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单片机应用论文实用13篇

单片机应用论文
单片机应用论文篇1

在单片机应用开发中,代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug,应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数:这些参数主要是系统的输入参数,它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数:这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源,如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数:这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数:指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时,要达到最高的效率,最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数,这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候,使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异,故编译效率也会有所不同,优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20%。对于复杂而开发时间紧的项目时,可以采用C语言,但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉,特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言,但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的,特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解,那么调试起来问题就会很多,反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径,但往往很难做到,所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位;至于程序跑飞,其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态;所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器,可以用来判断复位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时,通过判断这些标志,可以判断出不同的复位原因;还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性,用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。

4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成,对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法,但是有一些是必须测试的:测试单片机软件功能的完善性;上电、掉电测试;老化测试;ESD和EFT等测试。有时候,我们还可以模拟人为使用中,可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口,由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作,由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧,提高效率,以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献:

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1990

[2]蔡美琴等.MCS-51单片机系统及其应用.北京:高等教育出版社,1992

单片机应用论文篇2

一、单片机的特点应用

单片机的特点主要有:高集成度,体积小,高可靠性;控制功能强;低电压,低功耗,便于生产便携式产品;易扩展;优异的性能价格比。目前,单片机的应用领域主要包括:办公自动化设备;单片机在机电一体化中的应用;在实时过程控制中的应用;单片机在日常生活及家用电器领域的应用;在各类仪器仪表中引入单片机,使仪器仪表智能化,提高测试的自动化程度和精度,简化仪器仪表的硬件结构,提高其性能价格比;在计算机网络和通信领域中的应用;商业营销设备;单片机在医用设备领域中的应用;汽车电子产品;航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域,单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中,代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug,应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数:这些参数主要是系统的输入参数,它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数:这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源,如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数:这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数:指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时,要达到最高的效率,最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数,这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候,使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异,故编译效率也会有所不同,优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20%。对于复杂而开发时间紧的项目时,可以采用C语言,但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉,特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言,但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的,特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解,那么调试起来问题就会很多,反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径,但往往很难做到,所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位;至于程序跑飞,其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态;所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器,可以用来判断复位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时,通过判断这些标志,可以判断出不同的复位原因;还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性,用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成,对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法,但是有一些是必须测试的:测试单片机软件功能的完善性;上电、掉电测试;老化测试;ESD和EFT等测试。有时候,我们还可以模拟人为使用中,可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口,由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作,由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧,提高效率,以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献:

单片机应用论文篇3

该系统中以贮液容器温度为被控参数,蒸汽流量为控制参数,输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制,构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势,将可测而不可控的干扰由前馈控制克服,其他干扰由反馈控制克服,从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

(一)硬件设计。选单片机AT89C51为主机,配以两路传感变送器、多路开关、A/D转换器、D/A转换器、V/I转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制,同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时,贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时,如果变化很小,将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响;如果变化大,前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响,反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变,而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时,只有反馈控制动作,最终使系统重新达到稳态。

1.前向通道的设计

采用JUMU90系列的温度传感变送器,其输入范围为:0℃~500℃,输出为4mA~20mA(DC),测量精度为0.5%.选用10位逐次逼近式A/D转换芯片AD571[2],接收到有效的CONVERT命令后,内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的DAC在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后,SAP中包含转换后的10位二进制码。转换完成后,SAP发出DR信号(低电平有效),单片机查询到DR=0时,便使其打开三态缓冲器输出数据。

2.后向通道的设计

(1)D/A转换器的设计。为了满足系统的精度要求,选用10位的D/A转换器DAC1020。由于其内部不带有锁存器,所以必须通过I/O口才能与AT89C51单片机连接,又由于AT89C51的字长是8位的,一次操作只能传输8位数据.因此AT89C51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到AC1020。为了使10位数据能够同时送人DAC1020,避免输出电压波形出现毛刺现象,故必须采用双缓冲器方式。AT89C51先把高2位数据输出到74LS74(1),接着把低8位数据输出到74LS377,与此同时74LS377的片选信号也作为74LS74(2)的时钟脉冲,把74IS74(1)的内容打人74LS74(2)中,从而使一个完整的数据同时到达DAC1020的数据输入端.这样就消除了DAC输出端的毛刺现象。

(2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是ZMAN16BG,ZGICr18Ni9Ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号,而D/A转换器的输出为Ov~5V的电压信号.所以在D/A转换器和调节阀之间要加一个V/I转换器和一个电气阀门定位器,将0v~5v的电压信号先转换成4mA~20mA的电流信号后,再将4mA~20mA的电流信号转换成0.02MPa~0.1MPa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。

(二)软件设计。经分析,系统软件可采用结构化模块程序设计,主要有系统主程序、看门狗中断服务程序、键盘扫描子程序、显示子程序、报警子程序、A/D转换子程序、D/A转换子程序、PID数据处理子程序、BCD码转换子程序。

主程序开始后,先对单片机AT89C51和8155芯片进行初始化,接下来是开中断,调用键盘扫描子程序,选通多路模拟开关的1号通道,将采集的数据送人A/D转换器转换后传入单片机。若温度越限就报警处理,否则直接处理后送显示,再选通多路模拟开关的2号通道,将采集的数据送人A/D转换器转换后送人单片机进行总的运算处理,输出给D/A转换器变成模拟信号去改变调节阀的开度。

二、单片机在汽车空调温控系统中的应用(一)硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52,AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器,与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能,其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现,数据不易挥发,编程/擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源:两个外部中断INTO和INT1.三个定时器中断(定时器0,1,2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个:分别是外部中断INT1,定时/计数器T0,T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式,也即是INT1=0;一旦INT1引脚的采样值为低电平,则TCON寄对于定时器TO和Tl,通过寄存器TMOD,TCON来控制和选择定时/计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置,系统复位时,寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔,设置为工作方式1,即l6位计数定时方式:定时Tl作波特率发生器使用,选择在工作方式2,即8位自动加载方式;定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率,设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时,计数速率为lMHz.微机串口通常采用RS232电平,而单片机串口是1TrL电平,二者不兼容。所以,接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD,RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD,TXD和SG相连,MAX232电平转换芯片的第9,10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2,3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7,8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入/输出端口,自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始,随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位,构成一个完整的帧格式,然后在移位脉冲的作用下,由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下,并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”,通知CPU可以接着发送下一个字符。

(二)软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时,软件进人上电自检状态,这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息,初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化,智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时,通过温度调节按键可以设定需要的温度值,温度传感器定时检测车厢温度,显示器显示温度设定值和温度测量值,混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节,温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON/OFF”键,可使温控系统进入“软关机模式”。此时,系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯,显示器熄灭,混合风门步进电机停止运转。

参考文献:

单片机应用论文篇4

2软件设计

本电路硬件设计通过控制各单元电路供电达到节能的目的,软件上利用PIC单片机的休眼、看门狗溢出唤醒特性以及对发射脉冲个数的控制进一步降低能耗,使其待机电流小于100μA,4节4号碱性电池可提供15000次以上的使用次数或200天以上的使用时间。程序流程如图2所示。

程序开始先对单片机各端口初始化,并设置好看门狗溢出时间,程序工作一个周期后,自动进入休眠模式,由看门狗溢出唤醒单片机进入下一周期。进入一个工作周期前,首先判断是电池上电第1次工作,还是看门狗溢出唤醒单片机。如果是电池上电第1次工作,指示灯应给出指示,并对泵液量进行设定。进入工作周期后要判断按键是否按下,若按下按键,则判断是手动泵液还是暂停泵液器工作,这两者靠按键时间长短决定。

单片机应用论文篇5

2.一级标题应该设置为黑体三号加粗居中(即每一章节的标题如第一章)

3.二级标题应该设置为黑体四号加粗,对齐方式为左对齐(即每一章节的下一级标题如:1.1)

4.三级标题应该设置为黑体小四加粗,对齐方式为左对齐(二级标题下的小标题如1.1.1)

5.中文“摘要”两个字应该是三号黑体加粗居中,应该设置为一级标题。

6.中文摘要内容字体应该为宋体小四,两端对齐,行间距为1.5倍或是20磅。

7.英文摘要(abstract)应该是罗马(TimesNewRoman)三号加粗居中,应该设置为一级标题

8.英文摘要内容字体应该是罗马(TimesNewRoman)字号为小四,两端对齐,行间距为1.5倍或是20磅。

9.“关键词”三个字应该是黑体小四,其后为关键词(宋体小四),关键词数量为4~6个,每一个关键词之间要用逗号分开,最后一个关键词后不打标点符号

10.“目录”两个字应该设置为黑体三号加粗居中

11.文章正文应该是宋体小四

12.文章正文段落行间距应该是1.5倍行间距或是20磅,首行要空两格。

13.文章正文段落格式应该设置为两端对齐

14.文章中出现的图片,其位置应该是居中,且图片下方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号,英文说明文字应该是罗马(TimesNewRoman)五号字体,中英文说明文字位置均为居中。图片及其中英文说明文字应该位于同一页。

15.文章中出现的表格,其位置应该是居中,且表格上方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号,英文说明文字应该是罗马(TimesNewRoman)五号字体,中英文说明文字位置均为居中。且文中表格的风格要保持一致,表格内容的字体,字号设置要统一。表格的宽度不应该超过正文的宽度。表格如果转页的话,在随后的页面上应表明如:表一(续)

小学教育教学论文范例欣赏:

【摘要】随着社会中各行各业的竞争力度不断增加,大学生就业成为了社会重点难题。特别是计算机行业,近年来的计算机领域快速发展,各高校向社会输送的计算机人才也日渐提升,同时也加大了就业竞争力度。所以,学生掌握一种制约芯片的电路设计,并且熟练使用一种编程语言,不仅能够提高竞争实力,也可以增强自身的技术水平。本文中通过面向技能抽考的单片机教学进行探讨。

【关键词】技能抽考单片机教学多元化单片机

单片机是一种微型计算机的分支,以体积小、功能全、性价比高等特点著称,被运用到工业制约、通信设备、信息处理、电器等诸多领域。单片机技术在整个课程中处于核心位置,是电子信息、机电、自动化等专业学科必备技术,也是工科学生就业的一个基本保障。

一、单片机教学目前状况

单片机教学中,教师以汇编语言版本和C语言版本为编程工具的单片机为学习对象,这种学习策略可以使学生更加深入的了解单片机指令系统的操作,也可以对单片机软、硬结合的特点做深一步的单片机原理理解[1]。

“单片机”是一门专业课程,基于电工学、电子学、计算机组成原理学、接口原理及汇编语言学基础上的一门课程。以上课程是单片机课程的基础,对单片机的学习能够起到推动作用,加强学生对相关课程的理解。对于学生而言,单独的学习单片机课程,没有专业背景和知识结构的因素影响,将会很难入门[2]。

二、单片机教学的理由

2.1单片机教学的实验设备单一

教学中使用的实验设备通常是学校为学生准备好的包含十几种实验内容的实验包,学生对实验包里的设备进行试验并加深对理论知识的理解。但是,通过这种实验包学习产生的理由是无法提供更高层次的动手实验,实验包里的实验项目硬件已经连接完毕,学生只需要通过简单的连线就可以使用,导致了学生动手和动脑的机会少,线路已经固定,学生不能根据自己的设计转变线路,在实验中产生一定的局限性。

2.2教学内容与实际应用不符

学校的教学策略中,基本以理论为主,造成设计效率低、学生学习的难度大、理论性过强、语句不易理解等理由,另外由于编程的代码结构复杂,学生对硬件结构的依赖性比较大,不能够完全在不同种类之间相互移植。

三、技能抽考在单片机教学中的作用

3.1技能抽考的理论

技能抽考是根据教育学的要求,依照专业特点对学生掌握的专业技能进行标准化的考核,需要通过理论和实践的双重考核。具体做法分为三种:制定统一的抽考标准;制作抽考标准的试题库;根据专业学习的人数,采取随机筹钱的方式进行学生的独立抽考。

这种技能上的抽考相当于一种技能竞赛,专业技能竞赛相比职业技能竞赛的方面更为广阔、参与的学生也比较多、比赛的内容全面,抵制了一直以来的“重技能轻综合”的不足[5]。

3.2技能抽考在单片机教学中的作用

技能抽考运用到教学模式中,能够重新建构教学模式,提高教师和学生的专业能力、增强教师的职业道德素质和心理素质等,使学习中实现车间与教室、教师与师傅、学生与学徒、作业与产品、理论与实践、教学与比赛相结合的一种教学改革,推动学校教育水平的发展。

3.3技能抽考重建教学模式

技能抽考是以学生的综合实力为评价标准,在学习范围的完成情况来进行对专业能力的衡量,对能力、策略等进行务实、高效的教学目标。因此,教育教学观念发生了转变。从原有的教学方式转向行动教学方式,让课堂从理论性教学转向实践性教学,以“教学工厂”为实训教学模式,使车间和教室结合、理论与实践结合。

四、结论

单片机原理和教学中的自主研发、开放性和创新性,比较容易符合新世纪人才的培养,符合高校的教育规律。在教学中加快改革步伐,加强基础、培养能力、开拓思维、注重创新、提高素质为教学中心思想,以培养学生的科学实验素质和动手能里为教学目标,将教学层次加深,全面展开单片机教学的最新模式,为电子信息行业培养大批量专业知识强又掌握应用技术的应用型人才。

参考文献

[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化,2001,04:136-138

[2]陈华珍,夏国清.基于单片机系统开发的C程序设计教学策略探讨[J].考试周刊,2011,03(09):143-144

单片机应用论文篇6

随着社会经济的发展,嵌入式单片机如今广泛应用在智能仪表与仪器、工业自动化控制、通信工程等领域,随着核探测事业的发展,核仪器开发也发展迅速,而单片机则是核仪器控制的核心元器件。因此,“单片机原理应用”是高等学校电子信息与通信工程、自动化及电气自动化等专业学生的专业必修课。通过单片机应用课程的学习,使学生能够掌握C51语言程序设计的基本思想和方法,增加学生对单片机应用的兴趣,提高学生单片机语言设计的能力,为其他专业课的学习和从事智能核仪器开发与设计打下坚实的基础。因此,核技术专业强化做好 “单片机原理及应用”课程的学习,能够培养学生实际动手能力和提高核仪器开发的能力具有十分重要的意义。

一、单片机在核专业教学中的现状及问题

目前我校核工程与核技术专业开设的应用性课程主要有电路理论、电子技术基础及核电子学等,目前核工程与核技术专业的开设的这些应用型课程基于核仪器设计与开发,而核仪器开发对于核电子学技术是基础,而学生掌握单片机应用对于开发核仪器设备至关重要。但单片机这门课的课时数偏少,并且缺少仪器设计开发方面的课程设计,不利于培养学生的实践动手能力,不利于学生掌握核仪器开发的基本方法和技能。

“单片机原理应用”这门课程实践与应用性很强,对学生动手能力要求很强。单片机课程主要介绍其硬件和工作基本原理,及学习讲解C51指令系统及汇编语言,学习基本的程序设计,掌握利用单片机来完成某项应用,对学生的程序语言的设计能力要求很高,而老师上课基本是按照教材,将理论知识完整的讲述一遍,而基于课时的不足,学生缺乏足够的时间去自己设计程序,自己完成某个简单仪器的开发,而学生动手的机会,大部分只是在单片机实验箱做些最基本,最简单的验证性试验,只是简单的连线,而没有实际设计单片机应用的能力,使得学生学完后,只学会了单片机的理论知识,而对于具体的仪器开发,程序设计则觉得很陌生,很难,使得学生失去自己能学好单片机该门课的信心,以致失去学习的兴趣。

二、提高学生的单片机设计能力

2.1教学中注重实验动手能力的培养

单片机在教学中应加大实验教学的比重,提高实验在整个教学体系的地位,学生只有经过大量的实验训练,才能真正学会单片机,体会到单片机在仪器设计中的重要作用。学习单片机,对于每一个知识点的学习,都通过具体的实验,才能提高学习的效果,学生直接看到单片机带来的效果,才能吸引学生学习单片机的兴趣。在实验教学中,老师可以设计开放式实验,使学生可以自主选择合适的实验项目,也可以按照自己的兴趣,自己根据学习的内容,自主设置实验方案,通过单片机来实现希望所达到的目的,让学生可以自主参与实验教学中,提高学生学习的主动性。

学生学习单片机一般先学习其理论知识,再通过一些验证性实验,学习单片机的一些简单实践应用。学生一般通过实验报告,根据实验报告里的电路图用杜邦线把单片机电路连接好,再编写一些简单的程序,烧录到单片机里面去,一般每个简单的验证性实验时间是两个小时,一般学校设置6个实验,共12课时,这样学生只能按照现成的实验报告,现成的电路图,只是简单的照搬,这样学习的效果一般,使学生不能完全掌握灵活应用单片机。

像验证性实验,学生照着实验报告把电路图简单的连好线,学生只是学会了简单的连线,而对整个单片机硬件系统没有真正的理解,自己的硬件设计水平并没有学会,所以,学生应该自主的学习,自己利用protel画电路原理图、再自己画PCB板,自己动手焊接好电路,再一边调试程序一边调试修改电路,才能真正体会到硬件设计和灵活应用单片机来设计实际系统完成某项具体工作,同时课后,学生自己编写一些简单的单片机程序,一来可以学习单片机程序,同时更加熟练掌握单片机系统应用。

2.2教学中优化教学手段

在一般的课堂教学中,课堂上的教学主要是以老师在黑板上板书为主,或者是备好课,备好PPT,详细讲解某一个知识点,像这种普通的上课方式在一般的像高数、英语等理论课教学中可以取的比较理想的效果,但是在单片机、电子电路这种实验性很强的课程上,采取这种老旧的上课方式,就不会取得理想的效果,要是采用一边讲理论知识,一边讲解实验项目,可以取得较好的效果,同时采用在理论环节中利用Protel和Keil仿真软件,利用软件虚拟某一个实验项目,可以再课堂上直接模拟出效果,让学生可以直观的看到利用单片机可以达到的具体效果,可以很好的吸引学生的兴趣,有利于学生学好单片机。

2.3改变单片机的教学手段方法

老师课堂上讲授单片机时,不能只是简单的把书本上的知识点,一点一点的学习,而应该结合现实生活中一些单片机应用设备功能,通过单片机来实现这个功能,更有利于学生学好单片机,更深刻体会到单片机的作用,使学生对学习单片机更有兴趣和信心。同时把现实生活融入到课堂中,一来可以丰富课堂的内容,使学生对上单片机课更有兴趣,二来可以使学生获得更多的知识,丰富学生对单片机的认识,同时上课时,老师应该通过多提问,让学生上课时积极思考,灵活掌握单片机,提高学生学习的自主性。

三、结

本文主要讨论核技术专业课程教学中,缺乏一些应用性的课程,探讨加强单片机应用课程的学习,对目前单片机应用教学教学中出现的一些的问题进行了简单的探讨,并针对目前存在的一些问题,利用Protel和Keil等软件进行单片机仿真,可以使学生更容易学会单片机。为了更好的加强单片机学习,我们应该提高自身素质,加强自身的学习,改善单片机教学方法,使学生能够更好地掌握电单片机应用的理论知识和单片机系统设计能力,提高学生的实践动手能力。

参考文献:

[1]邢鹏康.《单片机应用技术》课程教学模式改革[J].内江科技,2011.07.

单片机应用论文篇7

引言

单片机凭借着其成熟的发展以其体积小、可靠性高、设计灵活等特点被广泛应用于家用电器、航空航天、通信、仪器仪表等领域。[1]《单片机原理及应用》是一门综合性、实用性很强的课程,是许多本科类院校电子、电气、机电、机械等专业学生必修的一门重要专业基础课。[2]

一、单片机教学的现状

作为一门理论性、实践性、综合性很强的课程,单片机的教学存在诸多个性特征。要较好地掌握单片机控制系统的设计,必须熟悉或掌握数字电路、模拟电路及自动控制等方面的知识。在日常教学中发现主要存在以下几个方面的问题。

从教学内容上来说,现阶段大部分本科类院校的《单片机》教学都是以单片机的知识结构为主线,分别从单片机的硬件体系结构、指令系统、汇编程序设计以及单片机系统的扩展和各种接口电路等五部分来讲解单片机知识。按照这种以理论知识为主的教学模式进行教学,学生普遍感到对知识难以接受,对老师讲的知识难以理解,并存在着厌学情绪。这种方式已经不能适应《单片机》教学发展的需要,必须对其进行改革,找到更适合教与学的方法。

从教学方法上来说,本科类院校的《单片机》教学主要注重理论教学。教师一般采用合堂,通过多媒体课件授课的方式给同学大量灌输知识点,这种授课方法使学生上课听不懂,久而久之课堂上教师在前面讲,学生在下面不愿意听,教师和学生分离开,从而降低了学生的学习兴趣,打击学生的学习积极性和主动性。

从实验项目上来说,本科类院校的教师过多地注重《单片机》理论教学而轻实践教学。有些本科院校虽然具备实验条件,但往往安排一些基本的验证性实验让学生在实验室用简单的实验箱操作完就结束课程,很少让学生去做解决问题的设计性实验。更有部分院校由于经费、实验场地等原因不愿意过多地于实验设备和实验室建设上而没有安排实验,从而导致了学生只懂理论而不会应用的尴尬状况。

二、单片机教学的探索

由于单片机课程是一门理论性、实践性很强的学科,教师在注重理论教学的同时更应该注重实践教学。

首先,激发学生学习单片机课程的兴趣,教师可以将课堂搬进实验室,通过展示实际生活中用单片机设计的产品或者是用单片机做的课程设计、毕业设计,让学生对单片机不再产生畏惧感,拉近与学生之间的距离,从而使理论与实践相结合。

其次,增加实训项目,锻炼学生的动手能力,提高综合运用能力。教师可以实行开放式的实训教学模式,让学生自选课题,自己查找资料,在教师的指导下完成从硬件到软件的设计。不仅使学生学习了知识,而且提高了学生的动手能力、分析能力、解决问题的能力。

再次,提高教师队伍的建设。许多高校的单片机教师在课堂上讲理论的时候,讲的头头是道,但自己从来没有开发过产品,指导学生的能力也欠缺,从而导致学生在学习单片机课程时理论与实践脱轨,所学知识不能很好地应用,这样培养出来的人才不是社会所需要的人才。所以单片机教师要不断地提高自己综合知识的运用能力,不仅理论精,实践也要强,从而在指导学生的时候才能如鱼得水。

三、结束语

通过《单片机》课程实际教学,发现问题,改进教学方法,完善课程内容,增加实验实训项目,在不断的探索中找到适合学生学习的方法,使学生由被动变主动,充分发挥学生的主观能动性,使本科类院校培养出来的学生所学知识应用于实践中,为社会培养出大量的应用型人才。

单片机应用论文篇8

单片机因体积小、功能强、可靠性高和价格低廉等一系列优点,已渗入到人们工作和生活的各个角落,应用前景广阔[1]。目前多数高职院校的机械专业都开设了单片机课程,但大多院校的教学思路仍然借鉴本科先基础后应用的常规教学模式,理论教学与实际应用结合较少。对于高职学生,课程入门比较困难,知识不易掌握,实际应用较少,学习兴趣不高,该课程的实际教学效果并不理想。因此,单片机的教学模式亟需改革,改变原来以知识传授为目标的教学方式,要理论与实践并重,以实践入门来吸引学生学习的兴趣,提高教学质量。

1 高职机械专业单片机教学现存的难点

单片机是一门理论性很强的专业基础课程,同时也是一门实践性和技术性很强的学科。要求学生掌握一定的电子电路知识,还要熟练掌握计算机的相关知识,掌握编程的思维和方法。高职学生的基础知识相对薄弱,对于单片机的学习有一定的困难。

1.1 对于单片机中的专业术语和电路很难理解

学习单片机要以电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机基础知识等相关课程的理论知识为基础。与电子专业学生不同的是,我校机械专业学生只开设一门电工电子课程,所有的电路、模电和数电的相关知识都集中在一门课程中讲授,知识点多且课时量偏少,知识点讲授较为粗浅,不能深入展开。因此,学生对于单片机中遇到的一些专业术语和电路,如集电极开路、上拉电阻、存储器地址、D触发器、555振荡电路等,很难理解。这些知识都需要重新讲授,且讲授效果不佳。学生往往在学到单片机的硬件电路部分时,突然间觉得很难,学习的积极性下降,甚至有了厌学的情绪。

1.2 对于汇编指令不易理解

像所有其他的指令一样,汇编指令也是英文的,我校机械专业大部分学生的英语能力比较差,遇到有英文的地方,本能地会回避,更不要说进行深入的研究。单片机中要求他们短时间记忆和理解数十条甚至上百条指令的格式和功能,他们觉得比较有压力,很多学生达不到这个目标。

汇编语言是一种低级语言,每一条汇编指令都与机器的硬件结构密切相关,

如果学生对于硬件结构没有掌握好,那么对于汇编语言的指令也很难完全理解。即使学生勉强知道每条指令的大概意思,但由于没有充分理解其内涵,不能做到融会贯通,常常错误地运用指令,即使在一个程序里运用正确,可能题型改变,就做不出来了。

1.3 对于单片机的应用比较陌生

我们在学校的教学中,受制于课时量的不足和传统教学思维和方法的限制,通常都以传授理论知识为主,实际应用提到的比较少。因此,出现一些学生直到学完这门课程,都不知道单片机能干什么。有些学生告诉老师,以前我们学过的课程,如机械制图,很有实用性,单片机讲的这么多、这么复杂,到底有什么用,我们机械专业为什么要学这一门课程。学生不能深入理解该门课程的实际应用,认为学了无用知识。

2 高职机械专业单片机教学改革的具体措施

学习单片机的最终目标是能运用单片机进行一些项目的开发,解决生产和生活中遇到的实际问题。人才市场需要的不是只懂理论、不懂实践的研究型人才,而是既懂理论,又能实践的应用型人才。因此,单片机的改革也要以就业市场为导向,结合高职机械类学生的特点,做一些针对性的调整,使学生既能学好,又能快速地适应社会的需求。本文针对单片机课程在教学方面现有的种种弊端,提出了单片机课程教学改革实施的一些具体措施。

2.1 实施“项目任务驱动法”,理论教学紧扣实践应用

单片机教学应该采用工程实际应用课题或实践案例进行教学的方法,实施“项目任务驱动法”,即课程教学以单片机应用技术的典型实用案例进行分析讲授的一种教学方法。授课时以单片机技术“案例”演示作为引入,以实现“案例”为主线讲述各相关理论知识。为巩固理论知识的学习和培养学生实际动手的能力,理论教学应与实际“案例”实验教学穿行,以实验教学充实理论内容,使两者融会贯通。整个教学过程的思路设计如下:

例如,在第一次上单片机的课时,就应该给学生演示单片机的用途,如单片机驱动流水灯、驱动数码管显示数字,驱动16×16点阵显示汉字,驱动蜂鸣器演奏一段铃声等,让学生了解单片机的应用,领略单片机的妙处,激发学生学习的兴趣。兴趣对一个学生学习一门课程很重要,如果学生对某门课程失去兴趣,即使再好的老师也教不好。第二次上课可以选择一个简单的应用,如单片机驱动一个LED的亮灭,通过仿真软件,当堂给学生画电路图,编写软件,使学生感到单片机并不是很难,自己也可以学会,打消他学不好的顾虑。后面每次课都以项目任务为导向,每次课时可以先将我们要实现的功能给学生演示一遍,然后告诉学生我们实现这个功能的思路是什么,我们要实现这个功能,需要学习哪些基础知识,让学生有一个清晰的概况和热切学习的期盼。下表为四个常用的典型项目的实验任务设置:

每个项目的设计都要以实践应用为导向,让学生感觉到能学以致用。任务的设计应遵循由浅到深、循序渐进的手法,与理论章节知识的进度遥相呼应,使学生能够逐步接受并加深理解。同一个知识点,可以举不同项目中的相近任务反复讲解,使学生对所学知识点理解透彻,达到举一反三的目的。

2.2 以C语言为主,汇编语言为辅,讲授单片机的指令系统

目前单片机的实际项目开发多采用C语言程序编写,传统的单片机教材和教学,大多采用汇编语言讲授单片机的指令系统[2]。为了改变传统所学与实际所用的差别,单片机指令系统的教学,应在汇编语言的基础上,增加单片机C语言程序设计内容,采用以C语言为主,汇编语言为辅的编程方式。这样可以使学生尽快与实践接轨,提高单片机的开发效率,使学生毕业后更快更好地适应工作环境。例如:在采用案例教学过程中,同一程序分别用汇编语言和C语言编写,通过比较二者的优缺点,可以真正理解两种语言在实际应用中的效果。Keil C51程序编译工具,既可以实现汇编语言的编程,又可以实现C语言的编程。因此,在我们实际教学工作中,完全可以用Keil C51软件实现了单片机软件开发和应用案例的日常教学,简化理论课学习的内容,降低学习难度,使学生能尽快上手单片机,这样就提高了同学们学习单片机的热情,同时也非常适合实践应用的需求,为将来工作中单片机的开发应用奠定了良好的软件基础。

2.3 单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式

实验教学中应实施单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式。开发板是在一块电路板上集成了单片机常用功能模块,虽然体积小,但涵盖了绝大多数单片机常用的实验,并可以根据教学需求,开发扩展相关功能模块[3]。课堂教学结束后,学生可将开发板带回宿舍,只需要一台电脑、一根USB下载线,就可在开发板上自学单片机或是做一些小项目锻炼实际动手能力,充分调动学生学习单片机的积极性。开发板价格便宜,现在市面上简单通用的单片机开发板(适用入门者学习),每套均价不到200元,完全满足初学者做一些常用的开发应用。实验教学中,可先让学生在Keil C51和Proteus软件中编写和仿真单片机案例程序,程序仿真正确无误后,将程序下载到单片机开发板中,在开发板上实现实际电路功能的运行,强化对实际电路的认识和理解。

2.4 增添单片机课程设计专项实训,实施理论与实践并重的考核方案

在单片机课程结束前,可在临近期末设置3周的单片机课程设计专项实训,一周调研选题,一周设计软硬件、一周焊接电路板,完成作品。具体实施的方法是让学生独立在单片机开发板上完成自选项目的设计与实现,如“数字钟”、“LED显示器”、“数字温度显示计”等智能化小产品。3-4人一组,查阅资料,自选题目,自行设计电路图、编辑程序,然后选择并购买相应的元器件,亲自焊接并完成电路,提交课题设计报告。该课程设计的开展,可以使学生了解市场行情,培养学生开发项目的能力,团队合作能力等,同时也可以作为学生期末考试实践环节的考核成绩。

为防止学生原搬照抄网上和有关资料的单片机实验设计,达不到课程考核的初衷,单片机的考核还应保留原有的理论考试。应将传统的以理论考核为主的期末闭卷考试与以实践开发应用为主的单片机课程设计考核相结合,将二者的成绩共同作为单片机课程的最终考核成绩。这样,能同时对学生的理论基础知识和实践动手开发能力做出合理的考核评价。

3 结语

单片机是高职机械专业学生的重要基础课程,目前教学效果普遍不佳。在分析高职机械专业学生单片机教学难点的基础上,针对传统教学模式的弊端,提出了该课程教学改革的具体实施措施。在教学方法上,实施了“项目任务驱动法”,较好地融合了理论与实践教学;在教学内容上,紧贴能实际运用的教学理论与技术,如以C语言为主,汇编语言为辅的单片机编程语言;在教学手段上,实行单片机仿真软件和实验开发板并重的双重实验教学模式;在考核方式上,采用理论与实践并重的考核方案。实践教学结果表明,改进后的教学模式要优于过去传统教学模式的教学效果,达到了单片机课程教学改革的预期目标。

参考文献:

[1]王效华,张咏梅.单片机原理与应用[M].北京:北京交通大学出版社,2007:5.

[2]谢维成.单片机原理及应用C51程序设计[M].北京:清华大学出版社,2008.

单片机应用论文篇9

1.1 对于单片机的课堂教学这一话题的分析要先从其教学的内容和模式入手,这是由社会教育改革的背景决定的。

从单片机的教学主要线路来讲,要以单片机的应用为主。在以往的单片机教学的过程中,教师注重的往往是知识界搜的理论性,而相对于单片机的实际操作教学显得单薄的多。一般来说,从学生的学习课本《单片机应用技术》中的内容上来讲,大多都是从单片机端口控制开始的,紧接着就是有关单片机的一些组装结构,而且这样的理论课程几乎占用了学生的大半个学期,对于学生来说,枯燥的理论很难激起他们的学习兴趣,这就会在一定的程度上导致学生对单片机课程的厌学心理的产生,甚至有的学生会认为没有信心学好这门课程。若是教师在教学的过程中,将单片机的实际应用操作在课堂上给学生展示出来,或者可以举一些贴近学生生活的实例,这样最起码可以是学生在那还中建立一个简单的概念,可以在某种程度上增强对单片机的理解,凑个人逐步的提高学生的学习兴趣。

1.2 从教师的教学方法上面来讲,教学方法的应用也是影响学生学习积极性的一大原因之一。所以,为了提高学生对单片机的实际操作能力,只有用对方法才是关键。通常来说,对于像单片机课程理论性较强的学科,对于学生要进行循序渐进的引导,即从简单到复杂、在有复杂到实际操作的过程,这样一个渐进的过程可以使学生的学习由被动转化为主动,提高学生的学习兴趣,从而在根本上提高课堂的学习效率。具体来说,对于教材前面的基础理论,教师最好对学生进行实验的展示,只有在基础上给学生一个清晰的分析,学生在后期的学习中才能毫不费力的投入状态,从而,在固有的基础上提高学生的动手能力和实践能力。

2.中职单片机的实践操作方法

2.1 从学校的层面上来将,要加强学生的实际动手能力,就要对学生进行大量的实际动手训练,那么就有必要建立一个单片机实验室。因为单片机实验室的建立在一定的程度上为学生搭建了一个实际操作的平台,在一定的基础上可以提高学生的实际操作的能力。除此之外,学生可以从实际的操作中加深自己对单片机的认识,以及发现自己对单片机操作的问题所在,进而可以在平时的学习过程中有所加强。但这里,值得我们注意的是,教师在进行单片机的挑选的时候,要注意简繁的顺序,一般来说,有简单到复杂是比较符合学生学习的心理的。

2.2 从教师的角度来说,随着教育的不断改革,那么对于单片机的教学就要改变传统枯燥的教学方式,即对抽象理论知识的学习。从实践的操作入手,是激发学生学习兴趣的关键因素之一。一般来说,中职学生对于单片机的学习的前提是,必须具备基本的视图的能力以及一些其他相关的基本技能,因为只有具备这样的基础,才能够为以后的学习打好基础。那么,在开始对单片机进行实际操作的时候,学生就需要动手操作,不管是用万能板搭建实际的电路还是下载元器,编辑程序等,学生进行实际的操作在学习的过程中会有更多的或等,同时也会在很大的程度上激发学生的学习兴趣,从而在一定的程度上增强学生的实际应用能力。

单片机应用论文篇10

单片机智能技术在现阶段的发展中日趋健全,无论是电子工程,还是生产制造,单片机智能技术无疑为企业的发展带来了较大的福音。从主观上来说,体积较小的单片机具有较大的空间,在整个系统运行的过程中,单片机能够更好的完成任务,再加上智能技术的结合,帮助工程领域的创新和生产达到了一个新的顶峰。本文就单片机智能技术在工程领域的应用进行一定的讨论。

1 单片机的设计

对于单片机智能技术来说,在现阶段的应用中,不仅仅局限于工程领域,但是工程领域确是最有说服力的一个领域。现阶段的单片机智能技术之所以能够得到如此大范围的青睐,主要原因在于单片机的设计工作。本文在此对单片机的设计进行一定的讨论。

1.1 硬件设计

单片机智能技术在应用的过程中,其中一个最重要的依赖就是单片机的硬件。虽然从形态上来看,单片机的体积较小,但其内部的空间较大,不仅可以输入一系列的程序和设置,同时能够在运行的过程中,充分结合工程的需要。在硬件设计方面,单片机的电路设计,最好是选择标准化、通用的电路,这样不仅能够在工程领域中得到广泛的应用,同时可以在出现故障的时候,及时更换。另一方面,如果单片机的外接电路较多或者比较复杂的时候,我们需要充分考虑到硬件系统的驱动能力,避免不良的情况发生。

1.2 软件设计

在单片机智能技术方面,硬件是基础,软件是发展。在软件设计的过程中,既要考虑到硬件的承受范围,同时也要考虑到软件日后的应用范围。在结合硬件和软件的实际情况以后,才能让单片机智能技术获得较大的发展。本文认为,在单片机的软件设计方面,需要分为三个层次进行:单片机程序、设备驱动程序、客户应用程序。值得注意的是单片机程序的工作时控制开发板,尽量不要增加新的工作,避免工作不专一产生的运行不畅。除此之外,设备驱动程序是Windows核心的一部分,部分工程在应用单片机智能技术的时候,因为没有考虑到这一点,导致整体效果并不理想。因此,今后的工程在应用单片机智能技术时,需要全面的考虑。

2 单片机智能技术在工程领域的应用

2.1 三星单片机

在工程领域当中,三星是一个具有实力的品牌。从近几年的发展来看,三星的发展出现了较大的增长,其中固然有品牌的力量。但是核心的发展因素还是技术。三星在运用单片机智能技术的过程中,达到了一个较为高端的水准。比方说三星生产的KS51和KS57系列四位单片机,得到了普遍的认可,无论是手机还是电脑,亦或是其他的电子产品都因为这两个系列的单片机而获得了较大的市场占有率,在经济效益上也有大幅度的增长。除了上述的两个系列以外,三星利用单片机智能技术还生产了KS86和KS88系列八位单片机,KS17系列十六位单片机和KS32系列三十二位单片机,这些产品在得到认可的同时,也被广泛的应用到工程领域中。

2.2 SST单片机

在单片机的生产领域中,除了三星以外,还有很多的生产公司。比方说美国的SST公司,他们在应用单片机智能技术方面,也达到了一个较高的水准,而且生产出的单片机在整个市场中占有很大的份额。从近几年的发展来看,美国SST公司推出的SST89系列单片机是标准的51系列单片机,主要包括SST89E/V52RD2,SST89E/V54RD2等。它与8052系列单片机能够充分实现兼容,避免一些不良冲突。同时,美国SST公司推出的产品,提供了系统在线编程的功能,在很大程度上方便了工程的顺利进行,并且节省了工作时间,提高了工作效率。另一方面,美国SST推出的单片机在内部flash的擦写次数方面,达到了一万次以上,程序的保存时间甚至达到了100年,由此可见,单片机智能技术在工程领域中应用之后,对用户具有非常重要的积极影响。今后的工作重点在于,客观上提高单片机的实用功能。

3 结语

虽然单片机智能技术在现阶段的应用,能够有效的推动工程领域的发展。但社会不仅仅需要工程领域,还有电子领域等众多的核心领域。我们需要更加广泛的应用单片机智能技术,只有这样才能更好的促进社会的进步,给予用户更大的帮助。还有,我们需要结合实际情况,在不同的工程中,发挥单片机智能技术的优势,达到一个最优效果。

参考文献

单片机应用论文篇11

引言

单片机理论、实验和课程设计相关课程体系是各高等院校电子电气信息类工科专业基础专业课程设置的重要组成部分,为大学生深入学习掌握单片机的基本原理,设计方法,实践应用等打下基础。大多数理工科高校开设这些课程,对学生进行综合培养。对于单片机的理论与实践教学,既可以选择汇编语言,也可以选择C语言进行。在高校的实际教学工作中,大多数老师是选择汇编语言进行教学的,因为从汇编语言入手能更好的掌握单片机的硬件资源使用原理等,也有部分老师是直接使用C语言进行教学,认为汇编语言编程过于繁琐,而C语言编程能够在将来的实践工作中得到更好的应用。本文通过总结作者多年来在单片机相关课程教学积累的经验和教学研究心得,以51单片机理论、实验和课程设计教学为例,对如何在使用不同编程语言进行繁琐和复杂的教学中使学生更好地掌握单片机知识体系进行了探讨。

1.单片机理论教学

1.1 汇编语言理论教学

单片机是一个把中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、并行IO接口、串行IO接口、定时器计数器、时钟振荡电路等集成在一起的控制芯片,硬件资源简单且丰富,也易于扩展电路,所以单片机的学习侧重点首先在于掌握硬件资源使用方法。因为汇编语言实际上是CPU能够识别的机器码的助记符,从汇编语言入手开始教学,能够使学生更好地掌握单片机的硬件资源使用原理。使用汇编语言编程可以很方便地对单片机存储器地址直接进行存取操作,也能很方便地对存储器地址进行整体安排分配,前提是对单片机硬件资源非常熟悉,能够灵活调用。比如指令MOV、MOVC和MOVX可以分别访问单片机内部的数据存储器、程序存储器和外部扩展的数据存储器。汇编编程的缺点在于进行算术运算和逻辑判断跳转等比较繁琐。

1.2 C语言理论教学

国内的单片机C语言程序设计教程多数的编排都会在前面开始的章节介绍单片机硬件资源以及汇编语言指令系统,然后以更大篇幅讲述C语言程序设计语法和针对硬件资源的编程。针对单片机的C语言程序设计语法与计算机C语言高级程序设计编程语法基本一致,而针对硬件资源的指令又类似于汇编语言指令系统,所以应该可以说单片机C语言程序设计是计算机C语言高级程序设计和汇编语言指令结合体。要掌握好C语言编程依然要对于单片机的硬件资源理解透彻并能灵活调用。但是C语言针对硬件资源的指令与汇编语言指令比较起来却不如汇编那么直观,也不如汇编指令那样更加有助于单片机硬件体系结构的理解。

为了使初学者能够更好地理解单片机硬件体系结构,掌握硬件资源的调用,选择汇编语言进行教学显然是更加合适的。

2.单片机实验教学

单片机作为电子电气信息类专业的一门专业基础核心课程,比某些专业基础课程如电路原理、数字电子技术、模拟电子技术等更加注重编程实践的练习。单片机实验课程一般都是配套安排在单片机理论课程的下半学期,这样能够更加有助于理论的理解和掌握。作为理论课程的配套课程,单片机实验课程在教学上必须与理论课程保持一致性,选择汇编语言进行实验教学就是必然和最好的选择。

在实验设备的选择上,学院实验室早期购置过星研单片机Star ES51实验箱,后来又购置了大批光佑STC开发板,可以两者选其一。

早期的单片机实验都是集中在实验室进行,两人共用一台实验箱,通过连线和读写配套程序仿真运行来进行实验。这样的实验有一些明显的不足,比如配套程序调用了很多键盘显示的子程序,而这些子程序没有直接给出来,实验箱的很多硬件电路连接也没有给出详细原理图,所以造成了实验结束后多数学生也是对实验原理和编程似懂非懂的结果。

有了STC开发板后,每个学生可以分配一块开发板,各自进行单片机的编程仿真实验,还可以将开发板带回宿舍课后继续练习,实验可以更方便地进行。实验开发板的原理图清晰,例子程序丰富,通过读写配套例程可以较好的掌握单片机的基本原理。

显然使用汇编语言选择STC开发板进行单片机实验是实验教学的最好安排。实验课程的要求注重于单片机基础知识的掌握和硬件资源的调用。

3.单片机课程设计教学

单片机课程设计的安排是为了进一步提高学生的实践能力,所以课程设计的教学就不再局限于基本原理的掌握,而是必须达到更高程度的实践效果。汇编语言编程有利于对基础知识的理解和单片机硬件资源的掌握,却不利于复杂逻辑的处理。所以在学生已经基本掌握了基础理论的情况下,课程设计选择C语言编程,可以让学生更加方便的进行复杂程序的编写。

单片机课程设计实践项目内容的安排上,必须注重单片机内部和外部硬件资源的综合调用,以便完成具有实际意义的综合程序的编写。课程设计实践项目安排了可以综合调用单片机I/O口资源进行键盘扫描数码管显示以及中断处理的实现计算器功能的程序编写,和能够使用I2C总线进行通讯的AD/DA处理的程序编写。这两种程序的综合度和复杂度都远远大于单片机实验题目的要求。从实践结果来看,通过这种综合性复杂程序的编写练习,能够大大提高学生的开发设计实际项目的动手实践能力。

结束语

在我国大力实行人才战略强调人才培养的大环境下,本文作者所在高校也响应国家号召加强本科生培养,实施卓越工程教育,取得了积极可喜的成绩。本文积极探索和提高单片机理论实验课程设计协同教学的方法,取得了长足的进步和发展,也得到了学生的高度认同。以此方法培养出来的本科生在参加全国大学生电子设计竞赛的过程中也取得了骄人的成绩。本文作者经验和方法也可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。

参考文献:

[1]李朝青.单片机原理及接口技术(第4版),北京航空航天大学出版社,2013.7

[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程――入门、提高、开发、拓展, 电子工业出版社,2009.1

单片机应用论文篇12

基金项目:本文系黑龙江省高等教育学会“十二五”课题(编号:HGJXHB2 110872、HGJXHB1 110856)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)28-0050-01

“单片机原理及应用”是机械工程专业的一门专业平台课,课程内容侧重于实际应用。该课程的教学对象是机械工程专业的学生,他们已具备一定的电工学和计算机及控制理论知识,教学上应以单片机结构及应用设计为主,使学生通过本课程的学习,具备独立设计单片机测控系统的能力,能对单片机的组成原理和结构有比较深刻的理解,基本掌握单片机应用系统设计方法,可灵活地使用芯片构成单片机应用系统,具备单片机硬件设计和软件编程能力。

为了在现有的学时中尽快引导学生入门,使其在理论分析与实践两个方面的能力都有所提高,教师从课程内容体系安排和考核方式等方面进行了一定的探索和研究。

一、“单片机原理及应用”课程教学的现状及存在问题分析

“单片机原理及应用”是一门理论与实践联系非常紧密的课程,目前的课程教学包括理论和实践教学两部分。下面就从理论和实践教学两个方面入手,分析目前单片机课程教学的现状及存在的问题。

1.理论教学现状及存在问题

理论教学是单片机课程教学的重要组成部分,也是实践教学的基础。目前理论教学主要依赖于课堂教学,传统的理论教学主要依赖于黑板教学。计算机技术的发展和多媒体技术在教学中的广泛应用,在一定程度上提高了课堂教学的效果。另外,启发式、讲授式等多种教学方法以及图片、动画、视频等手段在多媒体课件中的应用,有效地提高了学生对理论知识的理解。但是,就教学效果而言,学生学到的只是单片机的理论,而且学习手段单一,枯燥,致使学生学得吃力,老师教得辛苦,教学效果也没有显现出来。学生不知道其所以然,自然也不知道单片机到底是如何工作,如何实现系统控制的,致使学生学习兴趣不浓。没有实践的支撑,理论的教学就达不到预期的效果,自然理论也不能指导实践。

2.实践教学现状及存在问题

目前的实践教学主要形式为课内实验,偏重于做一些常规的验证性、认识性实验,综合性、设计性实践环节较少,严重影响学生的动手实践能力,不能很好地发挥学生自主学习的潜力,就业竞争优势不明显。[1]实验课的教学采用实验箱,进行实验时,学生只要对硬件按照实验说明进行简单连线就可以完成,并不清楚原理。[2]这种方法对学生而言,大量的概念都是第一次接触,而且抽象,没有感性认识,往往不能充分理解理论知识,没有创新性,没有问题的提出,激发不了学生的学习兴趣。

从以上现状及存在问题可看出,该课程教学的主要矛盾点在于理论和实践教学相脱节,理论教学单纯学理论知识;实践教学浮于形式,只演示一遍而已,不利于学生实践技能的培养,更谈不上工程应用能力的培养,不利于培养目标的实现。理论教学缺乏实践的支撑和验证,使得理论教学无的放矢。实践教学也不能对理论教学起到很好的推进作用,最有效的方法是改革现有的课程教学体系,在实践教学中学习理论知识,加深对理论知识的理解和运用,使得理论教学有的放矢。采用理论和实践教学有机结合的方法,有利于提高学生的工程应用能力。

二、课程教学内容体系改革

本课程主要讲述MCS-51系列单片机的硬件结构、组成原理和指令系统,并结合实例,重点介绍单片机应用系统的设计方法。对于实践性、应用性很强的机械专业课程来讲,实践教学系统是关键环节。[3]

1.课程教学内容的制定

课堂教学是实践教学体系中最重要的环节,其质量的好坏直接影响学生的学习态度与学习效果。[4]课程理论教学内容分为基本内容教学和扩展内容教学两部分。在基本内容教学中以流水灯为课程主线,将最小系统、基本指令、中断、定时器等内容融会到这个主线当中,以实际制作的流水灯为依托,不改变硬件结构,采用不同的方法实现灯的流水过程,从而深入浅出地把复杂的理论应用到具体的实践中。扩展内容教学主要是在基本教学内容的基础上,扩展芯片(如A/D、D/A、显示及键盘等芯片)构成单片机应用系统。

2.实作部分内容安排

黑龙江科技学院应用型本科人才培养的目标是培养学生的工程实践能力,能够动手制作单片机应用系统是单片机原理及应用课程所期望达到的培养目标。为实现这一目标,针对单片机这门实践性很强的课程,必须构建以实践为主线的课程教学体系,提高实践环节在课程中的比重,尤其是实际用单片机制作完成一个系统,使学生在教中学,学中作,以作促学。

通过具体的实物制作,激发学生的兴趣,使学生能够真正体会到学习的乐趣。结合理论教学的内容,实作也分成两个部分,一部分是以单片机为基础的流水灯制作,另外一部分是以单片机为基础的扩展制作。学生在熟练掌握基本技能的基础上,以完成自选、综合设计性内容为目的,教师引导学生自行选题、自主设计实作过程、自我选配实验器材。[5]

单片机应用论文篇13

前言

切削力的测量不仅可以研究切削机理、计算功率消耗、优化切削用量和刀具几何参数、校核切削力和切削温度理论计算的准确性,更重要的是,可以通过切削力的变化来监控切削过程,反映刀具磨损或破损、切削用量合理性、机床故障、颤振等切削状态。

1 计算机向单片机传输命令和数据

通过对单片机的编程来控制USB接口芯片,接收和响应主机对设备发出的命令。在测力系统中,单片机的编程设计程序通常由三部分组成:

第一、初始化单片机和所有的电路。

第二、主循环部分,其任务是可以中断的。

第三、中断服务程序,其任务是对时间敏感的,必须马上执行。

当应用程序中的“数据采集”按钮按下后,USB进入主循环函数,将从端点缓冲区中提取命令,并按照命令的要求,调用相应的函数,如采集数据,桥路调零,设置频率等。关键的几个函数如下:

(1) AfxBeginThread( WriteCommand, &mMainWrite);//启动一个线程,调用传输命令函数

(2) open_ file(threadParam->pipe-name);//创建文件句柄

(3) open_dev();//创建设备句柄

(4) DeviceIoControl(hDevice,IOCTL_ WRITE_REGISTERS,

(PVOID)&ioBlock,sizeof(IOBLOCK),NULL,O,&nBytes,NULL);

//DeviceIoControl函数发送控制代码到指定的设备驱动上,使得相应的设备完成数据输出的功能。论文格式。

(5) WriteFile(hFile,threadParam->pcIoBuffer,threadParam->uiLength,&nBytes,NULL);

//写文件函数将数据传送到单片机的缓冲区中。论文格式。

2 单片机向计算机传输数据其流程

单片机向计算机传输流程

经过模数转换后的数据首先保存在单片机的数据缓冲区中,当单片机接收到主机发来的IN命令时,调用如下函数将数据传送到计算机的内存中。论文格式。

1) AfxBeginThread( ReadData, &m一ainRead);//启动一个线程,调用读取数据函数

2) open_ file(threadParm一>pipe name);; //创建文件句柄,准备读取数据

3) open dev ();//创建设备句柄

4) DeviceIoControl (hDevice,IOCTLesWRITE REGISTERS,

(PVOID)&ioBlock,sizeof(IO_BLOCK),NULL,O,&nBytes,NULL);

//DeviceIoControl函数发送控制代码到指定的设备驱动上,使得相应的设备完成数据输入的功能。

5) ReadFile(hFile,threadParam->pcIoBuffer, threadParam->uiLength,&nBytes, NULL);

//读文件函数将数据从单片机的缓冲区读入到threadParam->pcIoBuffer内存中。

3结论

利用单片机实现切削力测量中USB数据传输功能,以达到对切削力的测量的监控。实现了生产过程中连续自动采样、实时显示、过载报警。

参考文献:

[1]师汉民.金属切削过程中的分叉与突变现象兼论切削过程的可控性问题[J].应用力学学报,1999,16(1):15~20.

[2]丛力,丛贵梁等.功率监控在机床中的应用[J].组合机床与自动化加工技术,10:29~31,1999.

[3]李熙亚,王卫平.车削切削力不确定性的模糊-灰色预测[J].工具技术,2002,36(8):26-29.

[4]陶永兰,等.切削力数据采集和处理系统[J].试验技术与试验机,1997,37(2):49-50.

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