会到单片机电路设计与程序设计的核心技能。另外还可以利用示波器观测比较两种电机的供电电压波形，使学生对两种电机的PWM调速原理有更加直观深入的理解。
3 教学硬件平台的运用
目前机电类专业单片机课程的教学硬件平台主要有三种：一是单片机实验板加器件；二是采用Proteus硬件仿真；三是采用面包板及套件[8]。这三种平台各有特点。
单片机实验板的优点是硬件资源丰富、电路稳定可靠，学生对硬件平台充分信任，可以腾出时间更多地关注“软件编程”；缺点是电路都是厂家设计的，学生只能适应厂家电路，不能按自己的想法搭建电路，硬件电路制作与检修的机会较少。
Proteus硬件仿真的优点是学生可以按自己的想法任意搭建电路，灵活性强、成本低；缺点是仿真电路和实物毕竟有区别，譬如有的仿真正常而实物不通过，有的实物正常而仿真不能通过。
面包板及套件的优点是学生可以按自己的想法一步一步地搭建实物电路，能很好地训练和提高硬件电路制作与检修能力；缺点是电路容易接触不良，工作不可靠，有时一个简单的任务，初学者可能花了很多时间来搭建面包板电路，却调试不出效果，容易产生挫败感，失去耐心和兴趣。
初学者是否应该使用Proteus仿真软件来学习单片机应用技术？目前有两种截然不同的观点。
一种观点认为初学者不要使用Proteus软件，刚开始只有把硬件摆在你面前，亲自操作它，才会有深刻的体会，也才能掌握它[9]，因此刚开始宜使用面包板套件或实验板，待达到一定程度后才使用Proteus软件。
另一种观点则认为刚开始最好是使用Proteus软件，因为面包板电路容易出问题，使初学者失去耐心和学习兴趣；实验板尤其是开发板，容易使初学者将“硬件系统”看成“黑箱子”，对电路失去探索兴趣；而Proteus软件容易使初学者产生“成就感”，有利于深入学习。
笔者认为在教学实践中，宜具体情况具体分析。有的学生喜欢动手操作，使用面包板套件就比较合适；有的学生喜欢编程调试，使用Proteus软件比较容易上手；有的任务比较复杂，若一开始就制作面包板电路，既费时又费力，不如先做Proteus仿真；有的任务拓展性很强或视觉效果突出，不妨将面包板电路制作出来。另外，用不同的硬件平台来完成相同的任务，可使学生体会到应用电路设计与编程的核心方法。总之，只有综合运用这几种平台，才能取得较好的教学效果。
4 结语
单片机应用能力是一种较通用的工程能力，也是机电领域从业人员的重要核心能力，笔者从课程教学内容、任务驱动教学、教学硬件平台三个方面对高职机电类专业“单片机应用技术”课程进行设计与实践。经过对这门课程几轮的教学实践，取得良好的教学效果，学生能够较好地理解并掌握单片机技术的基本知识和技能，并进一步提高专业综合应用能力。
参考文献
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[2]杨翠明，陈志勋，徐先海.论高职院校机电双高人才的培养[J].湖南师范大学教育科学学报，2008，7（2）：71-73.
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[4]丛国进，李传伟，董先.任务引导型教学法在单片机课程教学中的应用[J].中国教育技术装备，2014（12）：88-89.
[5]Bono E D.水平思考法[M].冯杨，译.北京：北京科学技术出版社，2006.
[6]Bono E D.六顶思考帽[M].冯杨，译.北京：北京科学技术出版社，2004.
单片机课程设计篇8
二.总体设计方案………………………………………….2
1. 设计思路………………………………………………….2
2. 总体设计框架……………………………………..……..2
三.设计原理分析…………………………………………4
1. 校时模式…………………………………………………………..4
2. 定时模式…………………………………………………………..4
3. 工作模式…………………………………………………………..4
4. 存储器93C46的相关介绍…………………………………….….4
四.程序部分…………………………………….………….5
1.程序分为五部队分…………………………………………...…..5
2.部分程序及按键说明……………………………………………..5
3.程序流程图………………………………………………………..6
4.程序清单…………………………………………………………..8
五.运行结果…………………………………………….....21
六.总结…………………………………………………….21
七.参考资料……………………………………………….21
摘要
文章介绍了一种以8031单片机为核心片外扩展 at93c46电檫除可编程只读存储器并带有数码LED显示时.分,秒和以指示灯做标志的按键校时自动打铃器.
一.引言
用单片机控制的自动打铃器,充分发挥单片机体积小,价格便宜,功耗低.可靠性好等特点,可用于学校作息,方便了广大师生.
部分参考文献
[4]张毅刚．单片机原理及接口技术．哈尔滨工业大学出版社，1990
单片机课程设计篇9
中图分类号：F49文献标识码：A文章编号：16723198（2014）07017601
1云计算
“云计算”的概念，是由Google的CEO艾里克・施密特在2006年的讲座上第一次提出并使用的。云计算就是，把目前为止由个人计算机或公司服务器上所进行的信息处理，通过因特网使其运行在外部巨大服务器上的方法。也就是说，信息的处理在互联网上，即在“云”中实现，其真正的涵义便是“云（=因特网）+计算（=信息的计算处理）”。
2云计算辅助教学与单片机教学
随着云计算的快速发展，人们的生活和工作水平不断的提高。2009年云计算被应用到了教育界，带来了教育领域的一次革新。云计算在教育领域的应用被称为“云计算辅助教学（CCAI）”，它是指使用者利用云计算所提供的云服务来完成信息共享，实现教育资源的最大化利用以及减少教育方面的设施投资。高校是培养人才的地方，利用云计算的优势，探索高校如何与云计算相结合，进行教学方面的革新是当前教育界面临的一大挑战。单片机原理及应用是一门专业课，具有技术应用与直接面向就业的特点，掌握好单片机知识与技能后，将为日后工作打下坚实的基础。如何将云计算应用到单片机教学中，探索云计算所带来的教学革新，是单片机教学工作者急需探讨的一个问题。
单片机以其完善的功能、低廉的价格，被广泛应用在工业控制、仪器仪表、通信、机电一体化、家用电器等领域。单片机技术已成为从事自动化、通信、机电一体化等工作的人员必备的技术。目前，已经有很多高校开展了单片机精品课程的研究，形成了一套完整的单片机理论教学体系。高校之间相互分享教学资源就可以减少教学资源以及硬件设施的重复建设与投资。随着云计算技术的不断发展与普及，将各种教学资源迁移到“云”中，就可以很好的实现高校间各种教学资源的共享，建成一个基于云计算的单片机教学平台。在单片机原理及应用课程教学中，运用百会套件建立教与学的平台，将单片机教学与云计算相结合。
3单片机原理及应用教学设计
单片机原理及应用这门课程理论性和实践性都较强，包含了一些抽象的理论概念。这门课程不像C语言程序设计，只要知道程序怎么编写就可以了，也不像模拟电子技术，只要知道硬件电路设计便可，它是理论和实践的结合体。
3.1理论教学
理论知识涉及到专业内容，往往枯燥乏味，很难引起学生的学习兴趣，没有了学习兴趣，学生就会产生抵触心理。所以，选用合适的教学方法就相当重要。教学方法有很多种，案例教学就是其中的一种。运用案例教学，可以把抽象的理论知识和案例相结合，能起到将抽象问题具体化的作用。在单片机教学中选用案例教学，就能让学生对教学内容有直观的印象，有利于提高学生的学习积极性。
利用百会维基呈现教学内容、教学活动、展示作品等。教学内容中采用案例的方式将教学内容展示给学生，比如电子钟、城市道通灯控制系统、防盗报警器等日常生活中很常见的例子，让学生知道单片机的学习和日常生活息息相关，将原本抽象的理论与实际例子相结合，从而引起学生的学习积极性。利用了云计算技术，学生随时随地可以利用上网设备，比如电脑、手机或IPAD等来查看教学内容、教学活动以及相关的作品。打破了传统的将教学资源拷贝到电脑上的麻烦，而且现在学生基本上都人手一个手机，手机小巧随身携带方便，方便随时查看相关信息。
利用百会文档免费在线建立、撰写、存储和分享文档。通过百会文档，学生便可以共享演示文稿、电子表格和文档等资源，还可以上传图片和文件等资源，利用这个功能，可以实现网上完成作业。打破了传统的手写作业的模式，在相应的上网设备中，通过浏览器打开百会网的百会文档，编写好作业，然后进行提交。教师接收作业并批改，可以及时将作业批改结果反馈给学生。利用云技术，还可以对考试方式进行革新。利用百会文档提供的文档权限管理功能，完成网上答题并提交，最终教师进行批改。不但提高了教学效率，还可以减少教育方面的相关投资。
百会聊聊可以实现师生间的及时交流互动。学生在学习单片机课程过程中遇到问题可以随时提问，教师或者其他学生都可以解答，及时解决学习过程中的疑问。百会论坛也可以实现师生间的交流互动。学生或教师将有用的一些信息或资料在论坛上，大家可以交流讨论，不但有利于学习还能增长课外知识。
3.2实验教学
实验是对所学理论知识的应用，是单片机课程中不可缺少的一个部分。单片机原理及应用是软件和硬件相结合的一门课程，软件部分要求学生掌握单片机相关理论以及编写程序的能力，硬件部分要求学生会动手设计硬件电路。我校电子专业在课程安排上先学习微机接口技术，然后再学单片机原理及应用，所以选用汇编语言进行编程，可以强化对汇编语言的理解与应用。对于学的好的学生可以引导他们再编写单片机C语言。学习汇编语言和学习其他编程语言一样都要学习语法。了解了语法后，接下来就是应用到具体的编程当中。我校单片机原理及应用的实验课选用天煌开发的单片机实验设备以及相关的编程软件。传统的实验课是要求每台学生机都要安装相关软件，若软件出现了问题又要重新安装，这样增加了实验室维护的压力。若
采用云计算技术，将相关软件保存到百会文档中，学生便可以在任意时间和地点下载安装，这样有利于一边学习汇编语言的指令，一边将所学到的指令应用到具体编程中，可以及时了解相关指令的用法以及容易出现的问题。不但有利于学生更好的学习指令，还能减少实验室维护的压力。我校单片机原理及应用课程是专业考试课，规定需用64学时的时间完成教学大纲所要求学生掌握的内容，其中有44学时的理论课和20学时的实验课。学生在期末的时候会得到这门课程的总评成绩，总评成绩=期中成绩（20%）+平时成绩（20%）+实验成绩（10%）+期末成绩（50%），这里涉及到实验成绩的评定。利用云计算技术，可以在网上实现实验成绩的评定。将实验成绩分成两部分即出勤率和实验完成情况。利用百会文档可以进行在线调查与统计查看学生的出勤情况，利用百会维基完成实验程序的上传操作。
4结束语
目前，基于百会平台的单片机原理及应用课程的设计仍处于探索阶段。利用云计算技术能够最大化优化资源的共享，是网络高速发展下的必然产物。云计算技术还减少了硬件设施上的重复投资建设，减少了企事业单位的开销。把教学和云计算技术结合起来，能够实现教学上的革新，是新时代下教师要掌握的一门技术。但是，云计算在教学过程中的应用仍存在许多问题。比如安全问题、个性化操作的实现等。云计算的功能是强大的，期待云计算技术的不断发展给人们的学习生活带来更大的便利。
参考文献
[1]胡长胜.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]李春艳，王茜.云计算环境下计算机基础实验教学模式探讨[J].电脑知识与技术，2013，9（14）：33213323.
单片机课程设计篇10
1、利用8031作为主控制器组成一个电子跑表,采用4位LED显示器。
2、上电或RESET后能启动显示当前(时:分):首次上电复位显示为0时0分,以后各次RESET均显示正确的当前时间。
3、当按下START键时,作为跑表使用,显示范围是:000.0-999.9秒,当按下STOP键时,跑表停止运行,并保留所停位置的时间显示不变。
4、利用H键作为时钟校正,即当按下H键时,显示的当前小时值以每秒加一的速度递增(24点即为0点),利用N键作为分校正,使用方法同H键,但60分钟即为0分。
三、设计的作用及目的:
1、利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现跑表和时钟功能。
2、通过该次课程设计熟悉8031、CD4511与LED的接口技术。
3、熟悉LED功能显示的控制过程。
4、熟悉键盘扫描原理。
5、熟悉8031定时器中断和定时器计数方式的功能使用,为以后的工作和学习打下
坚实的基础。
6、学会如何编制含定时器中断、键盘扫描和LED静态显示等多种功能的综合程序
单片机课程设计篇11
中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-02
The Application of Proteus Simulation Software on SCM Course Design
Zhou Xudan，Wei Wangdong
(Shaoxing Polytechnical College,Shaoxing312000,China)
Abstract:Course design is one of the important content of SCM course in higher vocational colleges.With the application of proteus simulation software,It greatly enhances the learning initiative and gets a good teaching result.
Keywords:Proteus;Higher vocational;SCM;Course design
一、传统单片机课程设计存在的问题
《单片机原理及应用》课程理论和实践结合性很强的课程性质和高职“高素质技能型人才”的培养目标，决定了单片机课程设计环节具有不可替代的地位和作用。目前，单片机课程设计往往采用单片机实验箱和实物设计两种形式，而这两种方式均存在不可避免的问题。
（一）采用单片机实验箱，建造单片机实验室成本高，投入大，一般的高职院校很难达到学生人手一套实验开发系统，并且随着科学技术的不断发展，实验设备老化、落后、被淘汰，需要不断更新，要解决此问题就需要不断重建单片机实验室，因此必将带来资金耗费严重等问题。
（二）采用实物设计，因受到实训元器件的选用、准备以及实训室时间、场地的限制，使得学生在规定的教学时间内很难完成。
二、引入Proteus的意义与可行性
（一）Proteus仿真技术是高职电子类专业学生必须掌握的重要技术。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，仿真技术“已成为了认识客观世界的除理论、实验之外的第三种方法”。仿真技术的应用，对于及时推出新产品、缩短开发周期、节约成本、提高质量具有举足轻重的作用，是企业竞争能力持续增长的关键。而Proteus作为目前世界上最先进的单片机（MCU）应用系统的设计与仿真平台，其单片机应用系统仿真能力强，元件模型丰富，虚拟仪器齐全且功能强大，因而Proteus仿真技术是高职电类学生必须掌握的重要技术。
（二）利用Proteus仿真技术，使课程设计周期缩短、设计成本减小。Proteus真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB制板图的完整的电子设计过程，其强大的仿真能力，革新了电子产品设计过程，通过Proteus仿真设计后安装的实际产品调试成功率大大提高，从而使课程设计周期缩短，设计成本减小。
（三）利用Proteus软件，拓宽了课程设计的场地，延长了课程设计的时间，给予学生更大的自主性。采用Proteus仿真软件后，仅需一台电脑就可以进行单片机课程设计，拓宽了课程设计的空间和时间，其直观、形象的仿真显示更能激发90后电脑一代的学习兴趣和激情。
（四）众多教学实践证明，在单片机课程设计中引入Proteus软件是可行且必要的。我院于2005年5月率先建成了国内第一个Proteus仿真虚拟实验室，之后，国内众多高职院校也纷纷建立。经过6年的教学实践证明，引入Proteus仿真虚拟实验室，大大提高了学生的学习积极性，极大地增强了学生的学习效果。
三、引入Proteus仿真软件后的单片机课程设计的实施
根据Proteus软件的特点以及单片机课程学习规律与高职学生的特点，我们制定出一套基于Proteus的课程设计实施方案。主有以下几部分：
（一）课程设计项目选择。设计项目的选择成功与否，将很大程度上决定课程设计效果的好坏。它既要考虑到不同学生的不同需求，要能够吸引基础差、求知欲不足、学习积极性不高的学生学习兴趣，但又不至于太难而导致其信心不足放弃学习，还要能够照顾到学习积极性高，动手实践能力强，学有余力的学生能够让他们“吃饱”。另外，课程设计项目要能够涵盖课程所学的基本知识，并注重知识的深化和扩展，且还要考虑到设计项目应具有一定的实用价值。
综合考虑后，我们把课程设计项目分成三个进阶，第一进阶是入门训练，从考虑激发学生的学习兴趣为主，让不同层次的学生都能从这个阶段的课程设计中收获成功的喜悦，并得以下一进阶的顺利开展。这一阶段主要是完成仿真调试。第二进阶项目则注重的是知识的掌握和巩固，是学生进行课程设计的重点内容。这一阶段，学生要通过Proteus仿真软件所运行正确结果，进行实物焊接和硬件调试。第三进阶项目主要是为学有余力的学生准备的，它侧重知识的深化与拓展。学生可根据自身情况有选择的进行。我们选择了如下项目：第一进阶：流水灯设计、交通灯设计等；第二进阶：计时器、密码锁、点阵、数字电压表等；第三进阶：数字频率计、电子时钟、万年历等。
（二）任务驱动与分组教学相结合的实施过程组织。在课程设计的实施过程中，我们将学生分成2人一小组，10人一大组，分组充分考虑学生的成绩优劣和寝室划块。课程设计中完全运用任务驱动教学法，开始这个进阶项目的设计前，教师首先布置好这个阶段的任务，详细分析任务要求，给出明确的任务目标。学生在任务的驱动下，主动发现问题、解决问题，从而完成任务，最终成为学习的主人。教师在这个过程中，是主导者、组织者、指导者和促进者，授学生以“渔”，而不是授以“鱼”。学生学习的积极性和主动性得到了极大提高，在这个过程中学生学会了学习，培养了自学能力、创新能力和实践操作能力。
（三）课程设计考核标准。课程设计考核，从五个方面进行。一是考核学生资料收集与方案设计的能力，约占15%。二是考核Proteus仿真平台中电路设计与连接合理性与否，程序编制与调试成功与否，约占30%。三是硬件电路焊接与调试，约占30%。四是课程设计报告，约占15%。五是学生在课程设计中的出勤与平时表现，约占10%。考核结果采用四级制，即优秀、良好、合格和不合格。
四、教学效果分析
经过笔者的实践发现，在单片机课程设计中引入Proteus仿真软件，运用任务驱动教学法，能收到良好的教学效果：很大程度上激发了学生的学习积极性，班级学习氛围浓厚了，学生两极分化现象得到了非常大的缓解，100%的学生都通过了课程考核。
参考文献：
[1]董亮,朱磊,何鹏.MCS-51单片机课程设计的研究[J].实验室科学,2008,4
[2]周灵彬,张靖武.基于仿真技术的电子产品设计变革[J].系统仿真技术,2009,2
[3]曹晖,徐春辉,易结,彭小军.采用Proteus提高单片机课程设计教学效果[J].华东交通大学学报,2006,23
[4]潘绍明,罗功坤,蔡启仲.单片机课程设计教学改革探索[J].中国科技信息,2008,20
[5]郭宗莲.高职院校单片机课程设计的探讨[J].科技创新导报,2008,31
[6]王进.浅谈高职院校中基于PROTEUS的单片机教学[J].科技风,2008,6
本文是绍兴市教科规划课题《基于Proteus的高职单片机课程设计教学的探究（编号sgj10053）》的研究成果。
单片机课程设计篇12
Teaching of project design in the application of SCM courses
Zhang Yujun， Li Yudong， Wang Xiaowei
Henan Polytechnic University， Jiaozuo， 454000， China
Abstract： The paper analyzed the problem of students’ pool ability according to the teaching process of SCM in college， and proposed reform program on the basis of basic experiment projects and comprehensive experiment projects， and described the process of project selection and implementation methods， and established the project design teaching as the core. In the teaching system emphasizes training model of student-centered. The teaching of project design combined theoretical teaching and practical teaching， and improved the quality of teaching and teaching efficiency， and created the conditions to improve their engineering quality and innovation.
Key words： teaching； SCM； project design
单片机应用技术课程是高校电子信息类专业的主干课程，也是多年来的“问题课程”。在教学过程中反映出课程内容抽象、逻辑性强、与其他课程关联度大等特点。教学过程极易陷入难教、难学的恶性循环[1]。随着集成电路技术和软硬件技术的飞速发展，单片机应用技术课程的内容与教学方法都发生了很大变化。如何充分利用多种开发工具和仿真软件，掌握单片机的综合运用能力，是单片机课程教学中面临的新挑战。笔者依据教学过程中存在的问题和多年教学经验进行深入探讨，提出了“项目设计”教学法的新思路，以提高单片机类课程的教学质量和效率。
1 传统单片课程机教学中存在的问题
目前，在部分高校单片机课程教学中，普遍存在以下几方面的问题：
（1）教材结构不合理。多数单片机教材内容主要是依照单片机硬件结构、指令系统、汇编语言、系统接口技术顺序编写，注重了课程的学科性与系统性，但未考虑学生的认知特点，从而影响了学生的学习兴趣。而课程的教学过程也是以教材为主线，先介绍单片机的硬件结构，指令讲解和软件编程，然后是单片机的扩展和器件应用，最后是应用实例。这种教学方式使学生对复杂的电路和抽象的指令缺乏了解，从而产生难学、厌学的情绪[2]。
（2）部分教材较为陈旧，所介绍知识与实际应用不符。在部分单片机教材中，还介绍74LS273/373锁存器、74LS244/245总线驱动器、8279键盘显示器件等，这些器件在单片机的开发中已很少应用。而一些新型单片机，如支持在线编程的AT89S系列单片机，支持串口编程的STC系列单片机，32位CORTEX-M3核心的单片机，特殊功能单片机（具备语音，A/D，D/A，抗干扰，SPI扩展等）被广泛应用[2]，但这些单片机和电路在目前课堂教学中很少涉及，从而影响实际教学效果。
（3）理论教学与实践教学严重脱节。在教学形式上，单片机教学多以课堂教学结合少量验证性实验教学为主。在教学过程中，则是先理论后实践，或者理论与实践分阶段交叉进行，这种教学方法使理论教学与实践教学严重脱节。全部教学活动结束后，许多学生也未能真正了解单片机应用及系统开发过程，不会使用调试工具，不会使用开发工具，无法掌握单片机系统开发的方法[3]。
（4）教师队伍中缺乏高素质工程人员。长期以来，教师受传统教学模式的影响，重视理论教学，轻视实践教学。使得在工科类专业课程中，教师对提高工程素质认识不足，使得教学活动缺乏技术性、实用性和工程实践性[2]。所以才出现将单片机课程教学演绎为以单片机为蓝本的微机原理课程教学的误区，这种纸上谈兵的教学模式使许多教师在技术应用能力、工程实践能力和科研开发能力上有缺失，致使单片机课程教学活动无法适应当今对技术人才的需求，难以培养出具有应用能力、开发能力和创新能力的高素质人才。
2 项目设计教学法的实施方案
2.1 项目的确定
单片机类课程是实践性很强的课程，项目设计教学法则是将实践项目与理论教学紧密联系起来，提高学生实践能力与理论知识水平的方法，合理的实践项目保证了教学效果。在教学过程中，综合考虑学生的培养目标和培养方案，以单片机课程的各知识点为依据，制定出合理的实践项目。这些项目既能与理论相联系，又能保留一定的发挥空间。在项目设置时，为了提高学生的兴趣，则围绕日常电子设备由浅入深，由易到难，设置10个实践项目（见表1）。这些项目之间紧密联系，并能逐渐增加新的知识点，最后达到课程教学的目的。
另外，实践项目都需教师先期试做，在学生进行实验之前先进行演示，让学生明确目标，也对项目有全面的了解。便于学生顺利地完成实验任务。
表1 单片机类课程的实践项目
2.2 项目的实施
项目设计教学法的实施主要分为项目确定、项目实施和项目总结3个过程。
2.2.1 项目确定
在项目确定过程中，将学生分成2～3人一组，由学生根据所学知识选择项目（项目1～6各选做1个，项目7～10则为选做）。选好项目后，教师根据项目任务、目标及相关知识点进行讲解，让学生了解项目中的知识点和难点。最后学生根据实践项目进行资料查阅、小组讨论，提出合理的设计方案。
2.2.2 项目实施
在项目实施中以倒计时交通信号灯的设计为例说明项目设计教学法的实施过程。
（1）教学目标：要求学生根据所学知识，设计出交通信号灯控制电路，编写相应的控制程序，完成硬件连接和系统调试，达到控制要求；并撰写设计报告。
（2）项目描述：利用单片机及相关器件设计一个倒计时交通信号灯。
①基本要求：信号灯分东西、南北两组，分别有红、黄、绿3种颜色，并由LED显示倒计时。具体控制要求：南北方向绿灯亮30秒后，黄灯闪3秒，红灯亮；同时东西方向红灯亮30秒后，黄灯闪3秒，绿灯亮，循环点亮。②创新部分：倒计时调整和路口紧急通过功能。
（3）实施过程：利用实验室的设备设计调试出倒计时交通信号灯。
①硬件设计。学生根据项目要求设计出合理的电路，并根据电路在实验箱上进行连接，完成系统所需电路，这是项目实施的重点。硬件设计不仅能考查学生的动手能力，还能考查学生使用仪器设备（万用表、示波器等）的熟练程度。在此过程中，教师引导学生正确使用仪器设备，为硬件设计提供帮助，也为今后发展打下坚实基础[3]。②控制软件设计。教师引导学生进行模块化软件设计，依据项目要求将软件分为几个相对独立的子程序，最后形成合理、高效的软件结构体，这是项目实施的另一重点。通过软件设计培养学生独立思考、分析问题、解决问题和创造性思维的能力。③系统联调。在各模块设计完成后，对软硬件进行联调。调试中，引导学生分析问题、解决问题，不断地进行软硬件调整，实现分析问题修正错误再分析再修正成功的过程。通过反复调试实践，学生的自信心和创造力得到进一步提升，他们的综合能力在潜移默化中提高。
2.2.3 项目的总结验收
项目总结验收是项目设计教学法的重要环节。
首先，学生进行自我评价，写出项目实施的任务、目标、方法、手段、结果以及收获和体会。然后，教师根据项目评价标准对学生作品的工艺、完成情况、评价报告等材料做出评价，评出优劣。项目评价标准为：完成时间（10%），完成效果（工艺10%，基本30%，创新10%，答辩10%，报告20%），综合表现（10%）。通过这种评价可以发现不同学生的长处和缺点，针对缺点引导他们再学习、再提高，以达到单片机类课程的学习要求。
3 项目设计教学法的实施效果
经过几年的教学实践，新的教学法在我校电类专业单片机课程教学中取得了良好效果，完全达到教学培养目标的要求，其具体成效主要表现在：
（1）教学效果明显提高。项目设计教学法打破了理论教学与实践教学的界限，使理论教学和实践教学有机结合，提高了教学效果。此教学方式，使抽象、难学的知识点变得简单，激发了学生的学习兴趣。使学生充分利用实验室各种资源，实现多种教学资源的有机融合[4]。
（2）学生学习主动性明显提高。传统的教学模式中，学生都是被动接受知识，而新的项目设计教学法中，学生是主动学习，学习兴趣被有效激发。
（3）学生的创新能力得到加强。通过两年的教学实践，一大批学生喜爱上了单片机技术课程，并参加一些电子竞赛活动。近两年参加电子竞赛的学生1 000余人次，其中获省级以上奖项100余项。可以看出，学生的实践能力和创新能力得到明显增强。
4 结束语
经过近几年的教学实践，项目设计教学法在单片机类课程教学中取得了良好的效果，学生的知识掌握和动手能力得到显著提高，充分体验了创新的艰辛与乐趣。通过该教学法的实施，培养了学生的团队精神与合作能力，发掘了学生的创造潜能。通过这种教学方式的实施，学生的学习兴趣得到提高，为后续专业课的学习提供了有效帮助，也为社会培养了大量优秀的应用型、创造型技能人才。
参考文献
[1] 彭芳远，陆勤.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育，2010（3）：78-81.
[2] 唐炜.基于“项目驱动”的单片机课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010（5）：130-132.
