单片机课程设计报告范文第1篇
课程设计指导书(部)
业
级单片机原理及接口技术机电工程系机械设计制造及其自动化
年月日 第 1 页 共 5 页 课程设计名称系专班
课程名称：《单片机原理及接口技术》课程设计
课程编号：JX010146
主 笔 人：程立志
主 审 人：许焰
1、课程设计的目的
通过《单片机原理及接口技术》课程设计，使学生初步具备以下能力：
1.1、 加深对《单片机原理及接口技术》所学知识的理解;
1.2、 掌握单片机内部资源的使用方法和步骤;
1.3、 掌握单片机应用的环节和步骤;
1.4、 进一步熟悉在proteus软件里进行硬件设计和编程调试;
1.5、 能使用汇编语言或C语言编程环境Keil编写程序、编译、仿真和修改程序;
1.6、 能初步判断分析单片机系统的简单故障;
1.7、 能对自己的实践工作进行总结，具备编写实习报告书能力;
1.8、 初步具备辩证思维和逻辑分析的能力;
1.9、 培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识、精神，合作精神。
2、 课程设计的题目
单片机的应用领域非常广泛，就其基本的控制原理和实现方法无外乎是对一些常见的如：距离或位移(米)、重量(千克)、时间(秒)、电流或电压(安培)、温度(开尔文)、等物理量进行测量控制，鉴于单片机当前的应用状态和学员对其应掌握的程度，本次课程设计题目的设定主要是以贴近现实生活为主，提出了一些在教学、工业控制和科研等领域基本常见的课题，其目的是要让学员们拓宽视野，着重体会其学习基本的原理及控制编程基础的重要性，以期达到培养学员们的兴趣和今后再学习的愿望。
2.1、;LED流水灯控制设计：
拓展：广告灯的左移右移控制设计;汽车尾灯模拟控制设计;城市景观灯的控制设计;…
2.2、电子日历、数字钟设计：
拓展：智能晨起系统控制设计;智能全自动洗衣机控制设计;秒表/时钟计时器控制设计;…
2.3、数字温度计的控制设计：
拓展：新生儿恒温箱监控系统设计;多点温度的控制设计;传导系数测量仪的应用设计;…
2.4、16×16 点阵LED汉字显示设计：
拓展：机场、车站、码头、商场、银行、政务等公共服务场所信息指示牌设计;…
2.5、1602液晶显示屏显示设计：
拓展：机场、车站、码头、商场、银行、政务等公共服务场所信息指示牌设计;…
2.6、128×64点阵LED汉字显示设计：
拓展：机场、车站、码头、商场、银行、政务等公共服务场所信息指示牌设计;…
2.7、直流电机控制设计：
拓展：传送带单控与顺序控制设计;电子装配生产线部件移动控制设计;多层电梯控制设计;…
2.8、步进电机控制设计：
拓展：机械手动作行程控制设计;安防监控自动寻迹云台的控制设计;条码打印机的控制设计;…
2.9、AD/DA转换控制设计：
拓展：简易数字电压表设计;简易数字压力计设计;吊车悬臂角度的控制设计;超声波测距器的设计…
2.10、逻辑算法控制设计：
拓展：抢答器控制设计;交通灯设计;多层电梯控制设计;4×4 矩阵键盘计算器设计…
2.
11、遥控设计：
拓展：无线电遥控升降系统控制设计、红外遥控升降系统控制设计、红外遥控多路开关控制设计;…
2.
12、PWM方式控制设计：
拓展：直流电机调速控制设计;城市立交桥景观带的控制设计;…
2.
14、电子琴设计;
拓展：报警发生器控制设计;函数信号发生器的设计;
3、课程设计内容(主要技术关键的分析、解决思路和方案比较等)
要求学生根据所选课题，结合实际工程应用情况参照以下几例给出的具体实现功能和控制参数完成课题的设计任务书。
3.1、简易数字电压表的设计
利用MCS-51系列单片机设计简易数字电压表测量0～5v的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为±0.02V
3.2、秒表/时钟计时器的设计
秒表/时钟计时器要求使用六位LED数码显示管显示时、分、秒，以24(小时)计时方式。使用按键开关可实现时分调整、秒表/时钟功能转换功能。
3.3、电子日历的设计
电子日历上能显示阳历年，月，日，星期，时，分，秒和阴历年、月，使用按键开关可实现调整。
3.4、超声波测距器的设计
设计一个超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10-4.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
3.5、DS18B20数字温度计的设计
利用89C51单片机、DS18B20温度传感器，制作数字温度计。要求测温范围为-50～110℃，精度误差在0.1℃以内，LED数码管直接显示测量温度值。
3.6、1602液晶显示屏设计
设计一个室内用1602液晶显示屏，要求在目测条件下LED显示屏个点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
3.7、 六路数字抢答器的设计
1)、抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S0 ~ S5表示。
2)、设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
3)、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4)、抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5)、参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6)、如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
3.8、 机械手动作行程控制
1)、设“单步”、“单程”、“往返”、“连续”4个按钮及4个键值灯;
2)、设“左上”、“左下”、“右上”、“右下”4个电磁位置开关及4个指示灯。
3)、设“左上”为初始位置，根据不同的选择按钮，驱动相应的(3台)直流电机正反转，完成相应的行程动作。
3.9、 三层楼电梯呼叫控制
1)、第一层只设“上”、第二层设“上”、“下”、第三层只设“下”共四个按钮;
2)、每层都设一个电磁位置开关，轿厢上下指示灯;共享一台直流电机正反转。
3)、电梯轿厢内设“1”、“2”、“3”三个楼层键及键位指示灯，轿厢上下指示灯，开关门指示灯，电梯根据当前层位和楼层选择按钮的先后顺序，决定向上或向下，电机以正反转时延2秒完成层间动作。
3.10、16×16 点阵LED汉字显示设计。
1)、点阵显示汉字“长沙大学机电系”;
2)、实现自定义滚动效果，如左滚屏，有滚屏，上、下卷帘等。
单片机的应用系统随着用途不同，它们的硬件和软件结构差别很大，但系统设计的方法和步骤基本上是相同的。一般包括总体设计、硬件设计、软件设计、仿真调试、固化程序、应用系统独立运行等步骤。
课程设计由于时间安排、学生水平、实验条件等诸方面的限制，仅要求学生完成仿真调试即可,同时根据实际情况，在试验箱上调试通过。
由于设计时间紧迫，不要在完成全部设计后再编写设计说明书。而应在设计过程中逐步完成。一开始不可能设计出满意的主程序框图。因此，总体设计部分在完成全部设计任务后再写。而硬件部分和软件部分可以在设计过程同步完成。
4、注意事项
4.1、充分调研相关文献，针对课题需要进行系统详细的论证，不能盲目生搬硬套，严谨抄袭;
4.2、以小组为单位(原则上是3人一组)，小组内成员分工明确，各司其职，按照所分配的任务在规定的时间内合理的完成好。
单片机课程设计报告范文第2篇
随着现代电子技术的高速发展, 单片机在工业控制和消费类电子产品中得到了广泛的应用。作为一门以应用为主的课程, 在单片机课程的教学过程中既需要在有限的课堂时间内向学生传授一定的理论知识, 又需要在实践教学环节中给学生充分发挥动手能力的实践空间。特别是在课程设计过程中, 由于设计周期短 (一般两周时间) 且学生缺乏实际设计经验, 以往的方法就是老师给出电路原理图, 然后学生在试验箱或面包板上“按图索骥”, 最后看到实验现象就算成功了。这样做往往很多学生对实验原理都似懂非懂, 更谈不上自己设计或创新, 实际教学效果并不理想。究其原因主要是学生在设计过程中手工绘制电路图的效率较低, 而且当面包板上插满导线后排查错误或修改电路参数将非常麻烦, 极大的打击了学生的创作积极性, 所以实际效果并不是太好。然而引入EDA软件之后, 通过计算机强大的辅助设计能力, 可以大大提高电路设计的效率和准确性, 学生可以随时根据需要调整和修改所设计电路的各项参数, 极大的增强了学生的学习兴趣和创作热情, 从而提高实践教学环节的教学效果。
2 课程设计实例——4位数显仪表
为了详细说明Protel软件在单片机课程设计中的应用, 本文以4位数显仪表作为一个具体实例, 详细说明单片机电路的设计方法和设计流程。本实例来源于实际工程项目, 在引入到课程设计后做了适当的简化, 但要求学生独立完成大部分的设计工作, 每个学生设计的电路形式、参数可以有所差异, 关键是要掌握单片机电路的设计思想和设计方法。具体设计流程分为功能模块划分、电路原理图设计、PCB板图设计、电路制板、电路板焊接调试等步骤。教学目标是通过此课程设计让学生初步掌握单片机电路的设计思想和一般方法, 并作为日后设计实用电路的参考。
2.1 功能模块划分
4位数显仪表的主要功能是将传感器采集的模拟信号, 通过调理放大后送到AD转换器进行AD转换;单片机将AD转换的结果进行运算和处理, 驱动4位数码管显示采集的数据, 并具备超限声光报警 (驱动蜂鸣器和继电器) 及与PC机通信 (RS232) 的功能。为了实现上述功能, 现将4位数显仪表划分为信号调理模块、AD转换模块、单片机主控模块、显示驱动模块、通信模块、电源模块共6个功能模块, 系统结构框图如图1所示。在实际课程设计过程中, 可根据学生的具体情况, 要求其选做其中的部分模块, 或采用小组多人分工合作的形式。教学方法上需注意要求学生一定要采用分块设计及分块调试的方法, 先局部后整体;而不能将整个系统完全搭建好了以后再开始调试, 否则一旦出现错误时, 排查起来将比较困难 (图1) 。
2.2 功能模块设计
(1) 信号调理模块及AD转换模块。
信号调理模块采用2片OP07将传感器输入的模拟信号进行调理和放大, 然后送到AD转换模块进行AD转换, AD转换器采用24位AD转换器CS5550将模拟信号转换为数字信号后送到单片机进行运算和处理。
(2) 单片机主控模块。
主控模块采用STC11F16XE增强型5 1作为系统的控制核心, 其引脚和功能与传统51单片机兼容, 但指令执行速度最高可达传统51的12倍, 另外还增加了一些其它功能。ST C11F16XE的最小系统原理图与传统51类似, 绝大部分单片机教材上都有详细介绍, 可让学生查阅后自行绘制。
(3) 显示驱动模块。
显示驱动模块采用CH452和ULN2803共同驱动4位共阳8段数码管, 电路原理图如图3所示, 采用CH452是因为占用的单片机口线较少, 驱动方法也比较简单。学生在设计过程中也可以采用74HC595或IO口加三极管的方式进行驱动, 这里需要提醒学生注意驱动芯片能承受的总驱动电流的大小, 以免烧坏芯片。
(4) 通信模块。
通信模块采用MAX232芯片实现与PC机的通信。在课程设计过程中, 对应的上位机通信软件由教师提供给学生, 用于检测通信模块是否正常工作。这个模块的设计可以加深学生对RS232通信原理的理解, 并且掌握最基本的通信握手协议格式。
2.3 P C B板图设计及电路板制做
以往的单片机课程设计中, 当电路原理图绘制完成后, 学生就用面包板或万用板及导线制做电路板, 制做效率较低, 而且出现错误时查找起来非常麻烦。在引入了Protel软件以后, 就可以将电路原理图中的元件导入PCB板图并进行绘制, 然后通过热转印法和PCB雕刻机等加工方法制做电路板。这样制做出来的电路板比较精致, 制做效率也较高, 由于没有了额外穿插的导线, 在查找错误和修改电路参数时也比较方便。
2.4 电路板的焊接及调试
在教师的指导下, 学生逐步完成电路板的焊接和调试。在这个过程中, 注意对学生实际动手能力的训练, 从元器件的选取、判断好坏、按电路功能分块焊接和调试, 直至最后实现电子拔河装置的总体功能。
3 结语
在单片机课程设计的实践教学环节中, 通过引EDA软件进行辅助设计, 不仅能极大提高设计效率和成功率, 还能激发学生的学习兴趣和创新能力, 教学效果得到了明显提高。并且这些设计思想、设计流程和设计方法可以应用于日后工作中的实用电路设计中, 有很强的实际应用价值。
摘要：介绍了EDA软件Protel DXP的特点及其在单片机课程设计中的应用。通过一个具体实例——4位数显仪表, 详细说明了利用EDA软件进行电路设计的设计方法和设计流程, 并给出了各功能模块的电路原理图和PCB板图, 其设计思想也可应用于实用电路设计中。实际教学效果表明, Protel软件在单片机课程设计中有具有使用方便、设计效率高和易于修改电路参数等优点, 有助于调动学生的学习积极性, 并能提高单片机课程实践教学环节的教学效果。
关键词：EDA,Protel DXP,单片机,课程设计
参考文献
[1] 马忠梅, 籍顺心.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007:3～6.
[2] 赵立冬.项目教学法在ProtelDXP教学中的应用[J].宿州教育学院学报, 2009 (6) :104～105.
单片机课程设计报告范文第3篇
摘要：由于以往基于物联网的单片机课程教学存在的局限性，为此提出基于物联网的单片机课程改革与实践。设立课程教学目标，将物联网理论有机融合到单片机课程中;构建基于物联网的单片机课程体系，以单片机核心课程为主，物联网专业基础学科为辅;转变基于物联网的单片机课程教学方式，采用启发式育人的方式;增设基于物联网的单片机课程反馈机制，改善传统课程中的枯燥的内容，增加生动形象的教学视频、图片。开展基于物联网的单片机课程实践研究，针对试点高校进行调查，经过一段时间的改革，证明基于物联网的单片机课程改革的有效性。
关键词：物联网;单片机课程;改革与实践;教学方式
物聯网作为一种网络技术，能够实现对数据的定位、管理以及识别等功能[1]。基于物联网技术能够在物体与互联网之间形成有效连接，遵循通信协议交换信息。在十八大中，明确表明物联网将作为未来教学发展的重点方向，基于此有关教育部门开始将教学的关注点侧重于基于物联网的单片机课程改革方面。物联网技术的高速发展为单片机课程的发展带来了全新的机遇，在促进单片机课程改革方面发挥了十分重要的作用。尽管高校已经将单片机课程教学列为教学改革的关键方向，但结合有关市场调查数据显示，超过85%的高校仍存在单片机课程教学目标不明确、课程体系不完善等问题，造成基于物联网的单片机课程教学无法达到最终的教学要求[2]。基于此，以下将开展基于物联网的单片机课程改革与实践研究，从多个方面开展详细的分析，并通过实践的方式证明提出的基于物联网的单片机课程改革的有效性。希望通过本文做出的研究，能够为基于物联网的单片机课程教学提出正确的改革指导。
1 基于物联网的单片机课程性质
在基于物联网的单片机课程改革研究中，必须预先明确单片机课程的性质。基于物联网的单片机课程内容包括：单片机基础知识、物联网技术基础知识等基础设计知识以及单片机的硬件结构、CC2530 外围接口等硬件的设计方法[3]。基于物联网的单片机课程最主要的目的为：通过学习单片机基础课程，使学生能够熟练掌握单片机运用技能，具备独立完成真实操作单片机的能力。因此，可以看出基于物联网的单片机课程实质是实际案例教学。
2 基于物联网的单片机课程改革
2.1 设立基于物联网的单片机课程教学目标
在基于物联网的单片机课程教学过程中，首先，由教师引导学生进行当堂课专业知识的学习，在课堂上为学生讲解单片机的基本知识及简单操作，激发学生学习中的好奇心，坚定学生学习单片机的决心。基于物联网的单片机课程不仅是针对单片机的学习，还需要明确物联网的物感接口、物控接口等对象系统[4]。其次，让学生了解基于物联网的单片机课程，通过单片机的指令系统、操作系统与应用软件，三位一体共同推进基于物联网的单片机课程教学改革。最后，在课堂中根据基于物联网的单片机课程的教学重点，明确单片机与物联网之间的联系。并选择对应的教学目标。基于物联网的单片机课程教学目标，如下表1所示。
如上述表1所示，为基于物联网的单片机课程教学目标设计。在基于物联网的单片机课程中，教学目标主要是根据学生的学习能力的不同阶段划分，具体内容如表1所示六个不同阶段的教学目标[5]。根据不同阶段不同教学目标的设置，教师可通过改变课程内容所占课时比例的方式调整重点教学内容。学生需要了解单片机基础知识，通过大量单片机零件模型的建模实例激发学生的学习兴趣，从而激发学生的创新能力。掌握将单独建立的单片机三维模型，并根据不同的操作将其组装的能力。完成上述教学目标后，学生解决问题的思路逐渐开阔，可以独立完成在操作单片机过程中遇到的问题，从而实现自主完成单片机基本操作的能力。让学生充分了解到单片机与物联网的内在联系，让学生掌握基于物联网点对点通信的能力。让学生能够休眠与唤醒CC2530外围接口，熟练使用CC2530开发套件。采用上述方式，可实现将物联网理论有机融合到单片机课程中，不但有助于教学任务的完成，同时可提升单片机课程教学的质量。
2.2 构建基于物联网的单片机课程体系
结合上述建立的教学目标，下述采用面向物联网的方式，构建基于物联网的单片机课程体系。基于物联网的单片机课程体系示意图，如图1所示。
根据图1所示，以单片机核心课程为主，物联网专业基础学科为辅，构建完整的基于物联网的单片机课程体系。
2.3 转变基于物联网的单片机课程教学方式
在得到基于物联网的单片机完整课程体系后，还需要转变基于物联网的单片机课程教学方式。在课堂开始前，教师应结合当堂课的教学内容，为学生抛出课前问题，引导学生进行对应问题的课前检索。课堂上，根据课前提出的问题，设立讨论小组，由小组之间进行问题的讨论，努力培养学生之间的协同合作精神。其次，依照传统的教学方法，采用启发式育人的方式，对学生提出课堂问题，引导学生思考。最后转换学生传统的学习方法，不要求学生以“死记硬背”知识点来要求自己。要求学生对基于物联网的单片机课程具备综合性理解，在培养学生创新意识的同时，提升学生对知识点的记忆程度。
2.4 增设基于物联网的单片机课程反馈机制
为了将基于物联网的单片机课程改革落到实处，增设课程反馈机制。通过学生对教学课程做出的反馈，使相关教学知识具备了较好的连贯性，改善传统课程中一些枯燥的内容，增加生动形象的教学视频、图片等。此种反馈机制有效调动了学生基于物联网的单片机课程学习的积极性，越来越多的学生树立了对课程学习的正确认知。同时，随着实践教学的不断开展，大部分学生已完全掌握了单片机操作的标准流程。并通过参与教师的调研与实训学习，已经能够将课堂学习知识应用到实际单片机操作中。
3 基于物联网的单片机课程实践
3.1 明确基于物联网的单片机课程实践内容
结合上述开展的基于物联网的单片机课程改革，下述将进行其实践研究。选取某高校作为试点学校，开展实践项目。
3.2 设计基于物联网的单片机课程实践环节
基于物联网的单片机课程实践环节分为：课前、课中、课后三个阶段，在课前教师需要根据教学目标和学生的实际情况设计教学情境、问题，教学情境包括：学生教学过程中的教学活动、教学课件、教学道具以及教学资料，教学资料主要来源于教材、互联网以及参考文献和期刊。问题的设计要充分结合学生单片机課程学习的实际情况，设计的问题难度要适中，既不能太难也不能太过于简单。如果设计的问题太难会使单片机基础比较差的学生降低学习兴趣，无法参与到单片机问题探讨活动中;相反如果设计的单片机问题太过于简单，就会失去问题式教学模式的实际意义，所以单片机问题的设计难度要适中，并且要贴合基于物联网的单片机课程教学内容。本次实践单片机课程设计题目。
基于物联网的单片机课程实践之前的准备工作做好之后，进入课中阶段，课中环节由四个教学活动组成。首先教师要将本次课堂需要学生掌握的知识向同学们进行讲授，在讲授过程中充分利用事先制作的多媒体课件，利用现代教学设备将其向同学们进行展示，减少教学写板书的时间。然后进入问题讨论活动环节，教师要对学生进行分组，每组学生数量在4-6名左右，每个小组的成员要包含好、中、差三类学生，不能出现一组内均是学习能力好的学生，也不能出现一组内均是学习差的学生。将事先设计的问题发给学生，给每个小组10分钟的问题讨论时间，在该期间教师要给予学生引导和帮助，针对问题中不理解的地方要给予积极的解答，帮助学生完成问题讨论活动。通过小组对问题的讨论来培养学生自主学习能力和动手实操能力。问题讨论完之后，每个小组要派出一名小组代表对问题结论进行发表，发表时间控制在5分钟以内，在问题结论发表的过程中如果有错误的观点，教师要及时进行矫正。当所有小组对问题结果发表完之后，教师要将最终的正确答案告知给学生，并且对小组发表的情况进行总结和评价，由教师选出问题解答最好的一组，并对其进行奖励和表扬，彼此激发学生的兴趣。
问题讨论完之后，教师要针对学生对本堂课不理解的地方的提问进行解答，答疑解惑时间控制在10分钟之内。在本堂课的最后10分钟，教师要对本次重点学习内容进行总结，加深学生对本堂课知识的印象。
3.3 基于物联网的单片机课程实践结论
通过设计基于物联网的单片机课程实践，已经在一定程度上拓宽了课堂的教学范围，延展了教学深度及广度，对教学目标的完成起到了一定的辅助作用。针对试点高校进行调查，经过一段时间的改革检验，掌握到大多数学生对于课程学习的兴趣已经有所提高，同时具备了基本的单片机实践操作能力。根据期末测试成绩可知，学生已经具备了基础的自主学习能力。教师可根据学生的提问情况，了解学生学习的实际情况，在后期的学习中，结合学生对于基础知识的掌握情况、实践能力，有针对性地设立教学目标，开展基于物联网的单片机课程教学。
4 结束语
通过基于物联网的单片机课程改革与实践研究，证明此次研究是具有现实意义的，能够为加快基于物联网的单片机课程 改革进程提供帮助。希望能够在确保基于物联网的单片机课程改革落到实处的同时，提高基于物联网的单片机课程教学效率。在后期的发展中，应加大改革后的基于物联网的单片机课程改革在课程教学中的应用。
参考文献：
[1] 潘勇，侯梓叶，熊江，等.新工科背景下物联网“射频识别”与“无线传感网络”课程教学改革与实践[J].教育现代化，2018，5（52）：58-60，89.
[2] 李随群，万新，陈光建.基于半结构化的单片机课程教学改革研究与实践[J].电脑知识与技术，2018，14（34）：152-154.
[3] 蔡昌勇，朱静.高职电子信息类专业单片机课程改革思考[J].成都航空职业技术学院学报，2019，35（1）：18-21.
[4] 张任，张鹏程.物联网工程专业中单片机课程群建设的探索研究[J].电子世界，2019（9）：24-25.
[5] 王连胜，夏冬艳，丁学用，等.基于物联网技术的单片机教学改革研究[J].物联网技术，2019，9（7）：116-118.
【通联编辑：张薇】
单片机课程设计报告范文第4篇
陈鹏
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。传统的单片机教学不能适应新形势下职业教育的培养目标，本文论述了单片机教学改革的必要性，就改革教学内容和教学方法、加强实验实训环节、改革考核形式等方面作了一定的探索。
关键词
教学改革
单片机
教考分离
《单片机应用技术》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课，把汇编语言知识、微机接口知识、通信技术知识等综合在一起，属于技术性、工程性、实践性很强的一门课程。该课程作为电子专业最重要的核心课程之一，它是“电子”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。
然而，传统的单片机教学一般均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，但却忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果也不好。为了适应新形势下职业教育的培养目标，近年来，作者一直致力于改革传统的教学模式，本文就单片机的教学改革作了一定的探索。
一、单片机教学改革的必要性
传统的单片机教学，均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件结构，接着是指令和软件编程，然后是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后再讲一些实例。
按照此种教学结构，学生普遍感到难学。尤其是职业学校的学生，很多还没有接触过计算机结构，甚至数字电路也是刚刚接触，要他去理解单片机内部结构，实在不容易，至于很多书一开始就提出的总线、地址等概念，更是学生难以理解的——不管用什么巧妙的比方都不容易理解。
于是学生糊里糊涂地学完了第一部份单片机原理与结构，接着第二部份一开始就是单片机的七种寻址方式，更抽象，很多学生直到学完单片机还不能理解寻址方式究竟是什么意思，为什么需要这么多寻址方式，刚开始学当然更不懂了。然后是单片机指令，111条指令，又不分个重点，反正全是要记住的，等到指令全部学完，大部份学生已对单片机望而生畏，开始打退堂鼓了。
第三部份是单片机软件编程，如果说前面的东西不能理解，还能靠记忆来获得知识的话，这部份就纯粹是理解和掌握了，如果以前没学过编程，短时间内很难掌握编程的有关知识，更不必说编程技巧了。可是教材上明明规定，要编出这样、那样的程序，学的人编不出来，当然只会认为，教材的要求当然是合理的，应该做到的，我做不到就是我没学好。
此外，现在的单片机教材，基本都是以单片机为蓝本来学习计算机原理，而不纯为学习单片机技术，在教材、教学过程的安排上又没有考虑学生的接受能力，使得学生学习的过程是一个不断充满挫折的过程，于是很多学生认为单片机入门难。
另外，在高等职业技术学院单片机应用技术课程教学中，长期以来理论教学与实践教学脱节，分开进行。在课堂教学中学生均是处于被动接受方式，无法主动参与整个教学活动，没能达到以学生为中心，以培养学生操作技能为目的的职业技术教育宗旨。尽管安排有实验实训，但实验实训环节与课堂教学环节没能做到相互连贯、相互映证，实验实训项目与课堂教学内容相关联程度不够，课堂教学与学生练习没能达到有机结合，习题与课堂内容没能紧密相扣，考试形式和内容多以理论为主，仅凭一张试卷定学生能力，没能体现考查学生实际应用知识的动手实践能力。
总之，传统的单片机教材和教学过于重视知识体系的演绎和推理，加之单片机课程本身所固有的抽象性、教学传统尚存在的诸多问题，使大多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，以至于影响了他们学习的积极性，使之变成了“问题课程”，不仅对学生的后续专业课的学习形成了一定困难,也对开展教学质量工程产生了消极影响。因此，对单片机课程进行教学改革是十分必要的。
二、单片机教学改革分析
(一)改革课程内容体系结构。单片机的教学内容具有较高的抽象性，这是历史的沿袭。因此该课程对学生思辩能力和思维灵活性的要求相对较高;我国现行的相关教材中知识相对陈旧，教学内容很少体现单片机知识在相关专业中的实际应用，使得学用脱节----既未能体现“素质教育”的现代教育理念，也没有体现单片机针对各专业所应有的“专业基础性”。另外，在实际教学中，不同学生对单片机课程的不同学习需求也未能得到足够重视。
因此，对单片机的教学内容进行必要的取舍和更新就显得十分必要。
改革后的单片机课程内容采用模块、课题、任务体系结构，将整门课程划分为多个模块，每一模块由多个课题组成，每一课题由一个或多个任务组成，每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施四个相互连贯的部分组成。
(二)改革教学内容组织方式。受传统教育理念的影响，当前单片机的课堂教学方法和手段明显落后。特别是在髙职教育的新形势下，如何开展单片机学习方法的研究，为学生提供有针对性的学习指导，激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力，应是教学改革中亟待加强研讨的重点内容之一。
建构主义认为，学习的过程就是学生在自己头脑中对知识的意义进行建构的过程。在这个建构过程中，学生对知识的认知不能依赖于知识的灌输，也不是对书本内容的记忆和对教师思维的重复，而是在学生完成具体任务的实践过程中由于外部环境的压力促使其认识和解决有关问题，由此产生认知的需求和学习的动力。也就是说意义建构是在一定的学习情境下，由学生的自身需求而在其头脑中逐步将信息加工整理或改造和重组。因此，教师在组织教学的过程中，应遵循知识建构这一规律，为学生营造学习情境。
根据建构主义理论，进行教学内容组织方式改革，每次教学均围绕一个任务目标进行各教学环节的组织，以任务目标为主线，进行各相关知识点和技能点的讲解。任务中用到什么知识点和技能点就讲解什么知识点和技能点，用到多少就讲多少，在哪里用就在哪里讲。以教师为主导，以学生为中心，边讲边学，边学边练。教师讲解过程中，要求学生在计算机上用相关软件进行验证，并要求部分学生上讲台进行分析和操作。教师对学生存在的疑问进行实时解答，并用课后作业进行提问，要求学生对课堂教学任务电路和程序进行局部修改，以培养学生单片机应用电路和程序的设计方法。
(三)改革实践性教学设计方式。学生实验以课堂教学任务为对象，用Protel软件绘制出电路原理图，用Proteus软件绘制出仿真电路图，用WAVE软件或Keil软件输入程序并编译程序，然后对程序和电路进行仿真调试运行。教师对学生实验过程中的重点、难点、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时点评。并要求学生在实验任务电路和程序的基础上，进行适当修改，培养其独立进行电路和程序的设计能力。课余时间要求学生对实验任务，进行印制电路板设计制作，并将任务程序下载到单片机中，实现任务功能。
(四)改革考核形式，实现教考分离。这门课程以往的考核形式相对单一，考题侧重于记忆，例如背几条指令、说几个部件的作用、编一段简单的程序，有的学生单片机考试成绩很高，但却不会实际运用。因此，改革单片机课程的考核形式，恢复单片机课程应有的活力和作用，以适应社会发展的需要，这是摆在我们面前极其重要的教学改革任务。
改革考核方法是教学改革的关键，由于《单片机应用技术》课程是以培养学生实践能力和应用能力为目的，因此考核也应针对几方面的能力进行考核。考核的方式方法和考核的内容将直接影响教学过程的实施，既关系到教师如何教和学生如何学。因此，应通过对考核方式方法的改革来促进教学过程的改革。
《单片机应用技术》课程的考核主要是对编程能力、软硬件分析能力、软硬件调试能力，综合运用能力的考核。在教学过程中，我们首先对考核的方式方法进行了改革，考核包括三个方面，综合能力的考核，占总成绩的50%;实训过程的考核，占总成绩的30%;平时提问、作业、表现的考核，占总成绩的20%。
综合能力的考核完全采用“试题库”的形式，实行教考分离，由多位专业教师根据教学大纲集体编制出“单片机试题库”。试卷包括应知和应会两方面内容，所谓应知是指对各知识点的考核，包括基本概念、基本原理、基本器件;应会是指会编程、会调试、会分析。对于应会部分要求现场调试结果，教师根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。
实训过程的考核就是在每个模块的实训项目调试过程中，对每位同学完成的结果予以记录和评分，评判依据可以按完成实训项目的先后顺序、完成的质量及学生表达能力等几个方面。记录结果由同学签字确认，其目的是要让学生对每次的实训项目认真对待，实践证明这种做法可取得很好的效果。若以组为单位进行实训时还应对每位同学提出相关的问题或进行单独操作，这对主动性差的同学来说能起到很好的促进作用。
三、结束语
通过上述的教学改革，旨在提高学生对单片机的学习兴趣，调动学生学习的主观能动性，活跃学习气氛，提高教学效果。
参考文献
1.李秀忠.单片机应用技术.人民邮电出版社，2007
2.刘守义.单片机原理与应用.西安电子科技大学出版社，2007
单片机课程设计报告范文第5篇
摘要：实践教学是工科诸多专业中十分重要的一个环节，对于培养学生的应用能力和创新能力尤为重要，关系到整体教学质量以及人才培养目标能否实现。本文分析了目前单片机实践教学中存在的问题，提出从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行尝试的一些方法和措施。
关键词：单片机；实践教学；教学模式；应用能力
单片机具有功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、面向控制等优点，广泛应用于工业控制、仪器仪表、家用电器、机电一体化产品、电子通信和办公自动化等领域[1-2]。单片机课程是一门硬件、软件有机结合，技术性、实践性、工程性很强的课程，作为工科院校电类或相关专业重要的一门专业必修课，实践教学环节在单片机教学过程中占有非常重要的地位，如何切实提高实践教学质量一直是需要深入研究的问题[3]。针对目前单片机实践教学环节中存在的不足，本文从实践环节全程融入教学活动，构建基于项目导向的实践教学模式，实验设备、实验手段多样化，更新实验内容等几个方面进行了深入探讨。
一、现状分析
单片机课程是技术性、实践性、工程性很强的一门课程，单片机实践教学是培养学生应用能力非常重要的一个环节，在目前的教学中主要存在以下问题：
1.理论与实践环节脱节。单片机系统是软件和硬件的有机体系，初学者会感觉很枯燥，一旦跟不上教学进度，学生就会掉队，并由此产生厌倦情绪。传统的教学是理论教学先行，开课四到五周之后才开始实验课程，造成了理论教学与实践教学环节衔接松散。
2.传统实验资源的不适应性。传统的单片机课程实验教学通常采用实验箱或实验台，学生只能按部就班地进行连线实验，只是简单地模仿和进行简单的编程验证，实验手段单一，学生创新发挥的空间十分有限，体现出传统实验资源的不适应性。
3.传统实验模式的不适应性。传统实验模式是实验教师给定具体的實验题目，每次实验课学生都在规定的实验箱上做同一个项目，以教师为主体，学生处于被动的接受地位。实验箱上的资源确实很丰富，但多数学生只能机械地进行连线、下载给定的程序，验证固有现象。传统实验模式束缚了学生的思维，限制了学生创新能力的发挥，扼杀了学生学习的兴趣和积极性。
4.实验内容陈旧。传统的教学内容陈旧，教科书内容与实际脱节严重，而根据教材内容设计的实验箱或实验台内容一样落后。另外，与教材相比，依赖于硬件设备的实验内容更加难以更新，导致很多届学生做的实验完全一样。整个班级的学生做同样的实验，且实验以验证性为主，编写简单的程序或简单地修改现成的例程就能完成，缺少深度和广度，与实际应用相去甚远。单片机技术日新月异，而陈旧的教学内容会极大地限制学生的视野。
二、新型实践教学模式构建
作为教师，应大胆地进行课程教学方式方法的研究与改革，让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握单片机的设计应用技术，以培养学生的综合素质与实践能力。针对上述存在的问题，笔者在单片机课程实践教学中，以教育科学理论与方法为指导，以培养“应用型”技术人才为目标，从以下几个方面尝试构建基于应用能力培养的单片机课程实践教学模式。
1.实践环节全程融入教学活动中。将实践环节全程融入教学活动中，使生涩难懂的内容变得直观和形象，激发同学们的学习兴趣。在第一堂上课时，把教师科研项目的开发板、学科竞赛或往届毕业设计中的一些作品（如语音数字温湿度计、多路抢答器、简易八音盒、智能小车控制器等）带进课堂，吸引学生的眼球，通过实物展示使学生对单片机系统首先有一个感性认识，再通过举例讲解单片机的特点及应用领域，使学生认识到单片机的应用无处不在，单片机是通过软件控制硬件工作，硬件与软件结合非常紧密，硬件是单片机的骨架，软件是单片机的皮肉器脏及思想。接下来通过图片形式简要介绍单片机内部的主要功能部件和单片机应用系统的开发过程。最后针对单片机课程的特点，对如何掌握单片机课程、如何提高单片机的应用设计能力给出一些学习建议。
2.构建基于项目导向的单片机实践教学模式。以实际项目为引导，并将其贯穿到整个实践教学过程中，使学生在实施项目的过程中掌握理论知识、锻炼实践能力、提高技能。例如，从构建简单项目LED闪烁灯开始，到完成LED流水灯，逐渐增加难度，完成模拟十字路口交通灯、多功能LED数字时钟，在由简单到复杂的递进式项目中，学生可逐渐掌握单片机的硬件结构、I/O口使用、汇编语言指令、汇编语言程序设计方法、中断/定时器系统及其应用、电路连接与程序调试方法。每个项目完成后，学生都可以看到自己制作的作品成果，大大激发了学生的学习兴趣。
3.实验设备、手段多样化。（1）自制实验板。针对实验箱或实验台模式固定，硬件电路不能改动，实验内容老旧，难以适应技术的发展等问题，开放式的、模块化的、组合式的自制实验板可作为重要的补充。实验板小巧、灵活，携带、使用都很方便，可以在实验室、教室、寝室等地方使用，成本低廉。（2）将Protues和Keil结合的仿真软件用于实践教学，以脱离实验箱的限制。
4.更新实验内容。传统的实验内容是依据实验箱或实验台的硬件电路编制的，而这些内容往往是生产厂家提供的，与实际脱节严重。可以在此基础上拓宽选材途径，例如从理论教学、学生竞赛、教师科研、企业案例中选择，精心设计，贯穿知识点，特别要结合新发展的技术。
三、结语
本文对单片机实践教学中存在的问题进行了分析和探讨，结合教学实际，提出了具体措施与建议，通过教学过程实施，取得令人满意的教学效果。通过构建单片机课程新型实践教学模式，大大提高了单片机课程实践教学质量，充分调动了学生学习的主动性和自觉性，切实提高了学生的实际动手能力，可有针对性地培养和提高学生的应用能力和创新能力，更加符合高校培养应用型高级人才的目标，更加符合社会的人才需求。
参考文献：
[1]张毅刚，赵光权，刘旺.单片机原理及应用[M].第3版.北京：高等教育出版社，2016：2-4.
[2]李洁，李卫兵，杜玉杰.《单片机原理及应用》实验教学改革与实践[J].实验科学与技术，2012，（8）：92-94.
[3]刘喜双，姚健.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索，2013，（8）：31-32.
单片机课程设计报告范文第6篇
笔者在长期的教学过程不断的探索, 尝试过多种考核的方式, 归纳起来主要分为三类:传统的考核方式、一体化的考核方式、开放式的考核方式。
1 几种考核方式
传统的考核方式指在一个学期里, 上完课程的理论和实践内容之后, 通过试卷的方式考核学生的理论知识, 满分为100分, 考试时间90分钟;通过在上机操作的方式考核学生的实践技能, 满分为100分, 考试时间90分钟。把理论考试的成绩和实践技能的成绩按照一定的比例加起来作为学生这门课程的总成绩, 通常是各占50%。课程的成绩为具体的分数, 60分以上为及格。
一体化的考核方式是指考试的时候, 通过一个实践编程的题目, 把理论与实践操作的内容融合到一张试卷里。试卷满分为100分, 60分及格。考试时间为90分钟。
开放式的考核方式是指讲授完课程的内容之后, 老师列出几道综合的题目, 并列出每个题目要达到的技术参数和详细指标。比如数字温度计、万年历、数字电压表、LED点阵汉字显示屏、遥控电风扇等。要求学生可以两人一组或者三人一组, 每组选择其中的一个题目, 利用课余的时间在两个星期内 (或者更长的时间, 视具体情况而定) 完成电路的制作和程序的调试。最后按照时间统一检查, 老师根据每组的制作情况和现场的提问给每组成绩, 成绩分为5个等级:优秀, 良好, 中等, 合格, 不合格。
2 不同考核方式的特点
在实践中发现, 不同的考核方式有不同的特点。
传统的考核方式的优点是按部就班, 学生的成绩可量化, 具有可操作性, 教师的工作量小。这个方式最大的缺点是理论与实践脱节, 很容易造成重理论轻实践的现象。往往理论考高分的学生, 实践成绩却很不理想。而且这个方式得出的分数不客观, 其实学生的能力很难用具体的分数来量化。因此这样的方式已经难以适应现代人才培养的需要。
一体化的考核方式比较紧密的联系了理论和实践, 考试的分数能在一定程度上反映学生的能力。但是这种方式考试的时间只有短短的90分钟, 为了让多数的学生都能完成考试的题目, 老师给出的题目的难度不会太大。这就限制了学生能力的发挥, 压缩了学生想象力和创造力的施展空间。
开放式的考核方能调动学生的积极性, 发挥团队协作的精神。在满足题目设计要求的前提下, 学生有很大自由发挥的空间。采用5个等级来量化学生的成绩, 模糊了分数的概念, 让学生更专注于题目本身, 而不是考试的成绩。但是这样的方式也存在一些问题:首先, 打破了常规的教学管理模式, 因此需要学校教学管理部门的大力支持;其实, 元器件经费的问题。每组学生在完成题目的过程中所用的到元器件费用因题目而异, 大概会在10元到40元之间。我们目前的解决方法是实验室提供一部分, 学生自己购买一部分;再次, 大大增加了老师的工作量。学生完成设计题目的过程中, 会遇到各种各样的问题, 如果学生相互之间讨论不能解决的话, 会到实验室请教老师。这无疑会增加老师的工作量。
3 开放式的考核方式的效果
开放式的考核方式虽然存在一些问题, 但是经过近两年的探索改进, 笔者发现应用这样的方式来对学生进行考核, 收到了非常好的效果。
3.1 提高了学生学习兴趣
这样的考核方式和以前的方式相比, 最大的区别是不是做试卷, 而是制作电路板编写程序。这是一个复杂的过程, 他们需要设计电路图、腐蚀覆铜板、焊接元器件、调试电路板、编写程序、调试程序。这样的方式既有趣又充满挑战, 学生完成题目会有很大的成就感。因此这样能激发学生的学习兴趣和热情, 提高他们的动手能力。
3.2 培养了学生查阅资料获取信息的能力
在这样的方式下, 考试过程就是一个学习过程。学生为了完成所选的题目, 会通过各种途径获取有用是信息。比如同学间讨论、师生间讨论、利用图书馆查询、利用网络查询等等。通过这些渠道, 特别是后面两种渠道, 学生不但解决了题目中的实际问题, 同时锻炼了学生获取信息并对信息进行筛选加工整理的方法。这种能力也是他们在以后的工作所需的重要能力之一。
3.3 培养了学生的团队精神
由于需要两人或者三人共同完成一道题目, 这就需要学生之间进行很好的分工与合作。学生会考虑如何协作才能提高效率。在遇到疑难的时候, 他们同组之间要相互讨论, 选择相同题目的组之间也要共同探讨, 解决难题。这样, 他们不但培养了他们团队协作的精神, 而且也锻炼了他们的沟通表达能力。
4 结语
实践表明开, 放式的考核方式能较好的调动学生的积极性。在考核学生的同时, 培养了学生多方面的能力。
但是考核方式的改革, 是一个没有止境的工作。需要教师在实践的过程中不断的总结规律探索方法, 才能找到一种利于学生学习、利于老师考查、可操作、可验收的有效方法。
摘要：本文介绍了几种高职院校《单片机原理》课程的考核方式, 分析了各自的优缺点。传统的考核方式已经不适应人才培养的需要。通过长期的探索证明开放式的考核方式能激发学生的学习兴趣, 培养学生查询筛选有用信息的能力, 增强学生的动手能力和团队协作精神。
关键词：单片机教学,考核方式,教改
参考文献
[1] 李秀忠.“单片机应用技术”课程教学改革研究与实践[J].中国电力教育, 2010, 4 (4) :177～179.
[2] 孙雷.单片机教学及考核方式的探讨[J].中国职业技术教育, 2008, 5 (13) :57～59.