2023年單片機原理與應用【五篇】【精選推薦】

根據單片機課程的教學目標，本著以學生為本、淡化理論、突出實用、加強實踐、力求知識的系統和完整為原則，重新修訂了教學大綱。第一，對教學內容進行了合理的取舍。第二，重新確定了教學重點內容。既然確定“能夠開下面是小編為大家整理的2023年單片機原理與應用【五篇】【精選推薦】,供大家參考。

單片機原理與應用范文第1篇

關鍵詞：單片機；
嵌入式系統；
檢測電路

一、緊緊圍繞教學目標修訂教學大綱

根據單片機課程的教學目標，本著以學生為本、淡化理論、突出實用、加強實踐、力求知識的系統和完整為原則，重新修訂了教學大綱。

第一，對教學內容進行了合理的取舍。

第二，重新確定了教學重點內容。既然確定“能夠開發簡單的開關量”產品并確保理論知識的系統性為本門課程的教學目標，那么理論教學重點就放在開發“開關量控制”所必需具備的基礎知識上面，即：單片機的內部結構、指令功能、應用程序的編寫、中斷系統、定時、計數器等。這些內容融會貫通就必須“精講多練”，所以我們把刪除的知識所占用得課時按照一定比例分配給這些內容的理論課和實驗課，突出其重要地位。

二、改革教學方法，提高教學效果

單片機系統有著強烈的現實性，對教學方式不應是單一的固定模式?？梢圆捎茫?/p>

（一）在課堂上可以將多種教學方式熔融一體，靈活應用

可以采用多媒體、實物教學，從智能控制系統的一個樣板實物外型到該電路的原理圖，采取部部展開，層層推進，讓學生看見實物產生感性認識，聯系到原理產生理性認識，由實踐上升為理論，又由理論去指導實踐，全面向學生傳遞智能系統中單片機的使用。在課堂的教學中采用講授式、啟發式、討論式、測驗等多種教學方法，根據學生的能力及教學內容的需要靈活使用。在教學中多與學生溝通，了解學生對教材、講課、實驗等的要求，根據教學大綱及時加以調整教學內容及模式，達到教學的目的。

（二）加大學生編程的訓練

一是編制有規模的、科學的、實用的學生練習題集與試卷庫，定期讓學生做書面編程，使得他們對指令的記憶加深，二是加大學生實驗室的訓練，培養他們的調試程序能力，為學生自主學習創造條件。

（三）推進“學研產”結合

讓一部分學生利用各種時間投入到實際的項目工程開發中去，培養學生的工程意識，強化學生的工程訓練，使他們了解自動控制系統工程中單片機系統的整個開發過程，保證學生所學的知識與實際社會接軌，讓這些學生以點帶面促進、帶動其他學生的學習興趣。

三、加強單片機實踐教學，培養學生分析問題和解決問題的能力

單片機的實踐性較強，對實踐教學的改革顯得尤為重要。通過改革達到使學生具備科學的思維方式和較強的動手能力，并能運用MCS-51系列芯片進行工程開發和應用的能力。在教學過程中可以用單片機仿真試驗系統良好的人機界面，通過單步執行功能讓學生在顯示窗口上可以看見相關寄存器的變化，并能看到轉移位置；
碰到中斷時程序如何轉入中斷入口去執行以及中斷程序結束后程序如何返回。通過程序分析和觀察執行過程，一目了然。

為了使學生具有獨立分析、解決工程中遇到的實際問題的能力和獨立開發單片機應用系統得能力，我們在理論教學結束后另外可以增加兩周集中實訓教學環節，以體現出實踐教學的重要性。比如：我們在分析單片機應用技能基礎上，設計了一個典型系統――單片機溫度（壓力）檢測與監控系統。它由檢測系統、信號放大系統、A/D轉換器、控制系統及單片機系統等六個部分組成。

具體要求如下：檢測系統能把0―100℃的溫度轉換為0-1V的信號。放大及波形變換電路把信號放大到0―5V的直流信號，經A/D后送入單片機系統，單片機系統對測量信號進行濾波，非線性校準，標度變換，通過人機界面顯示出來。報警值可通過人機界面（鍵盤）設定。單片機系統還能完成對控制量的自動設置。本方案是集電工、模擬電子、數字電子、自動檢測、單片機的嵌入式應用于一體的系統，為了提高單片機的應用能力，我們把這個綜合項目進行分解，把總的要求分解到各相應課程的實踐中完成。如溫度檢測與監控系統分解為以下幾個子項目：1.電源變壓器的設計與制作；
2.穩壓電源的設計與制作；
3.放大器與波形變換電路設計與制作；
4.非電量（溫度）檢測設計與制作；
5.單片機系統設計與制作。根據各部分之間的接口要求提出相應的指標，把這些項目分配到相應的實訓中。例如把電源變壓器設計與制作在電工實習中完成；
穩壓電源、放大器及波形變換電路的設計與制作在電子技術實訓時完成；
檢測系統設計與制作在自動檢測實訓階段完成；
單片機系統的軟、硬件設計在單片機課程設計階段完成；
整個系統的組裝及調試在單片機實訓階段完成。通過變壓器的制作，學生了解了選用漆包線的方法，學會小型變壓器的設計，掌握變壓器的繞制工藝。放大器的制作，使學生學會了放大器的設計、制作、調試工藝和電子測量儀器的選擇與使用。檢測電路的設計，使學生學會了傳感器的選擇和使用，進一步理解傳感器的主要技術對檢測結果的影響，學會測量誤差的分析方法。單片機系統的設計與制作，使學生能根據工程要求，配置單片機應用系統的硬件電路，完成顯示、A/D、鍵盤、程控等子程序的編寫調試，熟練軟件編程環境和仿真器、編程器的使用方法。

四、結束語

單片機系統教學應突出教學的自主性、開放性和創新性，有利于新世紀創新人才的培養，符合高校的教育教學規律。在教學過程中，以加強基礎、培養能力、開拓思維、注重創新、提高素質為指導思想、以培養與提高學生的科學實驗素質、動手能力和創新能力為目標，建立以學生為主體、教師為主導，以層次化、模塊化、全面開放的新的教學模式運作。力爭通過單片機系統教學的改革，使學生能理解、掌握實際的單片機應用系統的開發過程，學會掌握及使用新技術的方法，使學生掌握一個實際單片機應用系統的開發模擬過程。

參考文獻：

單片機原理與應用范文第2篇

[關鍵詞] 改革必要性、單片機、項目教學、教考分離

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0引言

《單片機原理及應用》課程是一門理論與實踐性均很強的學科，是工科電子類專業一門很重要的專業基礎課，把匯編語言、微機接口、通信技術知識等綜合在一起，屬于技術性、工程性、實踐性很強的一門課程[1]。該課程作為電子、通信、自動化等專業最重要的核心課程之一，它是“電子、通信、自動化”高素質復合技能型人才所需知識結構的載體，占據著相當重要的地位[2]。

然而，傳統的單片機教學一般均以學科體系為出發點，注重課程本身的體系結構和前后的邏輯聯系，但卻忽略了“可學性”，致使學生學得吃力，老師教得辛苦，教學效果也不好[3]。為了適應新形勢下職業教育的培養目標，近年來，我一直致力于改革傳統的教學模式研究，本文就單片機的教學改革作了一定的探索與創新構思。

1《單片機原理與應用》課程教學現狀

傳統的單片機教學，以單片機的結構為主線，先講單片機的硬件結構，接著是指令和軟件編程，然后是單片機系統的擴展和各種器件的應用，最后再講一些實例。學生對課程內容理解不深，感覺枯燥無味，從而產生厭學的心理，教學效果往往并不理想。實踐教學主要采用驗證性實驗，學生通過VM，Keil uVision等仿真軟件機械的輸入抄襲來的程序，驗證硬件上結果，其實踐能力和創新能力都不可能得到有效的提高，也不能完成實踐教學的最終目標。

2《單片機原理與應用》課程教學改革的具體措施

2.1教學內容的改革

教學內容的改革主要是在現有教材的基礎上適當增加單片機軟件開發平臺Keil uVision的內容，同時對當前流行的單片機仿真軟件Proteus也應該增加一定的介紹[4]，這樣做到學以致用，從而增強學生的學習興趣。

匯編語言具有精簡、高效及實時控制的特點，成為單片機開發的主要工具，但是匯編語言程序的代碼可讀性差、移植性不好，也是學生不能深入掌握單片機編程的重要原因[5] 。而Keil uVision開發平臺由于支持C語言開發、提供良好的集成開發環境、支持的單片機廠商眾多等因素得到了廣泛應用，成為當前最流行的單片機應用系統開發工具[6]。與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可維護性上有明顯的優勢，因而易學易用，從而大大的提高了工作效率和項目開發周期，它還能嵌入匯編，可以在關鍵的位置插入匯編程序，使程序達到接近于匯編的工作效率。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。

在課堂上，教師可以通過Protel軟件繪制電路原理圖，用Proteus軟件繪制出仿真電路圖，用WAVE軟件或Keil軟件輸入程序并編譯程序，然后對程序和電路進行仿真調試運行，這樣學生在課堂上通過教師直觀的演示就能掌握單片機應用電路的搭建，還熟悉了仿真軟件的使用及程序的調試方法，加深了學生的印象。

2.2教學方法的改革

在我的實際工作經驗中，我發現在講解指令時，學生經常通過死記硬背的方式記住指令，但在實際運用中又發現自己背下來的指令成了亂碼，不知道在什么時候用什么指令，還有一些學生能讀懂程序的意思，但當自己寫程序時就不知從何下手了，針對這種情況,教師可以通過“項目模塊引導”的教學方式，在講解項目的過程中引出指令的使用方法，這樣學生可以在實踐中學會蘊含其中的抽象理論，自主的構建學習內容。學習了指令后，教師應該就所學的指令給學生布置由易到難的程序編寫任務，便于學生記憶也激發了他們學習單片機的興趣，使學生在從知識到技術的轉化過程中不斷學習知識、鞏固知識、應用知識，大大縮短了從學到用之間的距離。

在理論教學中，實行多媒體教學、網絡教學和課堂教學相結合的教學模式，應用MCS—51仿真軟件直接在課堂上對程序進行調試、演示與理論配套的相關器件（如芯片、數碼管、按鍵等）等?；镜闹匾母拍罘磸蛷娬{，貫穿整個教學活動。在實踐教學中，教師要對學生實驗過程中的重點、難點、關鍵點、及學生操作過程中存在的問題進行實時點評。并要求學生在實驗任務電路和程序的基礎上，進行適當修改，培養其獨立進行電路和程序的設計能力。課余時間要求學生對實驗任務進行印制電路板設計制作，并將任務程序下載到單片機中，實現任務功能。

2.3改革考核方式培養創造性思維

目前，單片機課程的考核常常是平時成績與考試成績各占一定的百分比，實驗成績計入平時成績，期終考試重點考核理論知識，通常采用閉卷筆試的形式。學生經常是在考試前兩周死記硬背知識原理，考試結束后就忘得一干二凈了。這種考核方式既不能很好地反映出單片機課程實踐性強的特點，也很難考察學生的分析、應用和創新能力。因此，應采取與教學內容相適應的多樣化的考核方式，通過增加實驗考核的分量，以促進學生應用能力和創新能力的培養與提高。例如，我們首先對考核的方式方法進行了改革，考核包括三個方面，綜合能力的考核，占總成績的40%；
實訓過程的考核，占總成績的40%；
平時實驗、作業、課堂表現的考核，占總成績的20%。

綜合能力的考核采用“閉卷考試”的形式，實行教考分離。試卷內容包括基本概念以及匯編指令和接口等知識的應用。實訓過程的考核就是在實驗室根據給定的實驗項目現場調試結果，教師根據學生完成的準確性和熟練程度現場評分。通過這種方式不但可以了解學生理論知識的掌握程度，而且還考查了學生的動手實踐能力。

3總結

本文針對傳統單片機教學模式的不足，結合教學實踐，提出了“單片機原理及應用”課程改革的一些思路和做法，教師只有不斷調整教學內容，改進教學方法，豐富教學手段，才能有效的調動學生學習單片機的興趣，才能培養出適應時展的高職生。

參考文獻

[1]劉守義.單片機應用技術,西安電子科技大學出版社,2007

[2]楊金巖.鄭應強,張振仁.8051單片機數據傳輸接口擴展技術與應用實例[M].北京:人民郵電出版社,2005.

[3]李秀忠．單片機應用技術．人民郵電出版社，2007

[4]張永楓.單片機原理與應用實訓教程.西安電子科技大學出版社，2007

[5]董普松.Proteus在單片機系統設計中的應用[J].現代電子技術,2008,(14):153-154.

單片機原理與應用范文第3篇

關鍵詞：單片機；
教學改革；
實踐

中圖分類號：TP434 文獻標識碼：A 文章編號：16727800（2013）002018202

0 引言

隨著微電子及計算機技術的迅速發展，單片機以體積小、功能強和性價比高等特點，在工業控制、通信技術和數據采集等領域獲得了廣泛應用。目前，許多學校都開設了《單片機原理與應用》，這門課程將程序語言、串口通信、模擬電路和數字電路等知識綜合起來，是一門理論性、技術性、工程性和實踐性都很強的課程，是計算機、電子類、機電一體化、自動化等專業的專業必修課。掌握好單片機技術對高職生工程素質的培養以及職業技能的提高都大有益處。

1 目前《單片機原理及應用》課程教學的不足

自20世紀80年代后期，我國的高等院校工科專業開始開設單片機課程，至今有20多年了。這期間，在教室講授理論，到實驗室利用實驗箱做實驗的教學模式一直沿用至今。由于單片機技術涉及到硬件電路設計和軟件設計兩方面的知識和技能，學習難度較大，致使初學者上課猶如聽天書，時間不長多數學生就懵懵然而放棄了，入門者寥寥。出現這些問題的原因主要是教學方法上存在一些不足。

（1）理論與實踐教學比例分配不當，重理論輕實踐。目前的單片機課程教學多以理論課為主，實踐課為輔。教材理論體系嚴謹，教師教學思路清晰，但學生往往感覺內容枯燥、概念抽象、指令難記。課堂教學按照教材內容的編排順序、相關知識的邏輯關系進行，學生剛剛接觸數字電路，缺乏編程語言及計算機結構的相關知識，難以順利入門并對課程產生濃厚興趣。同時，大部分教師的教學方法通常以講授為主，缺乏直觀形象的實際操作。這些原因導致學生普遍認為單片機的課程非常難學。

在教學過程中，往往理論教學的學時遠遠多于實驗教學的學時，并且實驗教學一般在“匯編語言設計”講完之后開始進行。這種教學體系的不足之處在于：①以大量的原理介紹引導學生入門，學生理解苦難，學習過程也感覺枯燥乏味；
②教學過程中“重理論輕實踐”，實驗只是點綴，造成學生的應用能力培養缺乏，對培養應用型人才的培養目標十分不利；
③軟件和硬件介紹時分開，對單片機系統軟硬件結合的設計方法介紹不足，學生在實際工作中缺少系統化的思路。

（2）教學方法老套，無法激起學生的學習興趣。目前，大多數高校的理論教學過程都是采用先基礎后應用的模式，即單片機硬件結構、指令系統、匯編語言設計、外部系統擴展、接口技術和應用系統設計，這種方法雖然思路清晰，但是存在著過于機械性的弊端，缺乏生動、直觀的實物等輔助教學手段，這樣便使學生覺得學習單片機枯燥乏味，沒有現實意義、缺乏興趣，嚴重影響了教學效果。實踐教學形式單一且受重視不夠。當前的實踐課教學大多以單片機實驗箱為實驗平臺，而開設的也多為驗證性實驗。觀察中不難發現，學生在做實驗時大都是用實驗指導書上已經寫好的程序資料，幾乎沒有多少同學去分析程序的流程，更不用說去研究讀懂那些代碼了。另外，對于用到電路硬件的實驗，也只是按實驗指導書要求在實驗箱上做簡單的連線，沒有一個整體的電氣原理圖概念，再加上實驗條件的有限，不可能每個同學都能得到老師的輔導，導致學生過度追求實驗結果，而忽略了硬件設計、軟件調試等過程。

2 《單片機原理與應用》課程教學改革的思路與措施2.1 以“任務驅動”為主要方法的教學內容

任務驅動教學法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，它將以往以傳授知識為主的傳統教學理念，轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；
將再現式教學轉變為探究式學習，使學生處于積極的學習狀態，每一位學生都能根據自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題。

在實際教學中，以學生為主體，項目、工作任務為載體，學生在教師的引領下，由淺入深、由易到難，學習單片機控制系統的設計和制作。為取得良好的學習效果，在課堂上由老師先對學生提出一個課內任務，老師不會完整的告訴學生怎么完成任務，而是只提供知識點，由學生課外完成此任務，并根據任務完成的質量進行考核和評分。

從學生的角度說，任務驅動是一種有效的學習方法。它從淺顯的實例入手，帶動理論的學習和應用軟件的操作，大大提高了學習的效率和興趣，培養他們獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。一個“任務” 完成了，學生就會獲得滿足感、成就感，從而激發了他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環。伴隨著一個跟著一個的成就感，減少學生們以往由于片面追求信息技術課程的“系統性”而導致的“只見樹木，不見森林”的教學法帶來的茫然。從教師的角度說，任務驅動是建構主義教學理論基礎上的教學方法，將以往以傳授知識為主的傳統教學理念轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；
將再現式教學轉變為探究式學習，使學生處于積極的學習狀態，每一位學生都能根據自己對當前任務的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題。這為每一位學生的思考、探索、發現和創新提供了開放的空間，使課堂教學過程充滿了民主、充滿了個性、充滿了人性，課堂氛圍真正活躍起來。

2.2 變革傳統的實驗模式

（1）設立虛擬仿真實驗室。單片機課程內容抽象，教師操作實驗開發板時演示效果不太好，學生較難理解，因此，計算機虛擬仿真軟件演示起著非常重要的作用。虛擬仿真系統具有以下優勢：①組織單片機實驗的環境簡單，只要有電腦即可進行；
②由于只涉及到軟件，不會有硬件損壞的問題，可以避免由于設計錯誤導致的硬件投入浪費，降低使用成本；
③繪制原理圖、編制程序均在軟件上實現，程序執行中各元件的運行狀態直觀明了，調試方便。因此，在單片機教學中引入Proteus和Keil C編程調試軟件，采用多媒體教學方法，能在課堂中完成軟件、硬件的調試和系統集成等內容的教學。

（2）利用單片機實驗開發板進行教學。實驗開發板應用十分方便，目前已經集成了鍵盤、流水燈和LED顯示器等通用設備，線路連接簡單，可以進行多個基本項目的實訓。通過開發板的學習實踐，運用項目教學法進行多個項目的操作，能讓學生熟悉單片機及其設備的硬件知識，系統地掌握單片機P0-P3口、串口通信和中斷控制的工作原理。

（3）結合多學科進行綜合實踐。很多學生在學習了單片機課程后，即使掌握了單片機知識，但還是不能融合其他課程的知識進行綜合應用，因此，教師應將其他課程的知識與單片機的相關內容聯系起來。比如，與Protel課程相結合，要求學生利用Protel設計開發板的PCB圖，并制作出PCB開發板，同時自己動手焊接所有的元器件，然后進行系統調試。在此過程中，學生可以享受到自己的勞動成果，更加熟練地掌握Protel知識，更加熟悉元器件之間的硬件連接，對數字電路、模擬電路的工作特點更加了解，對單片機C語言有了更深入的認識，鍛煉了各學科的綜合實踐能力。

2.3 考核方式的改革

與以往傳統單片機原理及應用課程的教學采用純理論的考核方式不同，考試成績由平時考核、實踐技能考核、綜合能力考核3個部分組成。其中，平時考核占30%，包括平時作業、課堂表現和平時測驗，作業和課堂表現側重于知識的掌握，平時測驗側重于知識的運用。實踐技能考核占30%，包括實驗、企業實訓和技能競賽，在每個模塊的項目實踐過程中考核學生解決實際問題的能力；
綜合能力考核占40%，包括理論知識和實際應用兩部分，理論知識考核采用“試題庫”，實行開卷考試，主要考察學生對基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情況，實際應用部分教師根據學生完成的準確性和熟練程度現場評分。這種考核形式注重考察學生的知識遷移能力和融會貫通能力，優于一次期末考試決定結果的傳統考核辦法，在貫徹執行過程中效果較好，反映出了學生的真實水平。

3 改革效果

這種單片機教學方法為學生提供了很好的實踐空間，能充分吸引學生興趣，大大提高了學生學習的積極性和主動性。很多學生主動要求延長學習時間，利用周末到實驗室動手練習。在每次上實訓課時，學生都特別積極，不完成任務不下課，這在以往單片機教學過程中很少見到。通過調查發現，學生對這種教學方法的改革都很認可和喜歡，教學效果得到了很好的改善。

這種教學方法既鍛煉了學生的動手能力，又提高了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，同時還培養了學生的信息檢索能力。實踐證明，該教學方法切實有效，對高職院校單片機教學改革有一定借鑒作用。

參考文獻：

＼[1＼] 屈莉莉，等.單片機課程實踐性教學環節的建設與改革[J].中山大學學報論叢，2004（3）.

＼[2＼] 劉桂敏.高職單片機教學改革問題探討[J].鞍山師范學院學報，2004（2）.

單片機原理與應用范文第4篇

關鍵詞：單片機原理與應用 理實一體化教學模式 項目教學

一、實施以萬能板為載體設計單片機硬件電路理實一體化項目教學

傳統的理論教學和實踐教學是在不同的時間和不同的地點由不同的教師分別進行的。由于教學目標和教學任務不同，教學組織形式分離，因此容易造成理論教學內容和實踐教學內容脫節，降低學生學習興趣，增加教學難度，直接影響到人才培養的質量。

單片機原理與應用是一門實踐性很強的應用性課程，在電子產品開發設計中應用非常廣泛，并需要硬件電路開發與軟件程序設計同時進行。如果只進行理論教學而不進行實踐教學，則教學效果不理想;如果只進行實踐教學而不進行理論教學，教學效果也不明顯，因此學好單片機技術必須是理論、實踐“兩條腿走路”，缺一不可。理論知識的學習可以通過聽課、看書、看視頻教程等方式進行，實踐技能就必須親自動手操作。

為了能更好地培養現代生產企業需求的單片機技術人才，根據筆者學院多年來對用人單位的跟蹤反饋，以及多種教學模式的比較、實踐，筆者主張在單片機原理與應用課程中實施理論與實踐一體化教學模式，即把理論與實踐結合起來，理論融入到實踐中，學一個知識點、做一次產品、編一次程序、總結一次學習成果，真正做到“邊學邊做”。

在項目教學環節采用萬能板設計與制作單片機產品，這種項目教學方法，不僅能鍛煉學生的焊接技術，同時還能提高學生識讀單片機硬件電路圖的能力，更重要的是能讓學生掌握單片機開發的基本步驟，提高軟硬件的編程與設計能力，為日后開發設計電子產品打下堅實的基礎。

二、實施單片機理實一體化教學的項目設計

為了實現統籌單片機原理與應用課程的知識目標和能力目標，筆者將整個課程重新整合為由易到難的具有連貫性的教學項目。每個教學項目包含了必需的理論知識和崗位能力需要的實踐技能，以任務驅動教學，把理論知識和實踐技能滲透到教學項目的每個環節中。按照這個教學思路，設計了三個教學項目，項目中包含了三個硬件電路和100個程序范例。

1.項目一：單片機最小系統硬件電路設計與制作

單片機最小系統，是指滿足單片機的工作條件，可以正常工作的單片機系統。

該項目的學習目的是掌握單片機入門基礎知識和單片機的引腳功能，掌握單片機延時程序的多種編寫方法，掌握單片機開發的基本步驟和關鍵環節，掌握單片機簡單程序編輯、編譯、在線下載等基本步驟。掌握單片機開發軟件Keil uVision4和ISP在線編程軟件progisp的使用方法。

2.項目二：基于單片機控制的十六路LED霓虹燈設計與制作

霓虹燈廣泛應用于商店廣告牌、城市美化等場所，采用單片機控制的霓虹燈，顯示花樣隨程序的改變而改變，樣式千變萬化，深受商家和居民的喜愛。

該項目的學習目的是掌握單片機P0、P1、P2、P3口作為輸入輸出口的使用方法，掌握單片機鍵盤的工作原理及使用方法，掌握單片機C語言源程序的結構特點、標志符與關鍵子、數據類型與運算符、C語言的語句、數組、指針、函數等用法。

3.項目三：基于單片機控制的紅外二極管感應計數報警器

紅外二極管感應計數報警器可以實現當用手經過紅外發射管和紅外接收管時，蜂鳴器發聲、二位數碼管數字加1的功能，其靈敏度非常高。該電路設計思路來源于企業商品自動計數器的應用實例，當有商品從傳送帶上經過感應器前，計數器加1，并發出提示聲。該電路在現實生活中應用廣泛，可以作為單片機設計人員的基本電路模塊。

該項目的學習目的是掌握單片機的定時器、計數器、中斷及接口技術，掌握LED數碼管的工作原理和接口電路，能綜合運用模擬電路、數字電路、傳感器等基礎知識設計與制作比較復雜的作品。

三、組織實施單片機理實一體化教學的關鍵點

1.前期準備是組織教學的起點

在教學準備階段，推薦購買單片機制作常用工具和用萬能板設計的單片機學習套件。

2.課堂管理是組織教學的難點

由于學生的學習動力、接受能力差異較大，教師要有針對性地將學習動力、接受能力較強的學生與學習動力、接受能力較弱的學生組成一個小組，同時指定一個小組長，協助教師進行課堂管理。

3.教師現場技術指導是組織教學的重點

當學生進行實踐操作的時候，教師一定要巡視，及時解決學生遇到的困難，批評教育個別不遵守紀律的學生，要求其加強組織性和紀律性。

4.項目報告是組織教學的落腳點

單片機原理與應用范文第5篇

【摘 要】由于《單片機原理與應用》具有較強的抽象性，是一門綜合性和應用性很強的課程，學生學習起來往往難以理解，教學難度相對較大。另外，傳統的教學模式過于陳舊，教學手段過于單一，如果不對現有的教學模式進行升級，采用傳統的教學方法將很難達到教學目的。為了使學生能夠更加直觀、深入的理解所學知識，根據實踐教學要求，通過對虛擬教學系統進行全新的開發和設計，建立起新的虛擬教學系統模式，從而達到培養學生邏輯思維能力和動手能力的目的。

和以往教學模式的差別在于，虛擬教學系統是建立在虛擬現實技術基礎上的新型教學模式。通過采用這種教學技術手段能夠營造出一個仿真的學習環境，通過對人體各種感官的刺激，使人體驗到身臨其境的感覺，刺激學生的學習欲望，提高學習熱情，從而實現快速提高學習能力的目的。通過網絡技術、虛擬現實技術來實現教學，可以對單片機的硬件電路原理進行直觀的演示和講解。采用基于 Flex 的虛擬現實技術開發 的教學系統，不但界面美觀，用戶交互體驗感強，而且提高了學生的動手實踐能力和教學質量。

1.《單片機原理與應用》虛擬教學系統設計

1.1系統框架和功能模塊設計

虛擬教學系統采用三層B/S結構，開發技術采用.NET，MXML+ Action Script，JavaScript技術等，數據庫采用SQL Server2000，其中第一層為客戶端層，該層主要表現為系統界面，在Web瀏覽器上外掛Flay Player播放器，該層用來實現用戶與整個系統的交互，在該層中，部分頁面可以采用Flex技術來建構RIA應用程序，給用戶以豐富的人機交互體驗；
第二層為業務層，該層主要負責整個系統的邏輯業務，以此來完成客戶端層與信息資源層之間的數據交互；
第三層為信息資源層，提供平臺所需的場景信息與數據信息，這一層實現信息資源的集中統一管理，該層主要包括師生信息庫、模型庫、課件庫、試題庫等。系統功能模塊主要包括管理模塊、教學資源庫模塊、教學模塊以及協作學習模塊。

1.2系統界面設計

界面設計主要包括界面布局、字體、頁面色彩等環節。其設計原則在遵循藝術美的前提下更加注重個性化，強調教學系統所要表達的主題，淡化非主流信息對學習者的干擾。對于虛擬教學系統的界面而言，選用藍色為主體背景色，并通過調整色彩的透明度和飽和度來產生文字和圖標的色彩，對需要交互對象的按鈕等工具采用三維立體的形狀來凸顯出虛擬系統的多感知性。采用Flex技術來優化網站界面有著很大的優勢，它通過提供豐富的組件來增強網站界面的表現力，使得界面更為友好?？梢圆捎脠D表控件，創建豐富的圖表，達到數據可視化效果。同時，Flex還提供了大量的用戶交互組件，對于知識體系的呈現，利用【Combo Box】組件對所有知識點以列表的形式展現并與用戶進行交互。

1.3導航策略設計

虛擬教學系統的信息量巨大，內部信息之間的關系復雜，在學習過程中，學習者由于缺乏專業教師的指引，迷航現象時有發生，所以應當提供導航策略設計，引導學生進行有效學習，以提高學習效率。目前比較多的導航方式有檢索導航、導航圖導航、菜單導航、書簽導航、提示導航、演示導航、觸摸區導航等。

1.4交互策略設計

交互性主要包含人機交互以及人與人的交互。所謂的人機交互，是指人與計算機之間使用某種對話手段，以一定的交互方式，為完成確定任務而進行的人機之間信息交流的過程，這種類型的交互是虛擬現實技術的一個重要特征，也是虛擬現實技術應用于虛擬教學系統中的一個主要優勢，系統中的虛擬現實場景能否實現自然流暢的人機交互，將直接關系到系統設計的成敗。從技術特點來看，基于Flex的虛擬現實技術為交互性提供了很多的交互機制，如視點、導航、事件的發送與接收等。主要體現在：視點是用戶在人機交互的過程中通過改變攝像機的位置來改變觀察點，從而在不同的位置場景顯現出不同的形態及具有空間感的三維效果；
導航是用戶在虛擬場景中漫游的信息指示，通過導航，用戶可以在虛擬環境中移動或檢查某個對象；
基于Flex的虛擬現實技術主要是采用Action Script腳本語言對虛擬環境中的對象產生作用，通過編程控制來發送及接收對象。

2.《單片機原理與應用》虛擬教學系統中應用實現

2.1虛擬實驗室構建

在Flex Builder 3開發環境中，借助Papervision3D開源的3D引擎，建立一個Sphere形體，然后對形體進行貼圖，最后固定Camera的坐標，通過舞臺上鼠標移動的距離來控制Camera旋轉的角度，從而實現360°全方位的展示。

2.2單片機及相關硬件的三維虛擬模型展示

Papervision3D中也自帶一些基本的形體（球體、立方體、平面、圓錐等），但無圖形界面，不能像專業的建模工具那樣通過點擊、拖拽等操作來創建幾何體，要實現一些復雜的模型，就需要借助3DS MAX、MAYA等工具。在3DS MAX中可以通過Polygon多邊形建模、特殊建模、修改建模、Patch面片建模、NURBS建模等方式來建構出虛擬場景及儀器模型，然后通過材質為模型表面加入色彩、光澤和紋理等來達到與真實事物相似的特性。建模的過程中，在不影響模型整體效果的情況下盡量減少多邊形的個數以達到減小輸出文件的體積。

2.3 MXML+Action Script編程控制

MXML是一種描述Flex應用程序界面的XML語言，它通過一組標簽集來定義用戶界面，同時提供一些不可見類庫的調用，在開發虛擬實驗時，可以在Flex工程文件中利用MXML語言來設計界面元素，優化界面美觀，增強人機交互體驗。Action Script是一種面向對象的腳本語言，在Flex中，用戶可以采用的標簽來嵌入Action Script代碼，也可以從獨立的外部文件來導入相關代碼。在開發虛擬實驗的過程中，Papervision3D作為外部的類庫導入到 Flex Builder開發工具中，放置在Flex工程文件目錄下src文件中來進行調用。

3.總結

作為虛擬現實技術之一的桌面虛擬現實技術具有開發成本低、不需要昂貴的虛擬現實設備、只需在客戶端安裝相應插件即可，應用價值較高，推廣性強，更適合應用于教學之中。同時，虛擬協同工作、儀器的遠程虛擬仿真操作技術等方面有待更深入的探索與創新，這些也將是作者進一步研究的方向。

參考文獻