单片机课程设计报告篇1
关键词： 课程设计 教学改革 实践能力
单片机技术目前已广泛应用于自动控制、智能仪表、家电、机电一体化等领域。单片机是工科专业的专业基础课，是一门工程实践性很强的课程，课程设计是单片机实践教学过程中最重要的环节。单片机课程设计是培养应用型人才，帮助学生树立实践观念，培养学生发现问题、分析和解决实际问题的能力，启迪学生的思维，提高学生综合分析能力的重要途径。
一、存在的问题
1.实施方案陈旧。传统的课程设计注重理论验证，设计过程是老师给出设计思路，学生按照老师的方案和课本已有资料进行设计，最终造成学生对单片机系统设计过程不能深刻理解，严重束缚学生创新才能的发挥。
2.题目选取问题。很多高校的设计题目多年来一直不变，在这种情况下，部分学生的任务完成就是直接向高年级学生索要相关资料。还有的学校题目完全由学生定，题目选的过于简单，甚至选取教学中的例程。这两种情况都无法达到课程设计的真正目的。
3.硬件开发环节依赖试验箱。某些高校采用高度集成的单片机试验箱进行课程设计，试验箱功能强大，集成度高，用户通过简单连线可以完成实验，不利于学生单片机应用开发能力培养。
二、教学改革探索
1.课程设计选题。课程设计中，题目的选取非常关键，一方面要使提供给学生的题目难易适中，让学生能够及时完成任务，另一方面选定的题目要具有科学性和新颖性，能够激发学生的学习热情。考虑以上因素，我们一般采用两种方式：第一种是老师精心挑选题目，并说明要实现的功能；第二种是让学生自拟题目，可以根据自己兴趣拟定课程设计题目，然后与指导老师协商讨论后确定。
2.学生分组。学生三人一组，以强带弱，分工合作，每人负责一个方向：一人负责硬件，一人负责软件，另一人负责报告的整理和撰写。小组还要对项目进行评估和检查，采取组内合作模式，充分调动每个学生的主观能动性，培养学生的团队协作能力。
3.课程设计实施过程。（1）课前准备：指导老师简单讲解单片机理论教学中没涉及的但与课程设计相关的理论，同时介绍课程设计步骤和模块化设计方法。学生根据项目需要深入了解相关器件使用方法。（2）资料查阅：鼓励并指导学生通过各种途径，如图书馆资料库和互联网等查找与项目相关的资料，确定最佳设计方案、最重要的是单片机选型，主要考虑单片机所能提供的资源，比如单片机速度、输入/输出端口资源、低功耗和实现难易等因素。方案如果把握不准，可与指导老师讨论，修改后确定方案。（3）Proteus仿真软件的应用：对初学者来说，如果按照传统单片机系统设计流程制作硬件，经常会出现需要重新更改设计方案、重新购买元器件并重新焊制电路板等情况。这样不但会浪费时间金钱，而且会挫伤学生的积极性。为解决这个问题，可以引进Proteus软件对单片机电路进行仿真分析。在Proteus环境中软硬件联合调试通过的情况下再购买元件并焊接。（4）单片机硬件电路的制作：各小组根据确定方案及仿真效果，选择元器件，列出详细元件清单，并自行采购。然后在Protel中设计完整原理图，生成PCB图，进行纸板和元件焊接，最后进行系统调试。
4.考核方式。考核是检查学生学习效果的一种方式。在实际操作中，可将考核分为平时成绩、调试成绩、答辩成绩和报告成绩几部分。平时成绩考核学生查阅资料、分析整理、工具使用熟练程度等能力。调试成绩考核学生仿真和实物调试，并与预定任务目标相比较而给出成绩。答辩部分反映学生对课题理解程度，针对课题设计中关键问题进行提问。报告部分主要从内容和格式进行评价，包括设计方案合理性、文字叙述条理性、排版规范性等。
三、结语
单片机课程设计注重培养学生的实践动手能力和自主思考能力等，为毕业设计和将来工作打下良好基础。培养学生单片机实践能力是一个长期而复杂的过程，需要不断积累经验，进一步完善培养方法和措施。
参考文献：
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单片机课程设计报告篇2
随着单片机技术的迅猛发展,单片机的应用领域也越来越广泛,特别是工业自动化控制、通信、仪器仪表的智能化及我们日常生活中的各个领域都得到广泛的应用。作为工科类专业的学生,怎样学好《单片机原理》这门专业基础课,作为教师,怎样通过《单片机原理》课程的学习及《单片机课程设计》来培养在校大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决实际问题的实践能力,一直是教育工作者探索的课题。由于这门课程自身的特点和教学目标,实践动手能力的培养非常关键。在实际教学中,我们采用了《单片机课程设计》的教学模式, 激发学生的学习积极性,并对实验内容进行教学改革,引导、鼓励学生积极参加各类竞赛,着力培养学生的实践能力、科研能力及创新能力。
2、利用单片机课程特点,为学生创建一个实践与创新的学习平台
“单片机原理及应用”课程是一门技术性、应用性极强的学科。历年来的全国大学生竞赛试题（电子类）都几乎会汲及到单片机技术的灵活运用。而实验与课程设计又是一个极为重要的环节。我们将实验课与课程设计有机地结合起来,首先做一定数量的验证性实验,让学生充分掌握单片机的基本原理、指令系统、接口技术,使其具备初步的单片机硬件设计、软件开发能力基础上,才进行综合性实验,在综合性、设计性实验做得得心应手的时候,再进行课程设计。单片机课程设计是一个十分重要的环节,它包括单片机软件设计、硬件设计,调试等实践内容。通过这些环节的实践、教学,可以充分调动学生的主观能动性,实现知识向能力的转化。这样,学生通过实践、实战,一步步深入,当学生们将每个实验内容完成、理解、吃透后,就会有能力提升到一个新的高度：独立、高效、有创造性地去开发新的项目。这样,就能很好地、充分地利用实验课及课程设计为学生构造一个实践与创新的学习平台（如图1）。同时又为他们将来参加各类竞赛做了很好的铺垫。
3、对实验内容进行教学改革,提高开发效率,培养具有创新精神、适应能力强、实践能力强的高素质人才
3.1 改用C语言作为开发单片机的主流语言
以前,我们进行实验时主要是以汇编语言为主。因为汇编语言能直接操作计算机的硬件,学习汇编语言能帮助我们去了解单片机的硬件构造,当然同学们必须掌握汇编语言的基本方法。但采用汇编语言编写单片机应用系统程序所花的时间长,且调试及排除错误亦比较困难。为提高编制计算机系统和应用程序的效率,适应社会竞争的需要,改善程序的可读性和可移植性,我们在要求学生了解汇编语言的基础上改用了高级语言编程,用C语言作为开发单片机的主流语言。要求学生用C语言来编写目标系统软件,这样就会缩短开发周期,增加软件的可读性,便于改进和扩充,同时,亦方便学生将C语言编写的程序很容易在不同类型的计算机之间移植。
3.2 采用Keil C51 Windows集成开发软件及51MCU DEMO试验板作开发平台
我们采用了Keil C51 Windows集成开发软件及51MCU DEMO试验板作学生学习单片机技术的开发平台。Keil C51是德国Keil公司开发的基于Windows平台的单片机集成开发环境,可以讲是目前世界上最优秀、最强大的51单片机开发应用平台之一。它包含一个高效的编译器、一个项目管理器和一个MAKE工具。它集编辑、编译、仿真于一体,支持汇编、PL/M语言和C语言的程序设计,界面友好,易学、易用。特别是,它内嵌的仿真调试软件可以让学生采用模拟仿真和实时在线仿真两种方式对目标系统进行开发,而且学生在软件仿真时,不但可以随时模拟单片机的I/O口、定时器、中断之外,甚至还可以仿真单片机的串行通信。而51MCU DEMO试验板功能强大、用途广泛,它集与PC机通信的电平转换电路驱动字符液晶及点阵图形液晶接口、行列式键盘、音响实验电路、中断实验电路、I2C总线、DIP开关、程序的ISP在线下载接口等于一体的51单片机开发板。学生除了能在其上进行一般的验证性、综合性实验外,还可以学习开发、设计较高级的智能化、应用型实验项目如：单片机与PC机的远程交互通信、单片机在线编程控制等。
3.3 开好（重视）综合性、设计性实验,强调学生自己动手完成实验的全过程
在确立了开发语言及实验平台搭建好后,强调学生必须认真对待每一个综合性、设计性实验。在选题时要求学生结合理论课及平时的资料收集,自己确定题目。自己分析、设计、自己动手编程、调试安装,并最后完成一个单片机应用系统设计与实现。强调学生自己动手的目的是使学生在设计过程中,通过查阅资料、确定方案、软硬件设计及调试和撰写设计说明书等,从而对单片机应用系统的设计过程得到一次全面的实践训练,从而使学生获得单片机应用系统开发的基本知识和基本技能,进一步强化学生的动手能力和应用能力的培养,为以后参加种类比赛及将来去设计和实现单片机应用系统打下良好基础。
4、课程设计典型案例分析
4.1 课程设计目的
单片机技术是一门实践性很强的专业基础课程,要求通过理论教学和实验、课程设计等实践性教学环节,使学生能在理论的指导下,主要依靠实践活动,设计出一个小型单片机应用系统。课程设计目的是使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,掌握单片机内部功能模块的应用,如：定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口等,熟悉单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。同时,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过单片机软硬件设计、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
4.2 课程设计要求
要求学生独立完成课题设计,掌握单片机应用系统设计方法；完成系统的软硬件设计及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识,并写出课程设计报告；通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力；通过实际电路方案的分析比较、器件的选取、安装、调试等环节,掌握单片机应用系统的分析方法和工程设计方法；掌握常用仪器设备实验仿真开发系统的使用方法,学会实验调试,提高动手能力；综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
4.3 单片机课程设计总学时安排
单片机课程设计总学时为18学时,安排学生每天用2学时进行课程设计,具体安排见（表1）同时还安排专门的老师作指导。包括对学生所选课题的深入分析,对实施方案的探讨,对学生所拟定的总体设计方案进行认真研究、论证,以避免定稿后才发现方案上的疏忽,造成开发进程的延误。
4．4 课程设计实例
4. 4. 1 实验题目：单片机与PC机的通信实验
系统开发环境： 采用MCS-51单片机软件Kei C51及51MCU DEMO试验板作开发主平台；采用C语言作为开发单片机的主流语言
实验所需器材：并口下载器、16×2字符液晶显示模组、128×64点阵图形液晶显示模组、5V高稳压电源、一台PC机
实现方法探讨： PC机发送一个字符给单片机,单片机收到后即在个位、十位数码管上进行显示,同时将其回发给单片机。要求：单片机收到PC机发来的信号后用串口中断方式处理,而单片机回发给PC机时用查询方式。
4. 4. 2 MCS-51单片机软件Kei C51的开发过程
1）开发的全过程的过程,请见图2。
2）单片机C源程序清单
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code SEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar code ACT[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};
/*************************************************************/
uchar code as[]=" Receving Data:\0";
uchar a=0x30,b;
//****************************************************
void init(void)
{
TMOD=0x20;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
SCON=0x50;
TR1=1;
ES=1;
EA=1;
}
//************************
void delay(uint k)
{
uint data i,j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j
}
//**************************************
void main(void)
{ uchar i;
init();
while(1)
{
P0=SEG7[(a-0x30)/10];
P2=ACT[1];
delay(1);
P0=SEG7[(a-0x30)%10];
P2=ACT[0];
delay(1);
if(RI)
{
RI=0;i=0;
while(as[i]!='\0'){SBUF=as[i];while(!TI);TI=0;i++;}
SBUF=b;while(!TI);TI=0;
EA=1;
}
}
}
//*****************************************
void serial_serve(void) interrupt 4 ;
{
a=SBUF;
b=a;
EA=0;
}
5、引导、鼓励学生积极参加各类竞赛培养学生科研、创新能力
学生通过理论与实践结合,通过单片机课程设计后,已经掌握了一定的分析问题与解决实际问题的能力,在有了单片机课程设计的经验和掌握了技术知识及具有了实际操作能力的的基础上,老师再去有的放矢地引导、鼓励学生积极参加各类竞赛、全国“跳战杯”、广东省的软件大赛等,通过竞赛努力去培养学生的科研能力与创新能力。为学生们毕业后找工作打下良好的基础。实践证明：《单片机课程设计》做得好,参加过各种类竞赛、参加过学校学生科研立项,广东省大学生创新实验立项、做过大量项目的学生,毕业后都能找到好工作,都会受到用人单位的热烈欢迎,都会成为单位的重要的技术人才。
6． 结论
通过“单片机课程设计”,使学生初步掌握了单片机系统的设计方法,并使学生得到了对项目开发及应用方面的初步训练。懂得了如何去开发一个项目：从总体方案的初步设计、编程、软件硬件调试、编写设计报告、系统使用说明书,到系统功能的最终实现的全过程。真正做到理论联系实际,提高了学生的动手能力和分析问题与解决问题的能力及创新能力,体现了由理论知识的学习到理论知识的实际应用的过渡过程。实践证明,经过这样循序渐进的学习学生的动手能力、实践能力及创新能力普遍得到极大地提高。
参考文献：
［1］张志良.单片机原理与控制[M].北京：机电工业出版社,2002.
［2］周兴华.手把手教你学单片机C程序设计[M].北京航空航天出版社,2007年.
单片机课程设计报告篇3
关键词：Proteus；高职；单片机；课程设计
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：
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[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
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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。
[作者简介]
周旭丹（1977-），女，浙江宁波北仑人，绍兴职业技术学院讲师，教务处副处长，主要研究方向：单片机教学改革与教学管理。
单片机课程设计报告篇4
【关键词】单片机原理及应用；课程教学；教学质量
1.引言
单片机原理及应用以51单片机为蓝本，讲述了单片机的工作原理及如何在各行各业和现实生活中应用好单片机，讲原理是为了应用，关键点是在我们如何用好用活单片机这块芯片，掌握单片机与其功能芯片的协同工作原理。使单片机更好地为我们服务。
单片机原理及应用电子电气类专业重要的专业基础课程，必须有电子技术和C语言方面的基础。这些基础可以说并不是很重要，在你有某些概念原理不明白时再翻阅相关书籍也是可行的，单片机的学习不象数学有严密的相关性，但其教学有其独特性，是一门实践性很强的课程，只在课堂上听老师讲课掌握原理，然后考试是学不好单片机的，必须亲自动手实验或经过单片机实物的制作，有不明白的地方再翻书，这是一个反复的过程，只有经过这样多次的反复，每次都有新发现和收获，才能真正意义上掌握了单片机的开发应用。
下面从单片机的课堂教学、课程实验、课程设计、创新实验及计算机仿真等几个方面谈谈单片机原理及应用的教学工作。
2.单片机原理课堂教学
单片机原理及应用这门课所涉及的主要内容有单片机的内部结构、单片机汇编指令、单片机IO接口、定时/计数器、中断使用、I2C总线、AD及DA等，C语言编程，内容很多，若仅仅是老师在课堂上讲述会非常枯燥，锁碎难理解，不能激发大部分学生的学习兴趣。教学方法要做适当调整，比如可以用项目教学法，单片机教学着重点不是在讲原理，而是要应用，但不懂原理又难以应用，处于两难境地，学习单片机的精髓是知道如何配置内部寄存器使其具有一定的功能并发挥其特有的作用，最高境界是仅需单片机公司提供的技术文档就能完成单片机程序的编程，而不仅仅是只教会学生使用单一类型的单片机，而是触类旁通通过学习51单片机，同时别的类型的单片机也能灵活应用。因此在教学中我们可以用电子时钟作为一个项目主线贯穿于整个单片机教学中，因为电子时钟可简单可复杂，又贴近生活实用，比如，在讲单片机端口时，就可以结合电子时钟的调整按键，数码管的驱动来说明，讲中断和定时器时，就可以结合到数字电子时钟的时钟源的产生来说明，I2C总线可以结合串行时钟芯片DS1302来讲，环境温度的测量可以结合DS18B20串行芯片来说明，再复杂一些的，电子时钟显示可以用1602或12864液晶来完成，可以配上调频收音模块做电子闹钟，增加SD接口卡及MP3模块实现音乐播放功能。这样把单片机的知识串起来讲，既生动又联系实际，大大激发了学生们的学习兴趣，也有助于学生自主学习，探索单片机方面的奥秘所在。在学单片机过程中，汇编指令的学习是难点，需要学生花很大的精力去掌握它。需要学生充分利用课余时间多读汇编程序及指令，从而熟能生巧地掌握它。在课堂教学过程中，最好是能够结合单片机仿真软件PROTEUS来讲述，PROTEUS是一款非常好的单片机仿真软件，可以仿真多款单片机芯片，能够仿真实现单片机的绝大部分功能，学生们在没有单片机开发板的情况下能通过软件仿真方式实现单片机开发，这对调动学生学习积极性和学好单片机是很有帮助的。条件允许的情况下可以动员学生买一些单片机开发板以及相关的视频教程，开发板在学生学习单片机之初是非常有用的，每一块小的开发板其发挥的作用就象实验室的实验箱，而且能随时随地不受限制地学习和使用，同时认真观看视频教程，视频教程就象一名不厌其烦的家庭教师，指导学生一步步进入单片机世界的神奇领域。有着课上课下的这些手段，学生的单片机应用能力一定能够大大加强。
3.单片机原理课程实验
实验是培养学生理论联系实际、动手能力，严谨的科学态度和科学方法的重要手段，因此要精选典型的最具实用价值的实验项目，我们选择的实验项目有：（1）单片机I/O输出控制。（2）单片机I/O口输入控制。（3）外部中断。（4）定时器实验。（5）串口通信实验。（6）液晶驱动实验。（7）串行总线实验。（8）AD及DA实验。不同的实验项目，实验目的也不相同，通过这样基础实验，锻炼了学生的单片机应用编程能力，为以后的综合性实验打下基础。每次实验要求学生对实验项目做认真的预习，并完成预习报告，上实验课前老师检查。做实验时力争每人一个实验箱，每位学生都有亲自动手实践的机会，对于学得较好的学生还可以额外增加一些实验项目或自选一些自已感兴趣的实验项目，也可组织学得好的学生指导后进学生进行实验，提高学生实验的整体水平。在实验过程中，要求学生养成严谨科学细致的作风，认真完成实验项目，实验完成后，要求每位学生独立完成实验报告，深入分析实验中遇到的现象和问题，不留疑点，总结实验心得。
4.单片机原理课程设计
课程设计是实践教学的重组成部分，在课程结束前安排两周时间进行课程设计，目的是通过设计使学生掌握运用单片机知识进行实际综合应用的能力，初步建立正确的设计思想，掌握单片机电子电路和程序设计的基本方法与技能，培养分析问题解决问题和团队协作能力以及创新能力。
课程设计首先是任务书的下达，课程设计一般是在课程结束前两周进行，时间比较紧迫，我们选择在开课时就把任务书发下去，让学生有充分的时间了解自已所做项目的相关知识，查阅相关资料，为项目的顺利展开提供了充分的时间，同时也使学生在上单片机课程时关注知识点，激发学习兴趣。项目选择以贴近生活、贴近实际为原则，如洗衣机控制板、交通灯控制、语音电子时钟等等，对于比较复杂的大型项目，两周时间学生难以完成，我们可以把它拆分为一个个小项目分给不同的组也完成，这样既完成了项目，同时也培养了学生的团队协作精神，为将来毕业走上工作岗位融入社会做好了积极准备。
在两周的课程设计过程中教师要查看学生项目实施的进度，适当的时间安排时间进行综合讨论与答疑，指导学生会使用DXP2004电子绘图软件设计单片机线路板以及用PROTEUS仿真软件进行单片机的系统仿真，做好平时成绩的评定工作。
在项目实施后期要求学生完成实物的组装和调试以及课程设计报告的撰写，最后二天要对学生进行独立答辩。答辩环节是检查学生对单片机相关内容掌握情况的最有效的方法，答辩对教师也提出较高要求，只有教师对每个项目都有充分的了解才能提出有一定水准的问题，答辩内容才能真实反映学生对些项目用到的单片机知识情况，最后根据学生的平时情况，作品完成情况、答辩情况和报告的撰写情况对成绩进行综合的评定，对项目难度较大的，开发过程中有独特见解及创新的要适当加分，以鼓励学生在产品开发过程中充分发挥创新精神。
5.单片机原理计算机仿真
计算机仿真是使用计算机对已存在或正在设计的对象的模型进行研究，具有直观、易于观察、灵活可变、重复性好的特点，有利于激发学生的学习兴趣和对科学技能的掌握。通过单片机的计算机软件仿真，能让学生系统地掌握单片机开发的一整套技术，为将来走上工作岗位从事单片机方面的工作打下良好基础。
单片机的计算机仿真要贯穿于课堂教学、课外作业、课程实验、课程设计各个环节中，使学生们通过反复练习逐步到熟炼掌握单片机的开发，PROTEUS单片机仿真软件不仅仅是只能仿真51单片机，象AVR系列、PIC系列、ARM系列等等单片机均能进行仿真，扩大了学生的学习兴趣和视野。
6.单片机的创新实验
学院电子信息与控制工程系设置有创新实验室，是开放式的实验室，为全国挑战杯赛、全国或全区性的各种竞赛提供了实践基地。现在很多的电子竞赛项目都用到了单片机，参加比赛熟炼掌握单片机尤其重要，我们充分利用这个实践基地为广大学生服务，让广大学生充分参与到与单片机相关的电子制作，加强他们的实际动手操作能力，通过教师的指导及各年级各层次学生的传帮带，培养了一大批单片机应用能手，为各种比赛输送了大批种子队员，创新实验室深受学生欢迎。
7.结束语
单片机原理及应用对于电子相关类学生来说是一门重要的基础课程，单片机应用能力的高低直接影响着学生将来的就业，所以要非常重视单片机教学这方面的工作，我们不仅要抓好单片机的理论方面的教学工作，把基础打牢，同时实践教学也在加强，通过不同层次的实践教学，充分锻炼了学生的单片机应用能力，提高了单片机的知识水平，取得了较好的结果。
参考文献
[1]王东.单片机原理及应用教学改革初探[J].安顺学院学报，2008（3）：95-96.
[2]曾智星.关于单片机虚拟教学课开发的控索[J].黑龙江科技信息，2006：148.
[3]郑德龙.仿真教学在“单片机原理及应用”课程中的应用[J].武汉电力职业技术学院学报，2007（3）：40-42.
单片机课程设计报告篇5
关键词：教学改革；实践性；Proteus+Keil
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）18-0246-02
放眼当今社会，电子行业快速发展，单片机在多个领域如工业自动化、智能仪器仪表、消费类电子产品、武器装备、终端及外部设备控制、计算机网络和通信设备等有着广泛的应用[1，2]。对于工科的电子、电气相关专业的学生而言，掌握好单片机技术对自我知识的提升和今后就业的帮助都是大大有益的。因此，单片机课程在上述专业中的地位非常重要，而且鉴于单片机特殊的实践性，它的实践环节比如课程设计就更是重中之重了。
一、我校单片机教学的现状
我校原有的单片机教学实验环节有两个：单片机课内实验和单片机课程设计。课内实验虽然有硬件设计和软件编程两部分，但由于开发板上硬件的最小系统比较完善，学生相当于只需要进行简单的连线便完成了硬件设计。软件设计则是在伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统上完成的，这些实验基本都是验证性实验或者是很简单的设计性试验，主要目的是让学生通过实验了解单片机的硬件环境，熟悉单片机的编程方法。因此学生总体所完成的工作基本上是简单的软件编程，硬件设计几乎没有，更谈不上是软硬件的综合系统设计。这使学生在以后的工作中应用单片机时捉襟见肘，学不够用。
针对以上情况，我校单片机课程设计通过引入Proteus+Keil两个软件进行较大的改进，既加强了学生硬件电路的设计，又有软硬件联调的综合考量，很好地培养了学生对单片机系统设计的能力，提高了大家学习的积极性和主动性。
此外，之前学校课程设计题目单一，没有考虑到学生的个体差异，导致有些学生无从下手，最终只能模仿别人的电路板，甚至连设计报告也是抄袭别人的；还有些能力较强的学生做起来易如反掌，达不到拔高的效果，这样就违背了课程设计的初衷[3]。
二、Proteus+Keil的完美结合
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，能很好地仿真单片机及器件。相对于另一款使用较高的仿真软件Multisim，Proteus的元件库更齐全，使用更方便，最重要的是它可以把软件作用在处理器上，并和该处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。除此，Proteus还提供了大量的虚拟仪器和分析工具，用户可以在调试代码时清晰地看到仿真结果或通过节点波形等查找错误原因。
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，易学易用。
在计算机上，安装Proteus仿真软件和集成软件开发环境软件Keil，就已经相当于是一个设备先进、功能完善的虚拟实验室了，可以方便地进行软硬件的级联调试，加强单片机系统设计的概念。
在实际的课程设计中，先在Proteus ISIS中设计硬件原理图，确定IO口的端口使用。项目的软件可在Keil中进行设计，生成目标代码文件*.hex，若编译失败，可对源程序进行修改，直至编译成功。把生成的目标代码文件*.hex添加到硬件电路的单片机中，比如AT89C52，然后运行仿真，即可以看到仿真结果。若不正确，可以分析错误原因，修改相应的软硬件，直至仿真正确[4，5]。
三、课题的设置
课程设计不同于平时的作业，它有一定的针对性，要满足高中低各层次不同学生的需求。假如全班同做的是一道很难的课程设计题，学困生根本无从下手，更别说从此获取知识了，这样他们很快没有了学习的积极性，彻底放弃了。于是针对不同阶段的学生，我校单片机课程准备了三个不同层次的题目组。
第一类是拔高性题目，比如简易计算器，学生在短期内必须要完成一些实际应用的题目，要求综合性知识较全面，适合基本功扎实、有想法、爱创新的学生。例如有些学生在低年级段就参加了电子设计竞赛，已经有了单片机系统设计的概念，他们需要的是设计更为复杂实用的系统来提升自我。
第二类是中等难度的题目，比如多功能智力竞赛抢答器，学生除了有基本的单片机知识，还必须有一定的动手实践能力和逻辑分析能力，并且涉及其他知识领域，适合知识面较广的学生。
第三类是基础性题目，比如数字温度计，是学生在掌握了单片机基本知识后所能完成的简单的功能设计，这个层次的题目要求不高，适合底子较为薄弱的学生。也就是说，让每个阶段的学生都能从此次课程设计中汲取相应的养分，有所收获[6]。
由于题目的难度系数不同，最终的评分准则也不同，第一类题满分100分，第二类题满分90分，第三类题满分80分。这样既有针对每个层次学生的题目，又能将大家的差距拉开，让学生付出的劳动与最终给定的成绩基本成正比。
四、总结
利用Proteus和Keil进行课程设计对学生来说也是乐于接受的，软硬件都易于修改，减少了开发设计时间，而且Proteus软件可以直观地看到仿真结果或节点的波形，也就是说学生在自己的宿舍就能完成前期的设计工作，不再像以前那样依赖实验室的测试设备，方便快捷，灵活性好。而课题的多样性，也给了学生更大的选择空间，从而提高了积极性和参与性，让学生亲身领会系统分析、设计和调试各个阶段的各种滋味，提高实际应用的能力。
参考文献：
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单片机课程设计报告篇6
摘要：本文分析了以往单片机教学存在的问题，根据自己的教学经验提出了新的层次教学法，满足了不同能力层次学生的要求，提高了教学效果和学生实践动手能力。
关键词：单片机；教学法；层次式教学
中图分类号：G642 文献标识码：B
1单片机原理教学存在问题
1.1传统的课堂教学模式
传统的教学思路是按照教材的顺序，先讲单片机硬件基础知识，再讲指令系统和汇编语言程序的编制，最后讲接口技术和一个单片机应用实例。学生只有在课程学习的最后才接触到单片机的实际应用系统，而在此之前的学习由于学习目标不明确，学生会感到学习内容枯燥乏味，学习了也不知道怎么用，故而学习的兴趣不高。
1.2传统的课堂与实验教学模式
现在的单片机实验设备很完善，能操作的实验项目非常多，实验指导书对实验步骤、方法等规定得很详细，学生只能在固定的实验题目范围变更接线，最多是在本程序内修改一下程序，动脑和动手的机会极少。实验内容充其量就是主要是验证书本上的原理，表面上学生很好地完成了实验，实际上助长了学生的依赖性，无法发挥学生的想象力和主观能动性，从某种程度上禁锢了学生的思路，扼杀了学生孕育创新意识，忽略工程设计方面的训练，缺少文献资料查阅能力的训练，缺乏对新器件、新电路应用的认识，对单片机在工程中的应用更是一知半解，这个问题在毕业设计环节中反映更强烈。
实验教学缺乏完善的考核机制，实验教学内容往往随教师的喜好而定，且实验考核方法不完善，“重知识、轻能力、重记忆、轻创新、重理论、轻操作”的考核模式普遍存在，从一定程度上助长了学生普遍不重视实际应用的不良风气。
2课程层次式教学改革
单片机原理及应用是一硬件设计和软件编程相结合的实践性强的课程，硬件是应用基础，但功能实现又离不开软件，只有硬件和软件都掌握了才能应用，针对单片机课程这个特点，笔者结合多年的教学经验，对单片机教学提出层次式教学方法。所谓层次式就是根据单片机课程特点，以人的认知规律为主线，把教学内容分为学习单片机基本知识和功能结构、熟练掌握基本功能应用和单片机系统应用等阶段方法来学习以及考核办法。实施分层教学法首先要根据学生的实际情况、教学目标以及教学学时来合理的确定这几个授课阶段的学时数。我们可以把单片机教学的层次阶段概括为“学”、“练”、“用”以及“考”四个层次。
2.1学――学习单片机基本功能结构和指令系统
这个层次内容包括单片机基本知识、硬件结构、指令系统、编程技术、汇编的编辑调试等几大块的内容。教学原则可在老师指导下学习最起码的基础，先学“一知半解”，不求多，不求快 ，也不求“全面”，更不求“系统”。以老师的教授为主，让学生感性认识、熟悉为目的，同时在教学过程中也要采取教学技巧。
(1) 上好第一堂课
兴趣是最好的老师，如何让学生对“单片机原理与应用”课程学习感兴趣第一次课精彩的开场白尤其重要。最好的方法就是现场演示，例如演示预先编好“跑马灯控制”，先用PowerPoint演示该控制程序的硬件结构原理图、程序清单等，然后现场把源程序经Keil C编译成Hex文件，通过刻录器刻录到芯片AT80C51中，通过面包板把石英晶体和电容连接到AT80C51芯片引脚XTAL1、XTAL2以及RST上就构成了单片机的最小系统，通过P1口连接上8个LED，加上5V的电源(可通过干电池提供)确定无误后，就可以看到结果了。整个过程只花10分钟的时间，但却让学生了解这门课是与实际应用紧密结合的，并且初步了解单片机的开发过程，接着介绍单片机控制系统在工业、农业、国防等生产生活领域的应用，向学生交代课程的主要内容和教学目的，使学生对单片机系统有一个深刻的感性认识，提高学生的学习兴趣，为学好本门课程奠定坚实的基础。
(2) 实物教学法
在教学过程中，讲授的理论是抽象的，最好让学生看实物，一边观察实物一边学习，把理论体现到实物上去，例如讲芯片引脚时，让学生看看芯片80C51实物，针对实物讲引脚的功能、结构、使用方法等；在讲到单片机的定时计数、串行通信等功能时列举一些学生们平时能够见到的仪器设备，如在物理实验中用到的数字毫秒计时器、数字信号发生器等，以增加学生对单片机应用的感性认识，引发学生求知探索的强烈欲望。
(3) 指令讲授技巧记忆法
指令是程序编写的基础，如何让学生熟悉掌握MCS-51的111条指令，在按功能分为成的五类指令里，根据其功能，抓住其源、目的操作数的不同组合，再辅之以下面的教授方法，是完全能记住的。
① 指令图示讲授记忆法
图示记忆法是把操作功能相同或相似、但其操作数不同的指令，用图形和箭头将目的、源操作数的关系表示出来的一种记忆方法。例如：由助记符MOV、MOVX、MOVC组成的送数组指令，可以用图1、图2、图3表示。
② 英文还原讲授记忆法。
单片机的操作码助记符是该指令功能的英文缩写，有些指令容易混淆，可将缩写还原成英语原文，再对照汉语有助于理解其助记符含义，从而加强记忆。例如：短转移(SJMP)
Short Jump；长转移(LJMP)Long jump；比较转移(CJNE)Compare
Jump Not Equality；绝对转移(AJMP)Absolute jump；交换(XCH)Exchange；左环移(RL)Rotate Left；进位左环移(RLC)
Rotate Left Carry；右环移(RR)Rotate Right；进位右环移(RRC)Rotate Right Rarry。
③ 口诀记忆法
对于有些指令，我们可以把相关的功能用精练的语言编成一句话来记忆。如PUSH direct和POP direct这两条指令。初学者常常分不清堆栈SP的变化情况，为此编成这样一句话：(SP的内容)加1(direct的内容)再入栈，(SP的内容)弹出(到direct单元)SP才减1。又如乘法指令中积的存放，除法指令中被除数和除数以及商的存放，都可以编成口诀记忆如下：
MULAB高位积(存于)B，低位积(存于)A；DIV ABA除以B，商(存于)A余(下)B。
总之，在讲授单片机的指令系统时，充分运用技巧，寓指令于例子当中，可以将单片机实验中的实例穿插在指令系统中介绍，并注意实例中涉及的指令尽量使用已教过的指令，让学生尽快熟悉掌握这些指令。
(4) 模拟仿真教学法
在指令学习过程中，先用软件进行程序运行模拟仿真，让学生看到指令执行的真实效果，更确切地体会到每一条指令执行时的内部过程，这样学生学指令轻松了，就激起了学习兴趣，学习汇编指令时不再枯燥无味。与此同时，尽可能让学生逐渐熟悉汇编程序编写调试的方法、技巧等。同时教导学生多读书上的例题和别人编写的程序，自己再结合实际初步编写一些程序。
2.2练――单片机基本功能应用练习
“练”这个层次主要是对单片机熟练掌握各功能模块应用，包括基本输入输出应用、定时器应用、中断应用、串行口应用、并行口扩展应用、A/D、D/A应用等，同时加强编程能力。在这个层次倡导实验教学为主，课堂教学为辅的教学指导思想，同时加大实验室开放力度，保证学生实验时间。具体来说，就是以学生实验为主，教师主要任务就是针对每个功能选择、设计实例，同时把实例分解成若干个任务，针对每个任务细分为具体的教学知识点，以深入理解第一个层次学习的各知识点，通过对知识点的深入理解，再独立完成每个任务所需的实验项目来达到教学目的。所以教师在设计教学实例时，遵循由浅入深，由易到难的原则，可设计/选择三种层次的实验项目：
① 验证性实验，用来验证每一个功能模块的工作原理，在设计时一般较简单，功能单一，就是用来加深对知识点的理解，并不断反复修改实现不同功能要求，以提高基本运用和基础编程能力。
② 综合性实验，多个功能模块综合使用，程序较复杂，使编成能力和运用能力进一步提高。
③ 创新性实验，要求学生学会查阅参考资料、独立设计实验的硬件电路和程序，并对软件进行调试的能力。
同时要正确地引导学生从已熟知的内容入手，不断增强自信心、慢慢的把所学的知识有效地形成一个方向明确、思实验路清晰、具有内在联系的问题链。
2.3用――单片机的应用实践
这个层次主要是把单片机分散、独立的知识融会贯通，集中应用到具体系统中去，培养学生单片机的实际综合开发能力，通常以课程设计的形式体现。在设计之前只为学生作简单的提示，主要靠学生自己去摸索，学会查阅参考资料，自己决定采用什么方案、如何选用芯片、如何组织器件、如何编程实现等，并对软硬件进行联机调试、指标测试。在调试过程中，学生学会自己动手分析结果，解决实验中出现的问题，在解决问题的过程中进一步加深对单片机应用系统软硬件设计的理解，提高学生独立学习的能力，增强学生的自信心。当课题完成后，还要求学生写出课程设计报告，使课程设计的过程与毕业设计相似，使学生了解完成一个课题的全过程。这样的课程设计不仅提高了学生的综合设计能力，而且培养了学生严谨的科学态度，为他们今后进一步的学习和深造打下了基础。实践证明在完成课程设计后，学生的设计能力和实际动手能力普遍提高了。
2.4考――单片机教学的考核
为了强化学生的动手能力和应用能力，对课程的考核成绩采用结构化成绩，由3部分组成:主卷成绩(期终理论笔试)占40%，副卷成绩占30%，平时实验成绩30%组成，创新、论文等作另外加分。
平时实验成绩主要由出勤率、实验态度、实验动手能力、实验成功率和实验报告成绩等内容组成。实验报告成绩依据学生实验记录、实验内容完成情况及实验报告质量等组成。
副卷成绩主要包括课程设计成绩和实验考核成绩。课程设计成绩主要是考查学生在知识运用上表现出来的独立设计和综合分析能力以及解决问题的能力，要求学生重视平时知识的积累、能力的培养和树立严谨的科学态度。实验考核要求学生现场抽题完成，允许学生带教材、作业本和辅导书参加考试，但不能讨论，在规定时间内完成一个较为简单的设计性实验，并且现场完成实验报告。教师根据实验结果现场给予评分，旨在考查学生的理论基础和应用知识的能力。
加分项用于鼓励和培养学生创新精神。当学生有所创新、有不同于其他同学的设计功能、程序部分涉及教学以外的知识、协助老师完成科研成果、发表相关的论文时，教师酌情加分。新的考核方式更注重实践能力的培养。
3结束语
经过几年实践证明，这种教学方法能满足不同能力的学生的需求，逐步改变了学生对单片机技术畏惧的态度，从下手到自行开发出实验产品，这都是加强教学改革的结果。本教学方法符合我校提出的加强学生的实践能力，培养“应用型、开发型”人才为目标，开拓学生出口(就业)。当然在教学改革中仍然有大量的工作要做，还有许多课题有待进一步探索、完善。
参 考 文 献
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单片机课程设计报告篇7
课程设计是一个系统的工程。课程设计的任务将是一套完整的系统，一般包括硬件电路设计、软件电路设计和硬件调试等。每个学生对每门功课的掌握程度参差不齐，这就需要学生在课程设计中分工协作，角色分明。指导教师可以根据每个学生的特点和优势将学生进行分组，一个班级内每4～5个学生一个设计小组。
课程设计的内容需要的知识是多方面的，而每一个人的知识面是有限的。设计过程中小组成员要有团队合作意识，充分发扬团队精神。遇到困难要进行小组讨论，发挥个人长处，集体研究，互相学习，共同渡过难关。这样不仅节约时间，也在讨论的过程中弥补自己知识的不足，学习更多的东西。一个凝聚力强的团队，一定会有高质量的课程设计结果。学生应以认真的态度、勤奋的工作做好课程设计，把课程设计作为培养自己实际工作能力的重要环节。通过课程设计训练，树立课程设计中的工程观念，培养自己运用基础知识解决实际问题的能力。
教师的指导作用
在课程设计过程中也要重视教师的指导作用，一次成功的课程设计与教师的悉心指导是分不开的。课程设计的宗旨是培养学生综合运用所学理论知识，在实践中认识和解决一些实际问题。课程设计过程中，指导教师应为人师表、教书育人，同时对学生严格要求。应始终坚持把对学生的培养放在第一位，重视对学生独立工作能力、分析解决问题能力的培养以及设计思想、基本程序和方法的指导。教师的具体工作如下：
设计题目，填写学生课程设计任务书。
开设课程设计指导课程讲座，让学生了解课程设计意义，明确课程设计的基本要求，掌握课程设计的过程方法。
定期检查学生工作进度和质量，进行答疑指导，指导教师对学生指导时间每天不应少于2小时。
指导学生按照规范要求完成课程设计报告。
学生课程设计完成后，教师应认真评阅学生的课程设计报告，并对学生进行答辩，根据相关要求给予评分，并写出书面评阅意见。教师在对学生的指导过程中，不仅要求教师不断用新知识、新理论充实自己，努力提高自身的综合素质，而且要求教师勇于探索，对教学模式大胆改革，挖掘学生潜能，强化素质教育。
实例介绍
题目：设计一套直流电机转速控制系统
1设计说明
设计一种基于单片机的直流电机转速控制系统。该统采用单片机为核心，产生PWM（脉宽调制）信号；通过LMD18200驱动芯片采用双极性驱动方式来控制直流电机的启动、调速；并且采用键盘作为输入，加减改变转速数据；通过CD4511进行7段数码管驱动显示电动机的转速。本次设计可以作为简单控制向复杂控制的过度，实现直流电机启动、正反转控制和顺序控制外，还要进行转速控制，作为以后复杂控制的基础学习。
2设计中用到的器材
3设计中三个主要模块
（1）单片机系统：单片机采用PWM控制原理控制直流电动机。设计复位电路和晶振电路。（2）电路：实现单片机和电动机驱动电路的电路接口，直流电机机驱动电路和直流电动机的接口电路；以及键盘显示接口电路。（3）系统软件：用C语言编写基于PWM控制程序，实现对直流电机的控制功能和显示。
4设计思路
采用单片机产生PWM（脉宽调制）信号，驱动LMD18200输出来驱动直流电机转动，根据键盘输入的转速，调整PWM脉宽信号的脉宽，从而改变电机的转速，通过CD4511进行7段数码管驱动显示电动机的转速。
5考察的知识点
单片机的使用；PWM脉宽调制技术；电机调速技术；显示技术；C语言编程技术；键盘输入技术；一套直流电机转速控制系统的设计，考察了学生单片机、电机调速技术及C语言等多方面的知识点，巩固了学生本科阶段所修基础课程和专业课程的基本理论知识，也启发了学生通过动手实践以及对实践结果进行思考获取知识，避免灌输式教学。同时也加强了对原理性知识的实践，降低了学习难度。
《控制电机》课程设计可行性分析
课程设计过程本身就是通过学生自己设计动手来探究和实践某些理论知识。在这个过程中，学生按照课程设计要求，提出自己的设计方案，列出课程设计过程中需要的器材清单，能有器材给予满足让学生自己动手，在很大程度上提高了学生的主观能动性。《控制电机》中讲授的每一种电机在我校实验室中仅有一台而只能进行观摩性实验，一个最主要的原因就是成本太高，而课程实验课程设计中一般用到的控制电机输入电压低、体积小、成本低、操作方便。上述实例中，让学生设计一套电动机调速系统，需要用到的核心器材就是PIC单片机C8051F310、微型直流电机ASLONG260和和驱动芯片LMD18200。微型直流机的成本在5元左右，单片机的价格在15元左右，驱动芯片的价格在35元左右，加上其他一些辅助器件如电阻电容等总共成本大概在70元左右。这样，一个班级如果4～5人一组，那么总共只需500元左右就可以让每个学生体会到动手实践的机会。因此，《控制电机》课程设计是经济可行的，不仅填补了实验器材的空缺，而且提高了学生应用动手能力，培养了学生的团队精神。
结语
《控制电机》课程设计是自动化及相关专业重要实践环节之一，在培养学生的动手能力与创新意识方面起了很重要的作用。通过课程设计，要求学生能综合运用两门及两门以上课程和先修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考。在考查学生的基础知识的同时，培养了学生的实践能力和团队协作能力，提高了学生的解决问题和创新的能力，促进学生个性发展。
单片机课程设计报告篇8
关键词：单片机类课程 实践教学 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0127-01
随着人民生活水平的提高和相关技术的发展，单片机技术在工业控制领域和消费电子领域等方面得到了广泛的应用。作为高校相关学科的专业基础课，“单片机原理应用”课程也得到了越来越多的重视，本课程的理论性和实践性都很强[1-2]。要使学生真正学好本课程，不仅要让学生深刻理解单片机的相关理论知识，重点在于要让学生学会怎么用好单片机，因此在高校的教学中，必须做到理论教学与实践教学并重，通过实践教学带动和促进理论教学，不断提高学生的动手能力和创新能力[3]。
1 当前实践教学现状
当前的实践教学中存在的问题可以从以下三方面分析。
1.1 试验课时和试验设备不足
以我校电气工程及其自动化专业本科生的培养方案为例，单片机原理与应用理论教学共76课时，其中含有60个理论学时和16个实验学时，另外设有一周单片机原理与应用课程设计。从学时分配上，实验课时占总课时的21.05%，比例偏低。为了在有限的实验学时内完成教学任务，试验指导教师只能安排一些基础性或验证性实验，学生缺乏足够的锻炼，达不到实验教学的最终目的。另外，受实验室中设备数量限制，实践教学中出现“抱大腿”现象，即一部分同学认真做，一部分同学玩的现象。
1.2 实践教学内容缺乏创新性
传统的单片机实验教学内容中基础性、验证性内容多，综合性、设计性实验少。课程设计中选题限于试验箱和试验台资源，题目内容很难跟踪当前技术发展的热点。为了达到实物设计的目的，课程设计中题目偏重于实验台（箱）上能进行的实验项目，限于资源，题目难度总体来说偏低，实践教学过程演变成了对实验课内容的简单综合。且选题陈旧，一题多届，多人一题现象普遍，缺乏综合性、新颖性，难以激发学生学习的兴趣，更无法培养学生的创新能力。
1.3 实践教学考核体系
传统的实践教学的成绩考核包含：课程设计报告，设计过程考核和作品设计考核。由于实践教学内容缺乏创新，容易出现投机取巧的现象，使得考核过程流于形式，难以区分学生在实践教学过程中取得的成果，也就调动学生在实践教学过程中的积极性。
2 实践教学改革内容
传统的单片机原理与应用的实践教学无法达到培养学生创新能力和综合应用能力的要求，需要进行改革。针对这些问题，实践教学改革在以下几个方面展开。
2.1 实验室建设
良好的实验室条件是能够开展实践教学的基础条件。在实验室建设中不再选用试验台或试验箱这些昂贵的试验设备，而是以单片机开发板作为实践教学的平台。单片机开发板价格较低，但资源却非常丰富，可以最大程度上满足实践教学的需要。而且可以随着技术的发展不断更新教学资源，甚至部分学生会自行购买。
2.2 项目驱动式实践教学
实践教学中不再由指导教师给定题目，而是由同学们自选题目，指导教师审查题目。项目的设计既要完全包含本课程的知识点和技能要求，还要与实际相联系。所选项目可以源自日常生活中遇到的问题，也可以是自己感兴趣的课题。所选题目由指导教师审查题目难度及可行性，并给出建议后形成一个小项目。这种选题方法可以最大程度上避免选题陈旧等问题。变抽象为具体，激发学生的学习兴趣。
2.3 实践教学组织
试验资源增加后，在组织实施实践教学中，鼓励单人单组，最多两人一组。利用兴趣引导学习，激发学习的主动性，从而可以最大程度上避免“抱大腿”现象。而且因为试验资源不再局限于实验室，可以更充分的利用利用课余时间。在开设课程设计的学期内完成，参加学期末的课程设计答辩。从思想上不再把单片机课程设计当做某一段时间内需要完成的任务。通过长时间的锻炼可以取得更好的实践锻炼效果。
2.4 开发工具多样化
实践教学中坚持开放工具的多样化，不限定使用仿真器调试。实践教学前期可以使用仿真器调试，锻炼学生的编程与调试能力。到实践教学后期，因为大部分程序已经调试完成，此时引导学生脱离仿真器调试程序，锻炼学生的分析问题和解决此类问题的逻辑思维。
2.5 以知识竞赛引领创新
鼓励以实践教学的作品参加部级或者省级电子设计类比赛。参加这类比赛以增强动手能力为主要目的，同时也会保证作品的实用性、新颖性和知识的综合性。激发学生之间的竞争意识，促进实践锻炼的教学效果。
2.6 实践教学的考核体系建设
学期末组织课程设计答辩，根据所选题目难度、任务工作量、完成情况、答辩表现、课程设计报告给出最终实践教学的基本成绩。根据参加各类大赛的获奖情况给出创新成绩，这两个成绩按一定比例确定最终成绩，在我校目前实施的考核体系中，竞赛成绩所占比例为30%。增加的答辩环节，既可以鉴别该同学是否真正完成了相应的实践教学锻炼，避免抄袭现象和“抱大腿”现象，还可以锻炼学生相应的逻辑思维能力。
3 实践教学改革的成效
从2012年开始在电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程三个专业进行实践教学内容及方法的试点改革，约有1000名学生接受了新的实践教学内容和方法。通过实践教学改革，激发了学生学习的主动性与积极性，培养了学生的创新意识和综合运用知识的能力，提高了学生的动手能力。学生参加电子类大赛的人数和获奖人数以及获奖等级逐年提高，2012年，在山东省大学生电子设计大赛中参赛的8只代表队全部获得山东省一等奖，2013年，在全国大学生电子设计大赛中有两个不同的题目获得全国一等奖，还有2个队伍获得全国二等奖，剩下的9只代表队获得了山东省一等奖。这些数据充分说明学生学习的积极性得到了激发，实践动手能力得到了明显的进步。
参考文献
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