单片机原理与接口技术精选(九篇)

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第1篇：单片机原理与接口技术范文

【关键词】单片机；接口技术；教学实验

单片机实验在单片机理论教学中，具有非常重要的实践作用。我们通过单片机教学实验，可以很好的提升学生动手能力，让学生在动手的过程中认识到其工作的特性和原理，对理论知识有一个非常直观、系统的认识和了解；除此之外，还可以加深学生对理论知识的印象和解读能力，使得学生在实践的过程中掌握单片机的关键理论知识和相关技术。

一、现有实验教学方式的不足

1、内容的系统性存在缺陷。实验课程的学时在课程总学时当中受到非常明显的遏制，假如说在原有的计划上安排了10个学时的实验课程，但是这些实验学时对单片机实验教学的实践需求是远远不够的。为了在有限的时间内把单片机的实验内容最大化讲解，实验课程的环节中穿插了非常多的论证性实验，并且教师会给出一定的程序步骤。在实验的时候，学生都是被动跟着教师进行，对于实验内容的认识依然停留在书本知识方面，缺少新器件和电路应用方面的实际操作训练。虽然说这么做加快了实验的周期时间，但是本着实验课程锻炼学生的实践操作能力和思维能力的目标依然没有实现。虽然说部分学生对于知识是一知半解，但是完全依照书本操作步骤进行，也可以完成相关的实验，但是这样的情况依然无法满足学生训练单片机内容的实践操作要求。

2、时间的灵活性非常古板。因为实验成绩是课程总成绩的少部分，因此当课堂教学内容全部结束的时候，所有的实验教学课程都要结束，要不然会影响到学校安排考试和成绩测评的安排，鉴于这样的原因，实验周期时间短和相对集中就成为了主要问题。在这部分时间内，实验室出现高负荷情况，每个班级的实验时间都安排的很集中，经常会出现下组学生等待上组学生做完实验等实验设备的情况，灵活的时间因此受到非常大的限制，并且影响到学生实验课程的教学质量。

3、综合性实验无法开展。因为单片机的价格非常低廉，体积还很小，相应的功能也在不断的完善，成为现代工业技术中非常理想的一种微控单元核心构件，尤其实在工业过程控制和智能仪器仪表方面应用非常广泛。单片机实例应用是非常容易就可以被利用在实验教学过程中的，因为这样不单单可以让学生建立一个非常系统的单片机知识系统，还能够让学生体验到单片机在实际应用中的价值。但是因为现实教学情况的限制，如此综合性的教学实验并没有被安排实验教学中，只是作为小部分的选修内容。

二、单片机实验教学的有效改革

1、专门开设单片机实验教学课程。真正意义上掌握单片机的理论知识，必要的实践操作是不能缺少的。现在的学生普遍感觉到单片机的理论知识很难把握，最主要的一个原因就是实践操作程度的不深刻，所以在改革单片机原理和接口技术实验课程的时候，必须把理论教育和实践操作一分为二。把传统课本知识中的实验内容全部分离开来，重新进行规划和分类，并且为此专门编纂特定的实验教材，从根本地位方面改变实验教学的存在价值。如此一来，实验课时得到了充分的保证，并且在实验内容的安排方面更加全面和具体，可以让学生在程序编写、通讯方式、存储器结构和系统综合应用方面得到全方位的训练和提升。目的是培养学生正确地思维方法和健康的学习态度。

2、柔和化的实验教学时间。单片机课程被设置为单独的实验课程之后，就不会依附于传统的理论知识教育，所以说在时间的安排方面非常充裕，基本上实现了实验时间的真正开放。实验时间贯穿于整个学期，每个小组之间可以进行不同类别的实验，随后进行对比和交流。实验时间不再依照传统理论课程时间的安排，而是全天都在实验，目的是确保不同层次的学生有充分的消化知识时间。实验课程的时间占据总课时的50%，学生可以自身学习的需要选择实验的类型。对于选修课程，不再要求学生在一个单元课时内完成，一个实验可以分成若干个小实验进行，留给学生充分思考的时间。

3、层次分明的实验内容。单片机实验教学的内容可以大致分为三部分，就是①基础实验部分，②设计实验部分，③系统试验部分。基础实验就是说对单片机基本知识的理解和学习，让学生根据指导书中的步骤设计进行，教师编写非常系统的实验步骤，使得学生在完成基础实验之后，具备一定的总结和编程能力。设计实验就是说对某一个单独的方面进行深入化的研究分析，只是针对一个知识点进行认真讨论，要求学生自己动手设计路线、编写程序、自行调试、发现问题和修改等。系统试验就是对毕业设计内容和专业领域设计内容，采用应用系统设计方式。

4、虚拟仿真技术和实践操作技术的完美结合。Proteus是现在最好的电路仿真实验软件，其中具备非常优秀的数字电路、模拟电路和电路系统，支持AVR和51系列等主流单片机系统和不同样的调试环境。比如说Keil C51 uVision2 软件，就是一款很好的单片机仿真实验软件。所以说在单片机实验课程改革过程中，我们将Proteus融入到单片机实验教学当中，要求学生在掌握基础知识之上，对于一些综合性的实验，学会使用Proteus软件进行设计和修正，然后再把自己做实验的内容移植到实验室硬件电路当中。很好的减小了原材料的损耗，也达到了训练学生操作能力的目的。

5、改良实验课程的测评方式。完善测评方式不单单是对学生所掌握知识的一个客观评价、对学生实践操作能力的肯定，更是成为激励学生努力学习的手段。测评的方式要具有一定的公平性和公正性。学生进行的每一项实验记录都占据一定的分值，学校不再需要进行单独的实验测验，而是对学生整个实验过程进行综合评价，尽可能规避偶然性和片面性情况的出现。

总结：单片机原理和接口技术的实验教学，最终目的是锻炼学生的动手解决问题的能力，所以在掌握理论知识的前提下，学习和熟练应用实验方法是非常关键的。因为单片机实验教育是一项漫长久远的任务目标，所有我们在只有单片机实验教学的基础上，融入科学发展观的理念，才可以更好的建立一套实验教学综合体系，顺应时展的要求。

参考文献：

[1]丁保华、陈军、张有忠. 单片机原理独立实验教学体系的改革与探索[J]. 实验室科学. 2010，（11）：120-123.

[2]杨金泉、郝志华、张国旭、田红霞、田丽欣. 单片机原理及应用实验教学改革研究与实践[J]. 黑龙江科技信息. 2011，（23）：150-155.

[3]饶伟、周俊. 关于高职院校的单片机课程教改的研究[J]. 黑龙江科技信息. 2012，（29）：200-205.

第2篇：单片机原理与接口技术范文

关键词：翻转课堂；新型教学模式；实践教学；改革策略

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0152-02

单片机原理及接口技术作为一门对实践技能和实践经验要求相当高的课程，在教学的过程中，教师需要带领学生进行大量的实践活动，这样才能保障学生在完成理论知识的学习之后能够将其应用到实践的过程当中，培养学生在实践过程中发现问题和解决问题的能力。然而，在目前我国大部分高校和院校当中，对于单片机原理及接口技术课程的教学依然还停留在大量理论知识的传授上，实践教学的课时和力度都有所不足。这就导致了学生虽然具备深厚的理论知识，但是却无法很好的将其应用到实际的工作当中。而在社会的职场当中，企业尤为看中的就是员工的实践经验和实践技能，学生的不足很容易让他们在职场中失去竞争力，影响他们未来的职业发展。那么，要如何才能提高学生的实践能力，丰富他们的实践经验，使学生在职场上更具有竞争力呢？笔者在本文中将从教学改革，特别是实践教学改革方面来阐述自己的观点。

一、目前单片机原理及接口技术课程教学所存在的问题

要想进行教学改革，首先要了解现在教学过程中所存在的问题。从笔者的观察来看，目前在单片机原理与接口技术课程教学中主要存在以下几个问题。

1.传统的教学模式忽略学生的感受。在现在大多数的高校和院校之中，所采取的教学方法还是传统的以教师为中心、着重理论知识的传授方式。在这样的情况下，学生很难参与到课程当中，学生缺乏参与感，就更加难以提起学习的兴趣，也无法在接下来的实践过程当中很好的完成教师所布置的训练。

2.实践内容单一。这是目前的单片机原理与接口技术课程实践教学中存在的非常严重的一个问题。大部分的实践教学都是一些常用的实践内容，比如说I/O口、LED等。并且从实践的内容来看，大部分的实践都是属于验证型，而对于综合型以及设计型的实践内容相对较少。对于学生来说，验证型的实践内容虽然能够锻炼他们的动手能力，但是却缺乏对学生思考问题和创造性的能力的锻炼。

3.实践教学内容与理论知识脱节。从目前的单片机原理与接口技术实践教学来看，大部分的实践内容都已经与现代的行业发展和行业需求脱节，实践内容远不及行业当下的发展形势和发展状况。这样一来，就无法达到通过实践教学让学生拥有丰富的实践经验，以适应在未来职业生涯中行业的发展，提高学生在职场中的竞争力的目的。

二、翻转课堂的作用

翻转课堂（Flipped Class）也叫做颠倒课堂（Inverted Classroom），是一种颠覆了传统教学模式的新型教学模式。翻转课堂主要是以微课程为主，将课程的内容分割、切碎为多个知识碎片，在每一个知识碎片中又存在着内部的联系，学生可以在课堂外的任何地方，利用网络来进行学习。这样的教学模式更加高效，也能够培养学生自主学习的能力以及思考问题、发现问题的习惯。而在单片机原理与接口技术的实践教学中，采取翻转课堂的教学模式主要有以下几点好处。

1.节约课时。采取翻转课堂的教学模式，最重要的优势就是可以节约单片机原理与接口技术课程的课时。单片机原理与接口技术课程是一门非常复杂的学科，本身就存在着课时较少的问题。而翻转课堂的教学模式，可以让学生在课外就能够对相关的理论知识进行学习，这样一来就节约了在课堂上理论知识的授课时间，并且利用多余出来的课时进行更多的实践活动。

2.培养学生自主学习的能力。在翻转课堂的教学模式中，学生前期的学习主要是在课外对微课程的学习。学生在学习的过程中要锻炼自己的自主学习以及发现问题、思考问题的能力，这样才能在课堂内跟上教师的教学节奏。如此一来，通过长期以往的锻炼，学生的自主学习能力自然而然会有提高，并且也会培养出勤思考以及解决问题的习惯。

三、基于翻转课堂的单片机原理及接口技术课程实践教学改革

1.开发网络平台，帮助学生理论知识学习。要想要让单片机原理及接口技术课程的实践教学能够有所改进，首先要注意的就是学生一定要具有深厚的理论知识，这样才能在实践过程中运用理论知识来解决遇到的问题。而在翻转课堂的教学模式当中，学生前期的理论知识主要是通过微课程的学习来获得，因此一定要注意微课程的设计和研发。开发网络平台，不仅能够让学生有更方便快捷的渠道进行学习，同时还能丰富学生的知识结构，巩固他们所学的理论知识。

2.进行个性化的微课程设计。在翻转课堂的教学模式当中，学生的自学都是要通过微课程来进行，因此，教师一定要注意针对学生实际学习情况的不同对微课程进行个性化设计。这样一来，处于不同学习进度的学生就能根据自己的实际情况来挑选微课程进行学习，并且对其知识的薄弱点进行强化，让他们更好的掌握所学的知识，真正的做到因材施教。

3.教师可设计更多的实践内容。通过翻转课堂的教学模式，可以节约课时，教师在课堂上可以省去大把的理论知识讲解时间，并可以将节约出来的时间投入到更多的为学生解答并且引导学生实践过程的工作中去。而有了充裕的课时之后，教师就可以在原有的实践内容的基础上，设计一些与行业当下发展形势和发展现状紧密相连的实践内容。比如可以设计“温度计”、“抢答器”等综合型的实践内容，让学生不仅仅停留在验证型的实践内容当中，提高学生的创造和思考能力。并且，在课余教师还可以鼓励学生参加一些竞赛，让学生能够在实践过程中不断地寻找问题并解决问题，进一步的提高自己的能力，为未来的职场竞争打下良好的基础。

4.成立相关科技活动小组。通过翻转课堂的教学模式，学生自主学习和解决问题的能力得到大大的提升。为了保持良好的发展，教师可以成立与单片机原理及接口技术课程相关的科技活动小组，让学生在完成课堂内的实践活动后，在课外还有更多的机会接触到实践活动，并且教师可以针对学生的情况对其进行不同程度的指导，这样一来，不仅能够激发学生的学习热情，还能够通过针对性的指导提高学生的学习，培养他们的实践能力，让他们对该门课程更加热爱。

5.改变教师评价机制，激发教师的热情。教师需要明白的一件事情就是，翻转课堂的教学模式不仅是对学生的自主学习能力有着极高的要求，对教师的要求更高。翻转课堂的教学模式是以学生为主，但并不意味着就会减少教师在教学活动中的参与度。事实上，教师从讲解者演变为引导者，其重要性要远大于传统教学模式中教师所起的作用。因此，笔者认为，学校也需要调整对教师的评价机制，以此来督促并激发教师更好的实现其教学目的，并达到理想的教学效果。而要如何调整教师的评价机制呢？笔者认为可以从以下几个方面入手：（1）课程的设计；（2）微课程的讲解；（3）课外与学生的沟通；（4）学生分析、解决问题的能力。将这些作为KPI对教师进行考核，而资源较为丰富的院校还可以对达到KPI的教师进行奖励，以此来激发教师的教学热情。

四、结语

翻转课堂的教学模式作为一种创新型的教学模式，对教师的教学有着极大的帮助。在单片机原理及接口技术实践教学中，采用翻转课堂的教学模式能够很好的解决该门课程在实际的教学过程中所存在的问题。因此，笔者认为，采取翻转课堂的教学模式才能更加有利于该课程的教学和发展，以培养出更加适合行业发展的人才。

参考文献：

[1]汪晓晨，王春峰.单片机原理及接口技术实验教学改革与探讨[J].信息与电脑：理论版，2016，（2）.

第3篇：单片机原理与接口技术范文

[关键词]单片机教学模式

[中图分类号]TN312.8[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0114-01

1 单片机课程的安排

近年来,我院把《单片机原理与接口技术》这门课作为电气类专业的必修课程,以前对高职学生在入学第二学期开设这门理论课,第六学期再开始实践课程。这样的课程安排是有原因的,作为理论教学方面,第一学期由于开设了《微机原理》,第二学期自然就开设《单片机原理与接口技术》,便于课题衔接。但单片机的实训课题作为控制单元只能放在相关专业课程之后,并且有了一定的技术基础才能进行实训。如经过电工的基本技能、模拟电子、数字电子等相关专业课程的训练之后才进行。这样我院就把单片机的实训课程安排在第六学期进行实训,理论课程结束太长时间,给实训教师和学生都带来了很大的压力和困难,并且学生普遍感觉到这么课程难学,部分学生产生厌学情绪。对此近年来我院对许多专业课程进行了调整,采用模块式教学。单片机也采用模块式教学。

2 教学方法

所谓模块式教学是把理论课与实训课放在一起进行,边理论边实训。

2.1 课程结构安排

单片机的概述;MCS-51单片机的基本结构;单片机的最小系统扩展;MCS-51单片机的指令系统;汇编语言程序设计;中断系统;MCS-51定时器/计数器;串行接口;MCS-51单片机的I/O口扩展;接口技术。

2.2 教学课程结构分析

在讲第一章单片机的概述的同时,就把单片机发给学生,我院采用的是启东计算机厂生产的DVCC-52JH++单片机箱。这样就比理论课单纯的一支粉笔一块黑板凭学生想象的教学容易多了,使教学直观化。

在讲第二章MCS-51单片机的基本结构的时候。有些内容如P1、P3口便对于学生进行实际演示,(1)、P3.3口做输入口,外接一脉冲,每输入一个脉冲,P1口按十六进制加一。(2)、P1口做输出口,编写程序,使P1口接的8个发光二极管L1―L8按16进制加一方式点亮发光二极管。实训说明由于P1口是准双向口,它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同,由准双向口结构可知:当P1口作为输入口时,必须先对它置高电平,使内部MOS管截止,因内部上拉电阻是20KΩ―40KΩ,故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高,且原来是低电平,则MOS管导通,读入的数据是不正确的。这样由原来的理论教学抽象的概念变得直观化。

在讲第三章单片机的最小系统扩展时,对全书的结构进行了调整,现在单片机原来与应用的教材琳琅满目,种类繁多。但课程结构大同小异,在讲完上述第一、二章后,第三章便是指令系统。但我感觉这时候讲指令系统会增加学生学习的难度。如果这时候讲单片机的最小系统扩展让学生先学习硬件系统,由于硬件系统直观、简单、易学,对单片机硬件工作原理和结构有了进一步的认识和理解后,有了一定的硬件基础,更容易让学生上手。为后续的课程实行一体化教学打下良好的基础,如在后面讲指令的时候,就可以做到边讲边练。课题就这样一环套一环的进行下去,把看不见的软件程序通过硬件显示出来。

后续的课题安排和其它书籍安排的一样,并且根据职业技术教育的特点和要求,在教材的使用上应适当降低教材的理论深度和难度,精选内容,突出重点,多举实例,多做实际训练,对于学生不易理解和容易混淆的概念,力求做到通俗易懂,边讲边练,理论与实际紧密的联系在一起。

2.3 采用多媒体和黑板结合授课

有些内容用黑板讲解效果好,有些采用多媒体讲解好,利用自己制作适用于课堂教学的多媒体课件。例如,在讲解堆栈等内容的时候,通过多媒体演示入栈操作和出栈操作的过程,可以取得良好的教学效果。其他知识点的讲解同样可以仿效。集动画、声音、图片、文本于一体的多媒体课件不仅能够使抽象的理论知识变得直观易懂识,而且能够活跃课堂气氛,从而激发起学生的学习兴趣。

2.4 活跃课堂氛围,调动学生的积极性

在单片机教学过程中,课题本身难度大,课堂气氛容易沉闷。因此应注意调动学生的积极性与主动性。教学的主体是学生,老师讲的再好,学生不认真听,不认真训练效果同样不好。只有学生对此课程产生兴趣,这门课程才有可能学好。因此在教学过程中要注意以下几点:(1)语言要生动,风趣。尽量联系实际,多举实际例子,多让学生的动手。对于难理解的内容,教师尽量用自己理解后的语言告诉学生。(2)树立榜样,建立激励机制,鼓励、激发学生学习的兴趣和热情。(3)课题开始的时候,课题内容由浅入深,待学生掌握以后可逐步加大难度。

2.5 教学媒体

一体化教学的教学媒体相对于理论教学有天然的优势,我们有大量的仪器、设备、元器件可以使用。本课程主要用到的教学媒体有计算机机、软件系统、单片机仿真系统。目前市场上单片机实训设备种类繁多,但总的来说,都能够完成相关的软件实训和硬件实训。我院采用DVCC-52JH++型单片机实训设备,我们从中精选了几个软件实训和硬件实训。软件实训可以提高学生编程水平,培养学生逻辑思维能力;硬件实训可以培养学生实践动手能力,两者相得益彰。

事实证明,通过以上教学方法的改进,我所教授的单片机课程,在教学质量方面有了显著地提高,教学效果收效明显,学生普遍反映良好。以上是我在教学过程中积累的一点经验,希望各位专家及同行予以批评指正!

[参考文献]

[1] 李明,毕万新.《单片微型计算机及接口技术》.大连理工大学出版社.

[2] 张振荣,平.《单片机原理及实用技术》.人民邮电出版社.

第4篇：单片机原理与接口技术范文

曲曰阳，商 行，王九龙

（绥化学院 电气工程学院，黑龙江 绥化 152061）

摘 要:本项目分析了单片机接口技术课程的理论和实训相结合出现不足的问题，基于本校当前提出的建设应用型大学和培养应用型人才的目标。从单片机接口技术的实训课程入手，通过对其内容的调整，整合和修正，并于实际生产实践相结合，提出了本实践教学改革的研究。

关键词：单片机；应用型人才；生产实践；教学改革

如何改革目前的课程的教学方法是我国高等院校现在面临的主要问题之一，为了使实训教学的体系适应我国当前科技和经济社会的发展形势。最近几年我校重点提出了以“培养应用型人才，建设应用型大学”为目标的教学模式。目前摆在我校教师面前的一道难题是如何提高学生的专业课程的实际应用能力[1]。

单片机课程具有极强的实践和综合性的特点，本门课程知识点繁杂，概念抽象且不易懂，学生对课程全面掌握有较大的难度。以前的教学体系依靠教师为主体的填鸭式理论和实验教学，实验课程的内容只用普中单片机开发板来验证实验的结果，内容缺乏实用性，没有引起学生的兴趣，导致极少有学生能独立自主地用理论知识来解决实际生产项目的设计问题，这种教学方式不利于培养学生的独立解决实际问题的能力。如何改变这种教学方法，激发学生的应用兴趣，真正理解并掌握单片机接口技术，是单片机教学中急需解决的问题。

本人是一位从事单片机实训教学工作的青年教师，在这里结合我校实际的情况，谈一下自己对单片机接口课程实践教学改革的方法几点想法。

一 单片机原理及接口技术实践教学现状

1.1 我校单片机课程实验设备现状

单片机实训的应用材料缺失，仿真开发设备落后，尤其是仿真程序的下载接口端损坏不能下载编译的程序，因此实训教学内容不广泛，前沿信息量少，实际应用实训量少，而且主要以验证性实验来教学[2]。

1.2 传统的单片机课程的实训教学缺点

主要采用“普中开发板”来完成单片机实训的教学。在实训中很容易发现，学生做实训项目时都用学校提供的教材中现成的仿真资料，编译出仿真的程序，没有学生能够独立认真地去分析程序编译的流程，更说不上程序的完善和修正了。学生对于单片机仿真电路也仅仅依据实训指导书的要求在普中开发板上做简单的布线，学生没有一个电气原理图的整体概念，导致最后还是不会独立设计仿真电路，甚至都读不懂最基本的电气原理图。

1.3 理论教学与实训教学脱节

实训教学的内容与实际应用脱节，由于单片机教师一般理论知识较强，但是实际应用的实训教学能力较弱，容易产生理论知识与实际应用脱节，而本门课程又让学生在极短的一个学期能够理解且独立编程到最后调试运行，难度系数较大。所以学生在本课程中实际应用的系统设计能力近乎得不到应有的锻炼，而实际的实训应用中又都是软、硬件的总体系统设计，因此极大地制约了提高学生课程创新和实际应用的能力。

1.4 验证实训项目过多，且设计和综合性的实训项目少

在当前实训的设备和方式相对落后，教学质量较低，应用效果不是很好；没有培养学生的动手能力。实训设备的落后导致学生实训时仅能输入简单的程序来编译，查看其运行结果就结束了。因此学生不能深刻地认识设计时对实际项目的硬件要求。既不知道应该怎么去选择相应的芯片，也不知道怎么去设计总体的系统，甚至有的学生在学习完本门课程之后都找不到芯片的引脚和正负极[3]。

二 单片机实践教学改革方案

分析以上的教学不足的问题，传统的教学方式已经不能满足当下社会发展的形势对高校的教学要求了。本方案拟提出对单片机接口实训课程加以拓展，不能局限于课程的基本理论的学习，还要把企业的实际生产案例引入到单片机的教学当中来，用实际的生产项目来促使学生更好更直观的应用单片机课程所学的知识。基于本方案的实施过程，引用几个实际生产项目来完成单片机的教学内容，现举一个案例来论述本教学改革方法。项目名称《基于单片机的车门控制系统》，其包含单片机中控模块、继电控制模块和无线传输模块。从教学内容可知该项目包含单片机中的按键处理、数码显示、定时器、中断、模数转换、串行通信和I/O口操作等基础知识,还包含电子产品的设计方法、 电路调试和电子产品的软硬件综合调试等电子产品的研发内容。基本部分为单片机的基础知识,是教学大纲规定的教学内容,也是每一个同学必须完成的任务[4]。

三 学生独立开放式完成项目

3.1 实际项目的实施

我们学校对于单片机的教学有两种途径，一个是学校设立了独立的实训课程，另一个是开放实验室项目，我院还有汽车服务工程专业，结合我们学校的教学和专业情况，我把基于单片机的车门控制系统的产品在实训课和开放实验课上展示给学生，并把各个模块做简要的阐述，并把项目的设计任务布置下去，作为教师，把项目彻底放给学生独立自主得去做，同时在课上或者课下随时给学生做辅导答疑，使学生的思路一直朝着项目完成的方向发展，即以“项目引入项目分析功能分解知识点串讲实践应用平台构建项目开展项目完成”的一系列教学活动。这种教师引导使学生以一位电子研发工程师的角度来解决问题。 让学生做和学相结合，体现项目的实践性[5]。

3.2 项目的考核标准

在学生的实际项目开发过程中，通过什么途径可以确保学生对项目开发的学习具有时效性，我参照了我校和别的院校的单片机实训的考核办法，制定了一个考核方案，方案如表1所示。

表1 考核方案表

评价项目

分值

具   体   要   求

评分参考

得

分

A

B

C

D

E

软件应用与编程

50

熟悉电路各单元基本工作原理；各单元间连线规范，准确无误；电路的调试、检测、故障分析准确；程序结构合理，层次分明，符合规范。

50

45

40

35

≤30

设计报告

20

语句通顺，无错别字；数据、图表规范，技术或专业用语准确；设计格式符合撰写规范。

20

18

16

14

≤12

工艺及运行结果

10

整体布局、布线合理、工艺规范；

电路及程序运行结果正确，达到预期效果。

10

9

8

7

≤6

答  辩

20

有理论根据，基本概念清楚；对设计中的重点和难点把握准确；掌握了专业基础理论和基本知识；程序理解准确；有较强的分析问题和解决问题的能力。

20

18

16

14

≤12

3.3 项目的效果

从考核成绩看，学生可以独立完成项目，70到90分居多。平时上课认真程度较好，但是对知识的应用细节有待提高，特别是程序缺少“；和{}”的学生较为常见。因此在教学中强调细节的把控，在实训中严格要求，注意培养学生认真严谨的科学态度。

四 结 语

通过此次的教学改革，学生对单片机学习更加有兴趣，可以对实际的项目做一个整体的设计，并且学以致用，在蓝桥杯单片机设计大赛上多次获得省和国家奖励，并且在单片机开发领域就业情况良好。

参考文献:

[1]陈爽，应用型人才培养模式的实验教学改革[J].实验室研究与探索. 2012(09):1~3

[2]郭继宁，曹丽.高职单片机原理与接口技术课程改革探讨[J].科技信息，2012 (9) :206-206

[3]苏宝林，李怀亮.单片机原理及接口技术实践教学改革研究[J].绥化学院学报，2010(1):191~192

第5篇：单片机原理与接口技术范文

【关键词】技工教育；单片机；传统教学法；模块式教学法；Keil　uVision2软件

一、引言

单片机技术在现代电子工程领域应用广泛，尤其在仪器仪表、工业控制、数据处理、自动检测、汽车、智能家电及通信等领域得到广泛应用。为适应市场需求和生产实际的需要，《单片机原理及接口技术》课程已成为技工院校中设立的机电一体化、电子装配等相关专业的重要专业课，在对学生进行专业技能的培养及帮助学生通过单片机这一工具深入认识所学专业等方面发挥了重要作用。

《单片机原理及接口技术》综合了软件和硬件设计，综合性较强，且学习过程中学生普遍感到难学。近年来针对该课程兴起了所谓的“模块式教学法”，很多技工院校用此种方法代替了普遍认为枯燥、难学的传统式教学方法。作者在承担该课程教学任务时曾使用两种不同的教学方法，作者认为，两种方法各有利弊，并根据技工院校学生的特点，最终选用传统方法教授本门课程。故本文以单片机课程的传统教学方法为基础，根据单片机教学的特点和作者的经验，以培养学生自主学习能力、实践动手能力和科技创新能力为中心，针对培养应用型人才的目标，对单片机课程教学改革进行了探讨。

二、传统教学方法与模块式教学方法比较

1、模块式教学法的优劣分析

近几年新兴的模块式教学方法注重实践，在教学过程中先从构建一个小的单片机系统开始，逐渐过渡到较大的单片机系统，在此过程中逐渐地、相对零散地渗透单片机的结构、指令系统及各组成部分的知识。该方法的优势在于能使学生在学习这门相对枯燥的课程之初，就能体会到自己搭建简单系统的乐趣，让学生在实践中学习，并通过动手实践调动其学习积极性。

但该方法也有其弊端。比如技工院校中相关专业由于受课时和其它条件限制，并不开设《微机原理》等专业基础课，还有一部分学生在学习电路理论课程时，往往也是学完了还一知半解，而该方法应建立在学生对计算机组成、基本工作原理有一定了解的基础上，且有较好的《模拟电路》和《数字电路》的理论和实验基础，否则，反而会增加对学生知识点理解的难度，其优势也很难体现。

2、传统式教学法的优劣分析及改进

《单片机原理及接口技术》的传统式教学方法的优点在于注重理论知识体系的完整性，起点低，适合基础较差的学生。但因为该课程实践性强，所以该方法对理论知识的强调使得教学中要花费大量时间讲授程序设计方法和硬件工作原理，忽视了实践，在教学效果上有很多不理想的方面。其缺点主要体现在采用该方法时很多初学者往往是在学习过程中由于枯燥、没有成就感而放弃。

本文提出的Keil　uVision2软件应用在单片机原理及接口技术课程传统教学模式中的方法，可以发挥前述两种方法优点，并在一定程度上避免二者的缺点。针对技工院校学生的种种特点，作者认为传统式教学方法更适合没有学过相关课程或基础较差的学生。该方法可以有效激发激发学生学习本课程的兴趣，打消部分电路基础较差的学生的顾虑，并在后续学习中使用该软件进行仿真，也让学生体验到动手的乐趣，能实时观察单片机内部变化。相比之下，该方法更高效，起点更低，也更节约教学成本。

三、　Keil　uVision2在传统模式教学法中的应用

1、Keil　uVision2软件简介

Keil　uVision2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，使用接近于传统C语言的语法来开发。在该环境下，我们也可以直接用汇编语言来编写程序，并通过其提供的一系列工具观察单片机在执行程序过程中的变化，使学生更进一步了解单片机的结构及工作原理。同时该软件支持主流单片机编程语言——C语言，为学生以后使用单片机提供了方便。

2、Keil　uVision2在传统模式教学法中的应用

在单片机的教学中，所涉及的内容包括内部结构、指令系统、基本结构程序设计、系统扩展及接口扩展等。教学时应充分考虑课程特点并根据课程内容合理安排仿真教学内容。下面以MCS一51系列单片机为例介绍Keil　uVision2软件在单片机教学中的应用。

首先针对5l系列单片机所提供的存储器（包括ROM和RAM）资源，在理论讲解其组织形式的基础上，可以在Keil　uVision2软件单步运行仿真实例的情况打开相应窗口查看寄存器内容。这样不仅能使学生对单片机内部的存储器有一个直观的了解，更能使学生掌握其实际使用和程序调试方法。

在指令系统的教学过程中也可使用此方法，结合存储器知识和对每条指令执行时存储器变化情况的观察，使学生能够深入了解各条指令本身及指令对存储器和特殊寄存器的影响，为以后的程序设计打下扎实的基础。例如，在讲解带进位的加法指令ADDC时，可以在软件的寄存器窗口看到这条指令执行后对CY、AC、OV、P等标志位的影响，并根据具体的简单程序实例观察到程序执行后对内部RAM区内容的改变，从而在学习新指令的同时，更进一步熟悉了内部RAM区的结构。

对于基本结构程序设计的教学，利用仿真软件演示具体语句的执行效果、算法的具体实现、程序中语法错误的检查和逻辑错误的验证等内容。例如，在执行简单的循环结构的程序时，可以在学生通过单步执行每条指令熟悉程序结构和指令的同时，引导学生观察PC指针的值的变化，以使学生更易理解相对抽象的PC指针的概念。根据实际教学经验，这一方法对于解决PC指针抽象、难学的问题效果明显。

有了上述这些实践过程，系统扩展及接口扩展教学时，学生已基本能够自己调试一些小的程序，在这个阶段应注重引导学生观察端口的变化，结合对理论教学实例的分析，对比调试的结果，无需在实验箱或实验板上外接扩展电路就可达到使学生学会用单片机控制简单设备的教学目标。当然有条件的话这时就可以适当加入实际的电路搭接的教学内容。此时学生搭接电路时已对单片机有个系统、完整的了解，再进入实践环节会更加轻松。避免了模块式教学法中学生开始就用单片机构建系统导致很多学生构建了几个系统以后还一头雾水，不知道单片机究竟是怎样工作的；也避免了在学习的过程中做纯粹的理论灌输，使学生失去继续学习的兴趣。

3、利用Keil　uVision2软件在传统教学模式中应用的优点

利用该仿真软件教学具有许多优势：第一、效率高。程序修改、编译后马上就可以看到效果，提高课堂教学效率；第二、课堂教学效果好。教师可以用多媒体技术将仿真结果投影在大屏幕上，统一分

性、主动性被充分调动起来了，学习效率大大提高。

（3）评价。及时表扬做得好的小组与个人，形成组间交流，组内小结，及时总结经验和方法的学习习惯。教师对各小组的作品和协作情况加以评定，给出分数。每次实践课都可展示优秀的作品，激发学生追求完美的品质，同时优秀的小组和个人要给予加分。还可以根据具体情况组织学习进行组间评比吸取他人的长处为自己所用。

四、结语

以上是计算机教学的几种方法，当然还有其他方法有待我们在教学实践中不断摸索、创新。不同的知识模块适合不同的教学方法，任何一种教学方法都不能涵盖所有教学内容，每种教学方法都有局限性。因此，教师要善于综合运用各种教学法，使之融会贯通，从而有效地提高学生综合运用计算机的能力。

【注释】

[1]田海梅，张燕.基于任务驱动的计算机专业课教学模式[J]　.实验技术与管理，2011（05）.

[2]吴魁.案例教学法在中职计算机教学中的思考[J]　.学理论，2010（04）.

[3]何克抗.建构主义学习环境下的教学设计[M]．北京：北京师范大学出版社，2000．

第6篇：单片机原理与接口技术范文

Liu Xijuan

（Baocheng Engineering Institute of Xi'an Aviation Employee's University，Baoji 721006，China）

摘要： 《单片机应用技术》课程具有综合性强、实用性强、工程性强的特点，传统的教学模式不能适应高职教育的培养目标。针对目前高职院校单片机教学中遇到的困难，文章对教学中存在的问题进行了分析，并就培养学生学习兴趣、改善教学方法、改变考核方式三方面进行了探索。

Abstract: The Application Technology of Single Chip is a synthetic and practical course. Traditional teaching for single chip course can not adapt to cultivation objects for higher vocational education in new position. According to the difficulties of single chip teaching in higher vocational college, this paper discussed the problems, and made exploration from developing student’s interests, improving teaching method, and transforming testing forms.

关键词： 单片机 教学方法 考核模式

Key words: single chip; teaching method; testing forms

中图分类号：G420 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）21-0181-02

0引言

《单片机应用技术》课程是高职高专院校机电类和电气类专业一门重要的专业课程，其教学目的是培养具有单片机应用产品设计、开发、分析、调试和制作能力的实践型人才，该课程对学生职业岗位能力培养和职业素质养成起着主要支撑作用。

传统的单片机教学大多以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，侧重于原理式的叙述，很少有结合工程实践的内容，忽略了该课程的应用目的，以至于未达到理想的教学效果。为了适应新形势下职业教育的培养目标，按照高职教育“必须、够用”为度的原则，笔者从实用的角度出发，近年来一直致力探索适应高职特点的单片机课程的教学模式[1]。

1单片机教学现状分析

1.1 单片机课程的特点《单片机应用技术》介绍了单片机的基本知识和单片机技术的应用，其内容与工程实际紧密联系，实用性很强，是一门在理论指导下，偏重于实际应用的课程。要求学生在首先学好单片机原理的基础上，重视实践环节，具有一定的实际动手操作能力。

本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程， 软件与硬件必须同时兼顾。因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点[2]。

1.2 目前教学中存在的主要问题

1.2.1 知识点多，内容抽象单片机课程的理论教学内容主要包括单片机的硬件构成、汇编语言程序设计和接口技术等方面的内容，特别是涉及较多的单片机的内部原理和结构，电路结构复杂，汇编语言与机器硬件结合紧密，这些内容对于学生来说，感觉比较抽象。因此，在初学这门课程的时候，很难激发起学生的学习兴趣，甚至会有一些学生产生抵触情绪。

1.2.2 涉及到应用方面的实践较少该课程内容主要偏重于单片机本身的原理部分，实际应用的内容较少。且理论教学的时间大部分都放在汇编语言上，削弱了其应用。在实验教学中，由于大多数学校采用的都是固定的实验箱，学生事先编好程序，在教师指导下搭接好电路，来进行验证。很多学生即使做完了实验，也不太明白为什么要这样做，更无从去谈具体的应用问题了。而且因为课时的关系，为保证学生能完成要求的内容，一般会事先把程序设计的基本思路、流程图甚至流程图给学生做参考，这样就形成了学生的依赖心理，学生在该门课程的学习上就成为了一种应付的情况，自己没有主动性和创新性。

1.2.3 教学模式单一 现在各学校都采用了多媒体教学，比起以前的传统板书，效率上有了很大的提高，但从教学效果上来说，基本上都是用简单的PPT来照本宣科，学生来不及做笔记而且没有时间消化理解。

1.2.4 先修课开设时间不合理单片机课程所涉及到的先修课较多，有数字电路、模拟电路、C语言程序设计、微机组成原理、接口技术、汇编语言等课程，一般来说，作为计算机应用专业的学生，在学单片机课程时，以上课程基本上都开设过了，而对于非计算机专业来说，大多数学校只开设了数字电路、模拟电路等过程，这样就造成了在学习单片机课程时，综合性强，涉及内容多，学生感觉难度很大。

2教学方法探索

高职学生的基础知识和自学能力，与本科院校相比仍有差距. 但我们培养的是具有与本专业方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力的生产第一线技术应用性专门人才。学生具有一定的基础知识都能达到我们的培养目标，因此，本着高职培养“必须、够用”为度的原则，从实用的角度出发，在教学中充分突出单片机应用方面的知识[3]。

2.1 激发学生的学习兴趣针对高职学生的特点，从应用角度出发，根据“从感性到理性”的认识规律，调整了传统的教学顺序、进度和教学内容。对理论与实践课程进行改革，重点放在原理与应用的结合上，注重培养学生的实际应用能力培养。

对部分学生在学习单片机中的畏难情绪，只有解决单片机学习入门难，编程难的问题，才能够提高学生的学习兴趣，使他们有一种强烈的求知欲望和热情，引导他们自觉投入到学习中去。比如教师在讲授该课程之前，应系统地阐述单片机技术在实践中的具体应用，如单片机在智能仪表、实时工业控制、智能家居等领域的广泛应用，让学生明白学习该课程的具体实践意义，这样有利于提高学生学习该课程的积极性。此外，教师在讲授新课之前，向学生展示一个完整的单片机系统，如多功能电子钟、数字频率计等实用性较强的系统。学生通过直观认识单片机，了解单片机的具体功能，在一开始就激发了学生的学习兴趣，提高学习的积极性。

2.2 改善传统教学方法在传统的教学模式中，都是按照单片机的结构体系来授课的，存在很多问题。如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等，使学生入门学习望而生畏。为了解决这些问题，我们在教学方法上进行了改革，打破传统的单一教学模式，采用先进的教学手段，运用项目教学法、实物演示法等教学方法，引入了嵌入式科研仿真与开发平台Proteus进行单片机教学，在课堂上进行单片机单元电路的硬件、软件设计、程序调试、仿真运行，使教学取得了极佳的效果，激发学生的兴趣，理论教学收到良好效果。具体实施中，可以考虑将以下教学方法相结合：

2.2.1 实例教学法以一个典型项目作为实例，将该实例进行分解得到相应的知识模块，将分解出来的知识模块按照将来从事职业岗位工程需要的流程，分别放在后续章节中进行详细剖析，最后将前述内容进行综合，并在综合中进行提高。对于典型项目中的核心技能选择具有实用性、趣味性、直观性、挑战性的教学案例进行导入。为防止教学内容因项目集中而过于片面，在各章节中注意了知识和技能的积累，这种用一个典型的例证贯穿于整个教材，让学生在学习过程中得到反复性的思维训练，加深了对教学内容的理解和运用，同时，项目实例本身是动态更新的，是随着技术的发展和应用的不断深入来及时调整该实例中的单元电路。这样便于学生学、记、用。

2.2.2 任务驱动式项目教学法单片机课程的目标是培养学生单片机控制系统的开发应用能力，在教学中应特别注重实践环节的教学，同时要紧跟智能化电子应用产品的发展现状。因此可以在实例教学法的基础上，引导学生进一步学习，激发他们的创造性。

在设计授课内容时，把真实的项目作为工作任务引入课堂，将单片机内部资源的应用划分为一个个任务，每个任务都是设计一个完整的单片机控制系统。教师按照单片机产品真实的设计过程，详细讲解每一个任务的任务分析、元器件选择、硬件电路设计、程序编制、程序调试到程序烧录的全过程。学生在学习一个任务之后，可以动手制做这个单片机控制系统，以加深学生对单片机控制系统的理解，提高学习兴趣，达到很好的学习效果。达到工学结合的目的，培养学生的思考与动手能力，并以完成仿真项目或综合实训项目的形式来考验学生的实践能力。

2.2.3 直观教学法单片机具有抽象、不易理解的特点，历来被一部分同学看成是课程学习中的一块“硬骨头”，尽管花费相当多的时间，但对单片机CPU执行指令的过程、中断及处理、接口电路设计的时序配合等问题，仍似懂非懂。为此，在《单片机》教学过程中，我们通过自制的课件，以动画、图片、录像、现场操作、软件仿真等教育技术开展理论教学，将复杂的原理以简单、感性的方法展现出来，充分激发学生的学习兴趣与主动性。如讲述MCS-51的指令系统时，要求学生掌握指令的运行结果，读懂各种各样的程序，为后面的汇编语言程序设计打下良好的基础。但对于初学者来说，真正掌握上述内容需要很长时间，为了使教学顺利进行，可以借助仿真软件在多媒体教室辅助教学，使学生对ROM区、内RAM区、位寻址区、寄存器区和汇编语言源程序区，指令与程序的运行结果有个直观的认识，帮助他们更快更好地掌握MCS-51的指令系统。此外，在实训教室借助于单片机自身软、硬件环境来仿真其工程过程，教学形式独特，帖近技术应用实际，激发学生学习积极性，让学生真正感觉到在“学中做、做中学、边学边做、边做边学”。

2.2.4 启发式教学法在学生掌握案例的制作方法后，对案例涉及的知识技能进行拓展提问，启发学生去思考，使学生能够举一反三，拓宽设计思路。让学生不仅知道怎么做，而且明白为什么这么做，如何做的更好，更好地锻炼了学生的思维能力、分析能力和举一反三的能力。

2.2.5 揉和“传统”和“先进”知识本课程的特色在于应用，由于以89C51为核心的接口芯片发展迅猛，各种接口器件层出不穷，在教学内容设置上，我们遵循“以传统知识为基础、以新器件为背景“的原则，保留MCS-51传统内心的基础上，精选教学内容，重点介绍一些新的接口器件的应用技术，便于学生能尽快适应就业岗位。

2.3 改变考核模式将单片机课程的考核模式由阶段集中考试评价变为分布式过程评价，打破传统的期末单独笔试的考试方法，制定合理的考核方案，采用出勤、作业、讨论、提问、实验过程考核，平时测试、课程结束考试相结合的办法，并调整总评成绩中理论与实际动手的比重，从只考理论知识，到注重过程考核和综合能力测试，促进学生知识的积累，避免学生考前突击和死记硬背现象，使学生真正学到知识。

3结束语

通过几年来的教学改革实践，极大地锻炼提高了教师的教学水平，激发了学生的学习热情，取得了良好的教学效果。教师们深刻体会到，单片机课程的教学是灵活多样的，只要不断改进教学方法、丰富教学手段，加强实践能力的培养，注重理论联系实际,就能有效提高单片机教学的质量。

参考文献：

[1]董少明，付维亚，夏东盛.单片机原理与应用[M].中国铁道出版社，2007.

第7篇：单片机原理与接口技术范文

关键词：单片机；Proteus；软硬结合

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0260-02

人才培养是学校的根本任务，质量是学校的生命线，教学是学校的中心工作，而实践是教学的重要环节，要提高学生实践动手能力，需要推进实验内容和实验模式的改革和创新。“单片机与接口技术”课程除了理论基础外，还具有很强的工程实践性。因此，需要对该课程提出更具针对性的实验教学模式，以便使学生能够在掌握理论基础的同时，工程实践能力也得到培养与提升。本文即是在此背景下，主要对“单片机与接口技术”的实验教学进行了分析研究，结合本课程的实际情况提出了改革措施。

一、课程实验教学现状

“单片机与接口技术”课程目前仍沿袭以前纯理论课程的教学模式，虽然设置了实验课程的教学，但实验仅作为理论教学的次要辅助，未对实验教学加以足够的重视。

（一）实验教学内容设置不合理

目前，对单片机实验教学不够重视，内容安排上主要以理论课内容为主线，多是作为理论教学的验证，所以对于学生而言，各个实验是相互独立的，没有相互联系起来形成一个知识网络。加之实验指导书内容编写的面面俱到，学生在做实验时仅仅是参照设计好的实验内容，简单地将程序输入到计算机上，如此重复地完成规定的实验内容，课程实验实际上演变成了程序功能的验证，并没有到达对单片机程序设计、编写、调试等过程训练的目的。由于过于实验指导书的作用，学生不愿独立分析思考，解决实验大纲中提出的问题，甚至不对实验进行预习，急于得到实验结果，照抄实验报告，忽视了实验过程的重要性。这难以调动学生学习的兴趣性和积极性，也不利于在解决单片机实际工程应用问题时，对学生动手与创新能力的培养，进而失去了实验教学应有的作用。

（二）过度依赖功能集成的实验箱

随着单片机实验课程的发展，许多高校对实验设备进行了更新，配备了将实验所需功能集成于一体的综合实验箱，这在一定程度上方便了实验教学的开展，但单一依赖于实验箱进行实验教学具有局限性，并且从学生反馈的来看并没有达到应有的实验效果。这种综合实验箱将全部实验内容都集中在一起，学生在做实验时只需按照实验接线图完成所需实验内容必要的线路连接，将实验参考程序直接烧录到实验箱，再查看实验结果。整个实验过程得到了简化，减少了硬件连接上的错误，加快了实验教学的进度。然而，由于其集成度过高，实验内容都已经固定，不易改变和扩展，降低了实验的灵活性，限制了学生的创新思维；不用从原理图开始对硬件进行设计，简化了硬件的连接，弱化了对学生电路设计能力的需求；实验程序也随着硬件连接的固定而固化，学生对单片机程序的编写与调试能力没有得到锻炼。

二、课程实验教学改革

为改善上述课程教学的不足，本文将EDA仿真软件Proteus引入到单片机实验教学中来，同时提出了Proteus与实验箱软硬结合的实验教学方法，使得虚拟仿真与真实硬件互补互足。

（一）基于Proteus单片机仿真的特点

Proteus是一款由英国Labcenter Electronic公司开发的EDA软件，它支持对微控制器和元器件组成的嵌入式系统仿真，并且能够与Keil等软件实现联合仿真调试，这样不仅可以查看程序执行时微控制器内部寄存器、存储器内容的变化，而且可以观察元器件的工作情况。利用Proteus可以快速灵活地完成嵌入式系统原理图的绘制，便于在课堂上进行讲解。

例如，我们利用Proteu进行定时器控制LED灯亮灭的实验。学生按照硬件原理图（如图1所示）用Proteus软件绘制实验仿真电路图（如图2所示），使得在P1.0脚输出周期为1s的方波，即实现LED灯循环亮0.5s，灭0.5s，同时，在P1.0引脚用虚拟示波器观察输出信号，最终实现LED灯控制器的仿真（如图3所示）。通过本Proteus实验，学生学会硬件原理图的绘制、掌握定时器/计数器的原理及编程方法，学会使用虚拟示波器观察波形变化，为后续的实验打下基础。

当然，软件虚拟仿真无法达到与硬件完全一致，有时仿真结果存在一定差异。因此，Proteus仿真只能作为实验教学的其中一环。

（二）软硬结合的单片机实验教学

通过Proteus对单片机实验教学内容进行仿真，可以让学生在做实验时，不仅软件编程能力得到了提升，并且也对单片机硬件设计有所了解。由此对单片机系统有了全面的认识，而不是在实验箱上按部就班地参照实验指导书进行实验操作。

在实验课前，学生不再是通过阅读实验指导书进行枯燥预习，而可以根据教师布置实验任务，利用Proteus提前设计实验硬件电路、编写程序、仿真调试。在课堂上，教师可以根据学生课前仿真的完成情况，有针对性地讲解实验。然后学生可以在实验箱上认识真实的元器件，连接线路完成实验。在实验课上，结合Proteus与实验箱完成基础性实验，巩固理论课上学习的知识。实验课后，教师可以再布置一些扩展性实验，以便有兴趣、有能力的学生进一步利用Proteus及单片机开发系统进行仿真和实物验证，以更加深入地学习、掌握单片机及接口技术。

例如我们布置一个扩展性大作业：通过PWM信号驱动直流电机转速，运用AD转换模块，将电位计输入的电压转换成AD值，该AD值通过换算得到占空比，即只需要调节电位计就可以改变直流电机的转速。AD值换算成占空比后可通过动态数码管显示出来。另外，增加一个独立键盘按钮，来作为控制直流电机运转的总开关。知识点的考核含有定时计数器、中断、动态数码显示、AD转换、独立键盘的使用等内容。总之，完成该大作业需要学生对51单片机的上述每个知识点进行详细的了解与掌握，并对独立的知识点进行整合，通过合理的逻辑梳理，完成整个程序的编写。学生可以对51单片机有更加深刻的了解，加强了对逻辑思维能力的培养，为学生今后的学习打下深厚的基础。

这样的教学方法，打破了传统实验教学在课堂时间上和空间上的限制，使学生愿意主动预习实验内容并能带着问题进入课堂，有针对性的教学也提升了实验教学的学习效率。实验内容设置上也更加灵活多变，易于扩展。这种软硬结合的单片机实验教学方法不仅可以增强学生对单片机实验教学的兴趣，而且还可以提升学生的单片机系统综合设计能力，将所学理论应用到实际工程中。

三、结束语

本文从实验教学内容、实验设备两个方面分析了当前单片机实验教学现状，分析了其中存在的问题。在此基础上，将虚拟仿真引入到实验教学中来，并且结合Proteus软件的特点，提出了Proteus与实验箱软硬结合的单片机实验教学方法，以此提升单片机实验教学质量，激发学生对单片机的学习兴趣，提升学生对理论知识的应用能力。希望此文的教学探讨，能对同行起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]赵天翔，肖寒鹏.对单片机教学改革的探讨[J].新西部月刊，2008，（7）：162-162.

第8篇：单片机原理与接口技术范文

【关键词】电阻式触摸屏 坐标定位 C8051F

电阻式触摸屏具有分辨率高，灵敏度好，价格便宜，受环境影响小等优点，是工业控制系统中使用最多一种的触摸屏。将触摸屏与单片机接口，可以使系统的人机界面更加友好，操作更加快捷、方便。应用电阻式触摸屏，最先遇到的一个重要问题是如何准确、快速的定位触摸坐标，因此设计一个简单、实用的触摸屏坐标定位系统成为应用中需要解决的关键问题。

1 触摸屏坐标定位系统设计

本系统以AMT9532四线电阻式触摸屏与单片机接口。CPU选用高速SOC 单片机C8051F121。考虑到C8051F121芯片内集成了A/D转换器、电压比较器等功能部件，本系统采用触摸屏直接与单片机接口的方式，通过单片机内置的A/D转换器读取X方向和Y方向的电压值并通过I/O口的输出控制触摸屏电极电压的切换，系统结构图如图1所示。

要实现C8051F121单片机对坐标定位系统的控制，需要解决以下两大问题。第一，如何做到微功耗。第二，按压触摸屏时，如何产生中断。下面将逐一进行分析。

1.1 低功耗设计

在某点按压触摸屏时，上、下电阻层接通。如图2所示，V1端为直流电压3.3V输入，电流流过电阻R、二极管D、X方向电阻段R1和Y方向电阻段R4，最后通过电极Y-接地。

按压位置不同，接入回路的触摸屏电阻也随之改变，考虑到AMT9532触摸屏在X方向和Y方向的电阻值之和小于1K欧姆，在电路中接入阻值为100K欧姆的电阻，使得线路总阻值大约在100K～101K欧姆之间，此时不同的按压位置对线路总阻值的影响并不大，可以使回路电流I保持在33μA左右。

1.2 中断请求电路设计

本系统采用中断的方式处理按压位置的坐标计算，中断请求电路的设计如图2所示。V1端为直流电压3.3V输入，二极管D选用导通压降较小的锗管（导通压降约为0.2V），中断请求信号Vint从电阻R和二级管D之间引出，接入C8051F121单片机的片内比较器CP的输入端。

未按压触摸屏时，由于X方向上的电极X-处于悬空状态，X方向上的电阻层没有电流，因此，Vint处的电压约为V1的输入电压3.3V；有按压时，由于回路电流I约为33μA，触摸屏电阻上的压降小于33mV，此时，从Vint处读出的电压基本上等于二极管的导通压降0.2V。对比以上两种情况可见，触摸信号会使Vint处的电压产生一个下降沿，在本电路中正是通过这个下降沿触发中断。

为了使电路的性能更加可靠并充分利用C8051F121单片机的内部资源，在本系统中，由单片机内部的D/A转换器输出一个基准电压，把D/A转换器的输出与中断信号Vint接入单片机内部比较器的两个输入端，当Vint的值小于基准电压时，使比较器的输出触发中断。CPU响应后，先使V1端的输入电压清零，然后通过切换各电极电压来判定按压位置。

2 硬件实现

来自C8051F121CPU输出引脚的控制信号加到两片模拟多路开关的地址代码输入端，控制不同状态下加在各电极上的电压。由于多路模拟开关74VHC4052的驱动能力不够大，不足以提供触摸屏的工作电流，因此在触摸屏四个电极的电压输入端需接三极管以提高驱动能力。由于C8051F121单片机内部有两个8通道的AD转换器，足以提供4个通道将各电极电压通过AD转换器读出其实际值。

由于计算的数据均来自两个输出值的差，有效的消除了驱动电压变化以及三极管导通压降不一致等因素对运算结果的影响，确保了坐标定位的准确性，大大提高了系统的抗干扰能力。

3 结束语

在理解触摸屏控制原理的基础上，讨论了坐标定位系统设计过程中需要解决的问题并给出设计方法。此设计简单实用，成本低，在菜单式选择触摸屏等控制系统中能够方便、可靠地实现坐标定位功能，是触摸屏与单片机接口技术的一种创新。

参考文献

[1]朱维安，郑寿云，陈莉.电容触摸屏的坐标定位分析[J].电子测量技术，2009，32（05）：13-16.

[2]郑戍华，王向周，南顺成，王渝.电阻式触摸屏在智能仪表中的应用[J].仪表技术与传感器，2003（01）：35-37.

作者简介

刘隆吉（1985-），女，山东省淄博市人。硕士学位。现为青岛港湾职业技术学院讲师。主要研究方向为控制理论与控制工程。

第9篇：单片机原理与接口技术范文

参考文献

【1】阎石．数字电子技术（第五版）：高等教育出版社，2009

【2】王孝俭、邓胜全．数字电子技术实验指导书：西北农林科技大学，2007

【3】唐亚楠．数字电子技术同步辅导：中国矿业大学出版社，2009

【4】邱关源．电路（第五版）：高等教育出版社，2008

【5】华成英、童诗白．模拟电子技术基础[M]．第四版：高等教育出版社，2006

参考文献

[1]《数字电子技术基础》，伍时和主编，清华大学出版社

[2]《一种电子密码锁的实现》，杨茂涛主编，福建电脑2004

[3]《数字电路逻辑设计》（第二版），王硫银主编，高等教育出版社

[4]《555时基电路原理、设计与应用》，叶桂娟主编，电子工业出版社

[5]《数字电子技术基础》（第四版），阎石主编，高等教育出版社1997

[6]《新型电子密码锁的设计》，李明喜主编，机电产品开发与创新2004

[7]《电子技术基础（数字部分）》（第五版），康华光主编，高等教育出版社

[8]《模拟电子技术基础》（第三版），童诗白华成英主编，高等教育出版社

[9]《电子线路设计·实验·测试》（第三版），谢自美主编，华中科技大学出版社

参考文献

[1]周润景张丽娜丁莉.基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真（第二版）.北京航天航空大学出版社2009.12

[2]李朝清.单片机原理及接口技术（第三版）.北京航天航空大学出版社.2006.12

[3]周兴华.手把手教你学单片机.北京航天航空大学出版社.2006.12

[4]张文利.微机原理及单片机接口技术.中国科学技术大学出版社2007.7

参考文献

[1]．阎石数字电路技术基础[M].高等教育出版社，2005

[2]．许琦.基于FPGA的电子密码锁的设计[J].科技信息，2006