优秀单片机课程设计范文

优秀单片机课程设计范文第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、1616 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、12864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;44 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、1616 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。

优秀单片机课程设计范文第2篇

1 抓住本质、讲求方法

在单片机的学习中, 应强化学以致用的重要性。通过向学生介绍单片机的多种应用功能及其良好的发展前景, 让学生明白学什么、学会后能做什么, 充分调动学生的学习兴趣和积极性。单片机的课堂教学过程, 不仅是讲授知识的过程, 也是教会学生如何学习单片机的过程。学生学习效率的高低, 在很大程度上取决于学习方法是否科学, 因此教师在设计教法的同时也要考虑在这种教法下, 学生应当怎样学习, 才能掌握学习的主动权。在教学方法上: (1) 教师应有意识地对课程内容及时进行科学的归纳总结, 帮助学生理清关键知识点及其之间的联系。例如:寻址方式是指令系统学习中的一个重点, 在学习时应联系单片机的存储器组织, 这样才能对各种寻址方式所对应的寻址范围有一个明晰的领会。在掌握了寻址方式的基础上, 再学习指令系统就会容易许多, 这时重点则主要放在指令功能的介绍、使用时的注意要点等, 在讲授中应注意相似类比、相异突出, 使学生对以往枯燥的指令系统学习能有更好的掌握。 (2) 在整个课程教学过程中贯穿比较式、启发式教学。在单片机的数据传输方式上, 条件传送中的中断机制是学生较难理解的知识点, 在学习时, 应结合具体实例, 例如可在定时/计数器的应用中、串行通信的应用以及在A/D转换结果的读取等实例中, 将中断方式与查询方式的具体实现对比设计, 边对比边归纳, 使学生加深理解掌握。此外, 在某些知识点的深度上加以拓展, 例如在学习单片机系统扩展时, 可以根据教学内容选择一些单片机实际应用系统加以介绍, 启发学生进行外扩芯片的具体构建、软硬件的协同设计, 通过鼓励独立思考, 激程为在教师引导下师生共同探索的过程, 真正做到教学相辅相长。

2 温故知新、精讲多练

学习的过程, 总是伴随着遗忘的过程, 在专业知识的学习过程中更是如此, 加上本门课程的开课学期在大学三年级, 专业课程门数多加之难度提高, 学生普遍感觉吃力, 在学习新知识时穿插复习旧知识是一种行之有效的教学方法, 在恰当的时机通过提问或回忆本课程已讲过的相关重点内容的方式, 会使学生加深记忆、得以融会贯通。例如:在讲解数据存储器扩展时, 可将第一章的片外R A M的读写时序再次重温, 使学生不仅能将存储器扩展与指令时序联系起来, 而且能对系统扩展中控制引脚的连接加深印象, 课堂上的教学效果验证了这种方式有助于学生对以往难点的理解。此外, 在讲课过程中, 注意抓住重点难点精讲, 通过例题讲解帮助学生理解知识点, 再安排一定量的作业要求学生完成以巩固知识, 并通过课堂提问的形式督促学生认真做好复习工作有一定的效果。

3 加强实践、激发兴趣

《单片机原理及系统设计》是一门实践性很强的课程, 真正能够学好它关键在实践, 通过实践, 既能加强学生对理论知识的理解, 发现既有掌握中的问题所在, 又能增强学生的动手能力, 激发学习兴趣。例如单片机与片外RAM的数据传送, 是学生反映出的问题较多的知识点, 在做存储器扩展验证实验时, 可让学生在关键的指令上演练自己易犯的错误, 通过实验结果的对比, 使学生加深这个知识点的理解。在以往的实验教学中, 学生往往敷衍了事, 对于实验现象不思考其之所以然, 没有达到应有的教学效果。课程组教师们在实验教学中想办法提高学生兴趣、通过思考问题启发学生联系课堂上讲过的理论知识, 例如关于键盘、显示接口部分的内容, 在以往的理论教学中是学生理解较为薄弱的部分, 如何在实验中帮助学生得到更好地理解?在做键盘、显示接口实验中, 让学生去思考诸如:在本实验设计中如何判断动态LED是共阴极还是共阳极接法?8155的A、B、C口哪个用作段控口、位控口、哪个作为键盘列线输出、行线输入, 在做实验的过程中让学生去讨论。这样, 将理论知识点有机融入到实验环节中, 不仅促成了知识点的连贯、学习的深入, 而且突出了学生的主体地位, 有动态机制。

为保证实验教学的质量, 方便学生进行综合性和设计性实验, 在课余和周末, 实验室都对学生和老师开放, 在开放时间内学生可以在实验室进行各类实验, 不仅提高了实验室的利用率, 还激发了学生的学习兴趣, 收到了显著效果。此外, 学科组的教师通过积极开发新实验, 进一步提高了实验教学质量。

课程设计是培养工科学生综合应用所学理论知识解决实际问题的能力, 也是进行工程实训的重要教学环节, 学院从2002级自动化专业学生开始, 着手对单片机课程设计进行改革。一是选题尽量取材于生产实际, 既考虑内容的先进性、注意实用性, 又符合实验设备条件;二是增加指导教师, 增加设计题目数量;三是在设计中强调学生的主体地位, 注重分析解决实际问题的能力以及严谨的工作作风的培养。通过设计实践, 可以使学生熟悉开发流程、编程环境, 并用设计报告表达设计思想和结果, 让学生经历一个较为完整的工程设计训练。

4 结语

在大学里, 很多学生惯于自学、临考突击, 如何增强课堂对学生的吸引力?需要教师不断的改进教学方法, 以便为学生提供更高质量的教学服务;实践教学是理论教学的完善和补充, 实践教学应充分融合理论教学的知识要点, 更多地面向工程实际, 真正培养学生的综合运用能力、实际动手能力, 通过在我院三个专业的单片机本科教学的改革实践, 不仅明显改善了教学效果, 而且对教师也提出了更高的要求, 在教学改革的实践过程中使个人能力得到了充分的锻炼和提高。

摘要：《单片机原理及系统设计》具有综合性强且实践性强的特点, 为了改善教学效果、提高教学质量, 通过教学方法、实践教学等内容对课程的教学改革进行了探索。

关键词：单片机,课程,教学方法,实践教学

参考文献

[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航天航空大学出版社, 2005.

优秀单片机课程设计范文第3篇

《矿井通风》课程设计大纲

课程中文名称：矿井通风课程设计大纲 课程编码：0440033

课程英文名称：Mine Ventilation theory course design 课程类型：专业基础必修课 适用年级：二年级

适用专业：矿井通风与安全 总学时：60学时

先修课程：高等数学、大学物理、工程制图、工程概论

后续课程：矿井安全监控系统、安全人机工程、防爆电器设备 编写人：关键、李诚玉 审定人：丁永明、陆卫东

一、课程设计目的和要求

1、设计目的

矿井通风课程设计是在高年级学生基本学完《矿山通风与安全学》课程时的一次集中式的综合设计，是一次重要的实践性教学环节。

本设计的目的是让学生能综合地运用所学知识，理论联系实际，对新建矿井或改扩建矿井的通风设计具有初步设计和计算的能力，以加深对基础知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力，为毕业设计和今后从事矿井通风的工程实践打下良好的基础。为此，主要应完成的基本任务是：根据已知的基础资料，建立一个安全可靠、技术先进和经济的矿井通风系统。

2、设计要求

(1)了解矿井通风的基本理论。

(2) 熟悉矿井空气中常见有害气体的基本性质。 (3)掌握压力的两种测算基准。

(4)了解离心式通风机、轴流式通风机的构造和工作原理。 (5)了解局部通风机的种类和性能、掘进安全技术装备系列化。 (6)熟悉主要通风机的工作方式与安装地点。

二、课程设计方式

(1)讲课; (2)习题课; (3)讨论课; (4)实验课; (5)其它;

三、课程设计内容

第一章 矿井空气

1、矿井空气成分

2、矿井空气中有害气体

3、矿井气候

重点：矿井通风的基本概念及其主要作用，矿井空气的主要成分及其基本性质，矿井空气中常见有害气体的基本性质、矿井气候。重点掌握矿井空气中常见有害气体的基本性质、我国矿山气候条件的安全标准。

第二章 矿井空气流动基本理论

1、空气主要物理参数

2、风流能量与压力

3、能量方程在矿井通风中的应用

矿井通风课程设计大纲

重点：空气的主要物理性质、压力的两种测算基准、风流点压力及其相互关系。

第三章 井巷通风阻力

1、井巷断面上的风速分布

2、摩擦风阻与阻力

3、局部风阻与阻力

4、矿井总风阻与矿井等积孔

5、降低矿井通风阻力的措施 重点：井巷断面上的风速分布。

第四章 矿井通风动力

1、自然风压

2、通风机类型及构造

3、主要通风机附属装置

4、通风机实际特性曲线

5、通风机工况点及其经济运行

6、通风机联合运转

7、矿井通风设备选型

重点：矿井通风动力的类型、离心式通风机的构造和工作原理、轴流式通风机的构造和工作原理、表示通风机性能的主要参数。

第五章 局部通风

1、局部通风方法

2、掘进工作面需风量计算

3、局部通风装备

4、局部通风系统设计

5、掘进安全技术装备系列化

重点：局部通风方法、局部通风机的种类和性能、局部通风机的选型、掘进安全技术装备系列化。

第六章 通风系统

1、矿井通风系统

2、采区通风系统

3、通风构筑物及漏风

4、矿井通风构筑物 重点：矿井通风系统的类型及其适用条件、主要通风机的工作方式与安装地点、采区通风系统、矿井通风构筑物的种类。

四、课程设计时间、地点

1、时间安排：

(1)课程设计时间安排为两周。

(2)指导教师要提前布置设计任务，使学生利用课外时间提前进行设计前期准备工作。 (3)在课程设计期间，学生进行设计计算、绘图和编写设计说明书，指导教师每天进行巡回指导。

(4)课程设计最后三天每位学生都要进行课程答辩，由指导老师提问，学生对设计问题进行回答。

2、地 点：实验室与实训基地。

五、课程设计考核办法与成绩评定

1、考核方式：

依据课程设计答辩情况、说明书编写质量、设计图纸绘制质量，综合考核评定课程设计成绩，

矿井通风课程设计大纲

课程设计成绩计入课程综合成绩，单独列入学生各门课程成绩内。

2、成绩评定：

设计结束时，由指导老师对学生进行全面考核，评分按五级分制(优、良、中、及格、不及格)评定成绩，评分依据以下几个方面。

(1)设计方案的合理性 (2)独立工作能力

(3)设计说明书的内容和质量

(4)学习态度，思想作风和组织纪律

六、教材及教学参考书

1、教材

(1)黄元平主编，《矿井通风》，中国矿业大学出版社，1991年1月. (2)王省身主编，《矿井灾害防治理论与技术》，中国矿业大学出版社，1992年12月.

2、教学参考书

1、王英敏，《矿井通风与安全》，冶金工业出版社,1979年12月.

2、俞启香，《矿井瓦斯防治》，中国矿业大学出版社，1992年2月.

七、其他需要说明的问题

对每个学生的设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格五级分评定，具体标准如下

1、优秀：设计计算正确、方案选择合理、工作量饱满、书写工整、图面整洁且完全符合制图规范、结构分析设计合理、计算结果准确、善于独立思考，并有独到之处，允许有微小的毛病和不足存在。

2、良好：设计计算正确，方案选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范，工作量饱满，设计计算正确，方案分析设计合理，计算结果较准确，在计算与制图方面留存一定不足，但不是主要问题。

3、中：设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在某些缺点，图面质量一般，工作量达到要求，基本符合制图规范，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。

4、及格：设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在一定问题，图面质量一般，基本符合制图规范，工作量达到要求，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。

优秀单片机课程设计范文第4篇

关键词：单片机;改革;工程教育;仿真

随着国家“卓越工程师”计划的广泛推进及教育部“应用科技大学”战略技术的实施，对应用型高校的人才培养起到了巨大的推进和促进作用。随之带来的是教学方法、人才培养模式及各类实践性课程的课程内容的改革。对电子信息工程、通信工程、测控技术及仪器等专业而言，单片机原理是一门重要的专业课。其内容以单片机的原理、结构及实际应用为主，掌握单片机设计开发技术，具有一定的软、硬件设计基础和动手能力，已成为电类专业学生的必备技能。单片机应用能力的高低对于电类专业学生的就业及综合素质的提高具有重要的意义[1~2]。因此，对电类专业而言，培养工程实践人才，提高人才的综合素质，单片机课程的改革势在必行。

在本课程的改革中，本着“理论够用，强化实践”和“轻内部结构，重外围系统和编程”的思想，对本课程的课程内容和教学方法以及考核方式进行一系列的改革。

一、课程内容的改革

1.改变单片机教学编程语言，引入C51教学

单片机的编程是课程教学内容的重要组成部分，在以往的教学中，通常采用汇编语言教学，国内公开出版的教材，也大多都是基于汇编语言的。在本课程的教学中，由于课时有限，只是在教材的其中1章，对C51进行了2~4学时的简要介绍，结合学生以前有过的C语言的基础，让学生课下学习的时候有个起点。但是，通过教学实践发现，这样的效果并不好：一方面，很多学生觉得汇编语言晦涩难懂，加之单片机发展很快，单片机的型号也很多，不同系列的单片机汇编语言几乎都不一样，可移植性较差，所以单片机实际开发过程中，很多学生没法用汇编语言进行稍微复杂的程序编写;另一方面，学生对C51的学习，缺乏连贯的学习和引导，课下又有没有自主学习的习惯，因此也无法熟练进行C51编程。这就导致学生在单片机编程方面存在着很大的缺陷[3]。

鉴于此种现象，为了让学生在学习完单片机之后，能够切实掌握一种编程语言，熟练进行单片机软件的编程，在课程内容改革中，删掉对汇编语言的介绍，只简要介绍几种寻址方式，以便让学生对存储器结构及寻址方式有一定的认识，在各个模块的学习中，全部采用C51进行讲解。采用C51编程，一方面降低了编程的难度，另一方面随着C语言编译器的升级，C51编程的效率已经非常接近汇编语言[4]。所以在单片机教学过程中选择单片机C51语言作为主要的编程语言来讲授，借助学生在前续课程中C语言的学习，采用C51作为单片机学习的常规编程语言，对学生而言难度不大。

2.引入Proteus仿真技术

由于单片机的实践性强，教学的过程中必须软硬件结合，也就是将单片机编程和外围电路设计相结合，才能让学生对单片机的功能有深刻的认识并掌握其设计技巧。在单片机应用开发过程中，硬件外围电路的设计和软硬件结合的调试过程是非常重要的环节，但是由于硬件条件所限或时间不允许，课堂上很难实现这些，这就导致了学生课堂学习认识较肤浅。即使老师在课堂上讲解一些实际应用案例，学生也只能通过老师的分析和自己的理解勉强明白其中的意思，所以课堂教学更偏重于理论的讲解、分析和软件教学，无法使学生有更进一步的深刻认识。而传统实验教学又多停留在实验箱操作上，设备维护需花费较多的时间和经费，容易造成资源浪费，而且以验证性和模仿性实验为主，无法让学生完成纯粹设计性的实验[5~6]。为此，在单片机的教学中我们采用了单片机系统的虚拟仿真软件Proteus，从而提高课堂授课效率以及学生实验实施效率。

Proteus软件是一个功能强大的仿真软件，能提供各种电子元器件及单片机芯片的仿真模块[5]。在此仿真环境中如同实际搭建电路一样，可以完成单片机系统电路图的绘制，然后加载对应的程序就可以启动仿真，从而验证电路结构和单片机程序的正确性，同时充分仿真单片机系统的工作情况，这实际上是用虚拟单片机系统代替实际硬件电路。Proteus软件还可以实现与Keil软件开发环境的联调。在课堂教学过程中我们除了使用Proteus和Keil软件完成例题的仿真演示外，还将单片机程序下载到单片机学习板中进行实物的演示，同时让学生参与到演示过程中，大大地提高了课堂教学的活跃性和互动性。

总之，通过引入Proteus仿真，一方面在课堂教学中，利用Proteus软件进行例题电路的原理展示与分析，电路线路清晰，分析方便，仿真结果直观清晰，大大提高学生学习兴趣，加深认识;另外，在实验课上，通过引入Proteus仿真软件，将程序运行于虚拟的单片机上，使软件调试不再依赖于实物硬件电路，仿真结果达到系统预期效果后，再进行硬件实物制作。这样既达到了实验效果，又经济方便，还节省了时间，大大提高了教学效率。

3.改革实践教学内容

对单片机课程而言，实践教学是课程教学的一个重要方面，对课程的教学质量以及学生专业素质的提高起到关键的作用。在本课程改革中，对实践教学的改革主要从内容和方式上进行。具体就是，在课程实验教学中，利用Proteus进行实验项目的的仿真，集中锻炼学生的编程能力;在仿真成功的基础上，根据实验学时的安排，选取1~2个进行实物制作。在集中实践环节中，可以选择一个典型的、技术较为先进、难度适中、测量内容较全面的某一个自动测试系统为中心来完成对应的实践任务，围绕该典型系统设计锻炼学生电路设计知识及测量技术基础，并让学生完成从原理分析、方案设计、元器件选用、电路设计、程序编制、组装、焊接等各个环节的训练。如果所有学生都能很好地经历这样一个系统设计的全过程，学生的职业能力将有一个很大的提高。

二、课程教学手段改革

1.提倡基于工作过程的新型教学方式

单片机教学围绕项目展开，以项目的开发步骤作为教学顺序，将单片机的知识点穿插到开发项目的过程中，引导学生边做边学。换句话说，将整个单片机的内容分成大大小小不同的知识点，每一个或者几个知识点对应一个小项目，项目由易到难安排，每堂课的教学任务就是完成一个项目产品，其中涵盖当次课所要讲述的单片机相应的理论知识。把所有的项目完成之后，学生就接受了单片机所有的理论知识以及对应的知识的实际运用，这样的教学方法对学生而言，既积累了动手实践经验，又能很好地掌握单片机的理论知识点。

2.加强课程和对应课程群的联系，以工程应用的思想指导教学

加强单片机课程和传感器、电子测量和智能家电课程的联系，组成对应的课程群，在课堂的教学中，脱离传统教学中单一的就课论课、在教师授课过程中对相关联的课程和学科知识点之间不进行联系或者相关知识点在不同课程中重复讲述的现象[7]。在对某个案例进行讲解的时候，结合课程群里对应的别的课程，把所用到的知识进行统一归纳，理清思路，给学生提供或者引导学生提出一个或几个合理的解决方案，并从中择优选择，然后进行软硬件的具体设计、仿真和实施。

这种结合课程群进行案例教学的方式，一方面可以使学生将本课程与先修课程以及后续课程之间的关系有明确的认识，从而对学习的脉络有清晰的认识;另一方面结合课程群，进行项目实例的讲解和分析，跟实际应用更加接近，有利于加强学生对知识的综合运用，培养工程教育的思想。

3.寓教于赛，教赛结合

对应用型高校的电子类专业学生而言，两年一度的全国电子设计大赛和每年进行的全国电子专业人才与技能大赛是很好地检验自我的机会，结合我校近几年在全国各类电子类赛事的良好成绩和成功经验，探索出了“寓教于赛，教赛结合”的教学模式。在教学过程中，结合对应的电子设计赛题进行深入剖析，分析题目用到了所学的哪些知识点以及如何实现，让学生对当前所学知识的具体应用有明确的认识。这样，一方面提高学生学习的兴趣，另一方面也锻炼了学生分析解决实际问题的能力，提高了他们参赛的积极性，从而有利于在大赛中取得更好的成绩。

三、考核方式的改革

传统的终结性考核以理论知识、标准答案、闭卷形式为主，课程的考核要灵活多样，激发学生的学习自主性，提高学习的自觉性和自学能力。课程体系的过程性考核以技能、综合评价、开卷等方式为主，同时可以加入实物制作成绩等。根据单片机课程的特点，可以在终结性考核中采取“实验20%+自主设计30%+卷面成绩50%”的方式，对参加电子设计大赛并取得良好成绩的学生，适当加大创新分数，这样可以给动手能力强、具有创新意识的学生机会，此法也利于激发学生的创新积极性。

四、结论

本项目体现工程教育的思想及应用型人才培养目标下单片机课程理论实践一体化教学模式的尝试，改变传统的先在体现课堂讲理论，再到实验室去做实验的方式。是把讲解基本理论和编写程序、软件和硬件的仿真相结合;并利用案例教学，给学生创造机会，拉近与实际应用的距离;把教学与电子设计大赛相结合，“寓教于赛，教赛结合”。

整个项目的实施，始终贯彻以学生为主题，以专业人才培养目标为准绳，以就业为导向，把“教、学、做、训、赛”有机结合，加强了学生核心技能的培养和训练，使教学效果达到了最优化。

参考文献：

[1]牛晓玲.浅谈单片机教学改革[J].中国科技信息，2012，(16)：170.

[2]淡海英.谈高职教育中《单片机原理及应用》课程改革的一点思考[J].软件，2012，(7)：158-159.

[3]曾维鹏，蔡莉莎，吴恒玉.基于“教学做合一”的单片机教学改革研究[J].苏州市职业大学学报，2013，(2)：84-86.

[4]罗维平，王东，李宇，刘纯天.“单片机原理及应用”课程设计的改革探讨[J].武汉科技学院学报，2005，(11)：47-50.

[5]李万军.基于Proteus的单片机虚拟实验平台的开发[J].工业控制计算机，2O08，(8)：53-54.

[6]李鹏飞.Proteus软件在单片机一体化教学中的应用[J].信息通信，2014，(1)：287-288.

[7]张丽霞.单片机课程教学改革与实践探索[J].电子世界，2014，(1)：174-175.

Exploration and Practice on MCU Course Reform

LI Wen-fang，LI Hai-xia

(Huanghe Science and Technology College，Zhengzhou450063，China)

Key words：single chip microcomputer;reform;engineering education;simulation[责任编辑 魏杰]

收稿日期：2014-01-18

基金项目：郑州市2013年教改项目民办本科高校基于应用型科技人才培养的《单片机原理及应用》课程教学体系改革(ZZJG-A6024)

作者简介：李文方(1983-)，女，河南驻马店人，测控技术与仪器教研室负责人，讲师，硕士，从事电子与通信系统研究。

优秀单片机课程设计范文第5篇

本课程实践的目的是，掌握单片机测量模拟量和数字量的测量方法，掌握单片机的外部控制方法，掌握单片机的显示器、键盘的扩展方法。通过学习和设计为毕业设计和科研开发打下良好的基础。本课程以MCS-51系列单片机为机型，介绍了单片机的基础知识、基本原理结构、51指令系统、中断、定时器/计数器、串行通信、C51程序设计、单片机的扩展、应用实例及抗干扰设计等知识。学生通过学习可较全面的掌握单片机的应用技术。单片机实验室仪器共40台组，每人一题，本次课程设计共5个题目，每个学生抽签选择题目，时间为一周。5个题目为：

1.数字电压表的设计

2.数字频率计的设计

3.外部输入正脉宽度测量

4.正弦信号发生器的设计

5.密码锁控制器的设计

收获有：

1.将理论教学与实践相结合，使学生对于单片机的实际应用有了较深刻的认识;

2.使学生对单片机应用系统设计的各种方法有所了解;

3.通过分工合作，培养学生之间的合作精神;

4.让学生熟悉电子系统设计的全过程;提高学生对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力。

5.通过实践，增强了下阶段的学习信心。为毕业设计奠定了基础。

存在的问题：

1.对于基础知识掌握的不牢固，特别是对于单片机的前项通道设计的理解的不够，反映出模拟电路掌握的不好。

2.缺乏对于电子系统设计测试的概念。

3.在所教授的3个班中，B05211班和B05212班的课程实践效果较好，每个班都有6-7人学习态度认真，积极向上，能吃苦，在班级里起到了较好的带头作用。而B05215的学生却缺少这样的人，存在着普遍实践动手能力较差的问题。

优秀单片机课程设计范文第6篇

[摘 要]测控技术与仪器专业作为仪器仪表学科领域唯一的大学本科专业，主要开设精密仪器仪表设计制造以及测试与控制方面专业基础知识与应用开发方面的课程，培养能面向各种国民经济部门从事测量与控制技术、仪器与系统的设计、科技开发、应用研究、运营管理等方面的高级工程技术人才。在理论教学方面，对教学大纲和教学计划进行认真讨论，组织教师试讲和相互听课，对教学质量和教学改革互提建议，高效利用课堂授课时间。在实验教学环节中安排内容丰富的、面向纺织工程的实践环节。学科竞赛和实习实践是测控技术与仪器专业非常重要的综合性教学培养环节。

[关键词]测控技术与仪器 纺织工程 人才培养 课程体系

测控技术与仪器专业作为仪器仪表学科领域唯一的大学本科专业，主要开设精密仪器仪表设计制造以及测试与控制方面专业基础知识与应用开发方面的课程，培养能面向各种国民经济部门从事测量与控制技术、仪器与系统的设计、科技开发、应用研究、运营管理等方面的高级工程技术人才。由于国内各高校原来的学科基础情况不同、服务企事业单位对象有所不同，所以现有学科设置、办学特色、教学水平具有很大差别。为体现教育部提出的厚基础、宽口径的高等教育指导思想，培养创新性应用型工程技术人才，本校测控技术与仪器专业经过多年的办学探索，按照新的测控专业教学大纲在课程教学、实践教学设置以及办学特色方面做了大量的工作。

一、定位具有纺织特色的测控专业方向拓展学生发展空间

测控技术与仪器专业是近年来各个工科高校着力发展的本科专业之一，但各个高校测控技术与仪器专业的研究方向和专业基础各不相同，培养方案也具有极大差异化。本校测控专业的起步在国内较晚，自2006年开始招收测控专业的本科生，开设于机械工程二级学院。与天津同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”专业博士后流动站的天津大学相比，在软硬实力和学生素质方面有不小的差距。因此本专业创始之初，就在探索如何有创新、有特色的办好测控技术与仪器专业，培养厚基础、宽口径、多方向、重实践、强能力、高素质并具有创新能力的高素质专业人才。本系对于课堂教学、课程设计及实验实习等各环节进行了探索，确立了面向纺织科学与工程，以纺织生产设备和纺织工业工序检测与控制为载体的测控技术与仪器本科专业的人才培养体系。

天津工业大学纺织科学与工程学科始建于1912年，已具有百年办学历史，是国家重点学科。2013年初，教育部第三次学科评估结果显示，本校纺织科学与工程学科位列全国第二，仅次于东华大学，彰显了百年纺织学科的优势和特色。纺织学科建成并拥有以教育部重点实验室 “先进纺织复合材料”为代表的高水平研究和实验基地，在纺织复合材料、纺织机械自动化技术和纺织材料表面处理技术方面取得了令人瞩目的成绩。

测控与仪器学科和专业知识在纺织工业中有大量的应用，比如对于纺织工艺、纺织材料的检测以及对纺织设备和纺织过程的控制，这些都是关系到纺织产品质量优劣的重要保证。如今在国家优化产业结构的调整之下，国纺织机械设备发展迅速，纺织工艺有重大改进，对PLC、工控机、变频器等控制元件的应用，已经十分普遍与广泛。纺织设备的测控技术与仪器技术研究开发也是本校测控系教师的研究重点方向，因此利用测控技术与仪器专业知识对纺织工艺、设备进行了最优化的研究和大量改进，结合测控专业原有的实践与培养基础，形成了有特色的专业办学模式。

二、加强具有纺织特色的测控理论教学、实践教学与实习就业

首先，在理论教学方面，本校测控技术与仪器系对教学大纲和教学计划进行认真讨论，组织教师试讲和相互听课，对教学质量和教学改革互提建议，并到其他开设相同专业的院校进行充分的调研，避免不同课程之间讲课内容重复，高效利用课堂授课时间。在已有专业基础课设置之上，同时加大专业任选课的内容，使学生有较大的选择空间，并充分体现了面向纺织工程的特色，专业拓宽类的任选课内容反映了本专业前沿技术。将在机械设备工况监测与故障诊断课程中和纺织机械的故障监测与诊断结合起来，在光学工程课程中将高清晰CCD检测技术应用于纱线外观测试。本专业也加大了与国外高校进行合作与交流，如与德国莱茵—瓦尔科技应用大学，韩国国立庆尚大学等开设相关专业的国外高校交换了各自的教学大纲和教学计划，并就各个学校的培养特色和培养模式进行了交流。选用和编写适合的教材也能提高教学质量，本校近年来出版了测控技术与仪器创新设计实用教程，测控专业英语等教材，从而为教学提供良好的基础条件。

其次，在实验教学环节中安排内容丰富的、面向纺织工程的实践环节。这样一方面可以锻炼学生的纺织和纺机测试控制领域的各项技能，另外可以举一反三扩展到其他各个工程应用领域。重点支持和鼓励任课教师和实验指导教师开设设计性和综合型实验，提高此类实验指导课时费，加大实验耗材补助，推荐师生组合参加学校的实验教学比赛。组织测控系的教师和纺织学科、自动化学科的教师进行实验交流，探讨和研究实验方法和技术路线的创新，进行实验的重新设计和优化改进。纺织机械动态经纱张力检测与控制原本属于纺织工程学生开设的验证性实验，现在经过变革和改进成为测控专业学生传感器课程中的设计性实验，并将纱线张力检测与控制实验设计理论方法扩展到对于梁、钢缆和受拉细长杆的检测与控制实验之中。此外结合纺织工程中的关键技术，在纺织机械和纺织工艺中的单轴独立驱动、多单元同步控制、张力在线检测与控制、自调匀整、电子送经与卷取、纺织品质量在线检测等领域，都已经过革新和改进成为测控技术与仪器专业的实验内容，扩展后将测控专业知识灵活合理地应用到其他工程设备的检测、监控系统设计开发中。测控技术与仪器专业教研室的教师还承担了校企合作课题和国家自然科学基金项目，测控专业本科生可以利用这些项目助研活动使专业能力和个人素质得到提高。

最后，学科竞赛和实习实践是测控技术与仪器专业非常重要的综合性教学培养环节。鼓励学生参加国内外各种科技竞赛，以赛代练的方法培养学生的专业技术和创新能力，这对学生的职业道德和劳动观念教育有非常重要的作用。建立测控技术与仪器科技竞赛兴趣小组，每年在暑期开设单片机技术应用和测控电路设计等领域的培训制作夏令营，深受测控专业的学生欢迎。测控专业本科生在省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上，特别是在纺织机电产品检测与控制竞赛和制作方面斩获不少成果。我校根据现有的实习实践条件和就业形势，制定了集中与分散、校企结合、学校派遣和自主选择多种形式并存的专业实习模式，取得了良好的实习效果。学院所拥有的天津市现代机电装备技术重点实验室中现代纺织企业成套生产装备，远程液体染料无管路自动配液机，巷道式立体仓库等大型纺织机电装备，为学生提供了优越的实习条件，实现学生与工厂企业现场设备的“零距离”接触。此外，学院与山西经纬纺机等知名企业建立了生产实习基地，建立青岛胶南纺织机械创新平台，和天津海泰高新技术开发区企业签订了实习协议，保证本专业的实习实践培养方案的有效实施，还给毕业生提供了自主创业的机会。这种体系不但使得本专业的毕业生具有纺织工程类专长，而且可以服务于其他工程应用技术，培养了学生的创新意识和创新能力。

因此，作为曾经隶属纺织工业部的传统纺织强校，测控专业的毕业生每年在就业季也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车，每年有45%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位，从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。如同检测与控制作为纺织工业中必不可少的内容与环节一样，本校测控专业毕业生也深受广大纺织类企事业单位的欢迎。

三、结论

测控技术与仪器专业属于光、机、电等多学科交叉融合、相互渗透而形成的综合工程技术学科。经过近八年的教学探索和实践，本校测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制为特色，侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养模式，围绕科专业在科研、教学、人才培养、社会服务等方面已具有一定的优势，面向纺织工程办学方向形成了鲜明的特色。初步取得了一定的成效和经验，并且得到较好的社会评价和用人单位的认可。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 仪器科学与技术教学指导委员会.高等学校仪器科学与技术学科测控技术与仪器专业本科教学规范[Z].2007.

[2] 宋爱国，况迎辉.测控技术与仪器本科专业人才培养体系探索[J].高等工程教育研究，2005（1）：16-18.

[3] 李辉，田立国，赵丽等.测控技术与仪器专业的建设与实践[J].天津工程师范学院学报，2006（4）：37-39.

[4] 樊尚春.北航测控技术专业核心课程体系建设与实践[J].仪器仪表学报，2010增刊，（8）：185-190.

[5] 王桂梅，吴炳胜，柴保明.本校测控技术与仪器专业办学特色探讨[J].河北工程大学学报（社会科学版），2008（1）：78-79.

[责任编辑：陈 明]