2022 单片机原理课程设计要求

2022 单片机原理课程设计要求（精选14篇）

1.2022 单片机原理课程设计要求 篇一

单片机课程设计要求

课程设计的题目（自选）

班级：学号：姓名：论文要求要有题目、中英文摘要、参考文献（不少于8篇），内容包括以下几个方面：

一、设计简介

对单片机系统的功能进行简单介绍

二、系统介绍

简单介绍系统的组成包括硬件电路和软件有哪几部分组成三、硬件电路设计

对硬件电路的各个模块功能和工作原理的介绍，包括外围扩展芯片功能的介绍。

四、程序设计

介绍程序的组成和功能，画出程序流程图，附上程序清单。采用C51或汇编语言变成均可。推荐采用C51。（把源程序发到邮箱：）

五、仿真结果

对硬件电路和软件进行联合仿真，并给出仿真结果和说明。

六、总结

对本课程设计进行总结。论文不少于6业

2.2022 单片机原理课程设计要求 篇二

一、传统教学方法的缺陷

目前, 中职开设的课程具有较强的实践性、专业技术性, 需要学生勤思考、多操作, 无形之中增加了学生的学习难度, 也增加了教师的教学难度。近年来, 各中职学校虽对课程的教学模式进行了改革, 但仍存在以下几个问题 (3) :

(一) 教学方法墨守陈规, 未能因材施教

多数教师未注重学生的实际情况, 单纯照本宣科进行灌输式教学, 没有与学生充分互动, 自然难以调动学生的积极性, 加之教学中缺乏激情, 导致整个课堂学习氛围消沉, 长此以往教师的授课与学生的听课就会进入了一个“互不理睬”的恶性循环。

(二) 传统的中职教材难度偏大, 缺乏校本教材

多数教材均采用传统的章节式教学, 知识系统被人为地割裂, 学生在学习中对一些知识理解缺乏必要的联系, 影响学生综合能力的提高。学校缺乏校本教材, 所学的中职教材多数编写偏难, 没有考虑到中职学生的基础情况, 很多学生表示学习吃力, 很难掌握学习的知识点。

(三) 课程考核机制不健全, 考核形式缺乏灵活性

学校对于学生的考核形式缺乏灵活性与多样性, 仍停留在笔试考试上, 注重对知识记忆的考查, 而缺乏对实际操作的量化考核, 阻碍了学生的开拓创新, 固化了学生的思维能力。

二、实验项目驱动式教学探讨

针对中职学校上述教学方法的不足, 笔者从主讲的单片机原理与应用课中提出了一种创新的教学方法——实验项目驱动式教学。所谓实验任务驱动式教学是指教师提出一个完整的实验项目激发学生参与研究与讨论学习的教学模式 (4) 。实验项目是指针对某几个教学知识点而设计的, 能在教师的指导下由学生独立完成的、收到良好教学效果的小任务。

中职学校的学生本身基础相对较差, 不擅长于逻辑思考和理论分析, 但喜爱动手操作, 因此, 我们应该利用这一特点, 在单片机原理与应用课程中采用实验项目驱动式教学, 将理论与实践相结合, 让学生在做中学、在学中做, 教师则在学中评。下面以单片机原理与应用中简易时钟电路设计与实现这一课题为例, 来设计项目式教学 (5) 。

(一) 划定项目任务, 做好准备工作

时钟电路实验项目主要分硬件和软件两部分:硬件部分主要让学生绘制电路板;软件部分主要要求学生编写程序与调试, 当然也涉及到与此相对应的应用软件学习与操作, 例如绘制电路板的制作软件Protel DXP、编写程序的Keil软件及实现仿真功能的Proteus软件等, 特别是Proteus软件, 它是一款包含大量系统资源、丰富硬件接口电路, 具有强大调试功能和软硬件相结合的仿真系统, 它在单片机应用系统开发中占有重要地位 (6) 。

以实验任务为前提, 有效促使学生自主学习实验相关软件, 增加了学生学习的内在动力, 有利于激发学生的学习兴趣和提高思考能力。为进一步确保该实验项目的顺利完成, 可以引导学生进行分组研究, 即将任务分派给每一小组, 每组又根据自身情况分派任务, 可安排部分学生负责硬件部分, 部分学生负责软件部分, 查找并收集相关资料, 互帮互助, 交流经验, 共同为项目做好准备工作。

(二) “学中做, 做中学”, 培养情感目标

在项目教学的基础上, 协调好理论学习与实践操作的关系, 分任务、分情境组织学生通过实际动手操作完成理论和技能的培养。对于时钟电路项目, 主要操作集中在时钟电路的电路板制作、相关程序的编写和调试等方面。首先, 在时钟电路的电路板制作过程中, 要求学生通过反复实践真正掌握DXP软件绘制电路图方法和电路板的制作步骤, 进而加深和巩固学生对时钟电路的理解。其次, 在程序编写与调试过程中, 要求学生熟练掌握编写程序的相关语言的指令, 包括汇编语言、C语言以及混合编程指令等, 并在反复编译调试中掌握和巩固相关程序的编写。最后, Keil软件具有强大的软件调试功能, 同时集编辑、编译、仿真等功能于一体, 支持汇编、C语言以及混合编程, 可与Proteus软件实现软硬件联合仿真, 是众多单片机应用开发软件中最优秀的软件之一 (7) 。因此, 加深Proteus仿真软件和Keil编程软件的学习, 明确操作的内在联系, 编写单片机的相关指令和程序, 检验程序是否正确, 能较好促进学生的研究。

在实际操作过程中, 要注重培养每组成员的团结合作精神, 可以列举世界500强企业的文化, 引导学生提高合作奋进、共同提高的意识, 要让他们在潜意识里明白团结互助的重要性, 并将其内化为行动指南。同时, 鼓励学生要有攻克难关的恒心和决心, 杜绝出现部分学生遇到困难就打“退堂鼓”的现象。如在DXP的绘制过程中, 部分学生因DXP中的布线环境很繁琐而缺乏耐心, 以至于不能较好地完成该项任务。那么, 这时就应对这部分学生采取团队鼓励的方法, 让会做的带动不会做的, 把繁琐的内容逐渐细化, 以讨论交流的形式增强学生的信心, 形成互帮互助的良性氛围。

(三) 还原指导身份, 实现“做中评”

由于企业电子产品更新换代的速度非常快, 对于单片机的学习, 需与当代电子产品的相关功能相结合, 以企业的发展方向为依托, 既为学生在单片机领域的学习提供方向与目标, 又要锻炼学生的开拓创新能力。因此, 教师可对每一个任务或者每一个学习情境给予相应的指导, 注重对相关知识点的讲解, 指导学生理清时钟电路的概念, 总结归纳涉及的知识点, 构建时钟电路的知识体系, 并在实践中检验理论的正确与否。同时, 以学生自评、学生互评、教师评价等方式进行综合评价, 增强时钟电路学习的趣味性, 提高学生的积极性和主动性, 有效提高学习的效果。

以上三个方面的内容是相辅相成的, 符合咨询、计划、实施、评价、总结和反馈的规律。建立科学的课程设计与实施体系是全面提高学生的职业素养和职业能力的关键, 通过这种模式的不断深化改革, 必将推动我国职业教育向前发展, 真正响应国家“职教强民”的号召。

三、与其它教学方法相结合的新思路

传统的教学模式是经过多年实践证明具有较好成效的教学方式, 实验项目式教学并不是要完全摒弃传统的教学模式, 而是要与其他的教学模式相结合, 采取取长补短的方式寻求教学新思路。如何将传统的教学模式与实验项目式教学完美的结合起来, 是当前需要思考的问题。

实验项目式教学主要培养学生的实际操作能力, 对于理论的学习掌握仍需要靠传统的教学模式来查漏补缺。当学生完成了项目教学的任务后, 需要对知识进行梳理, 在这个过程中, 教师可根据学生的实际情况, 选择合适的教学方法, 如讲授法、讨论法及练习法等, 做到让学生在自主参与活动中复习、巩固、提高相关的知识。

四、总结

目前, 中职教育的课程设计与实施相对灵活和多元, 不同的学校、不同的学科及不同的教师可采用不同的渠道去进行试验和探索分析。总体上来讲, 如何设计教学, 切实将学校对学生的能力培养与企业工作岗位对毕业学生的要求进行“零距离”结合则是必须坚持的方向和目标 (8) 。

“职教强民”不是一句空口号, 是基于我国对技术人才的匮乏这一基本国情而提出来的, 虽然目前我国的职业技术教育还不够完善, 民众对中职教育的认同感也不高, 对于从事中职教育的工作者来说将是任重而道远的事情。为此, 首先, 增强学生的自信心, 在观念上要让学生摆脱对中职教育的偏见, 普遍提高民众对中职教育的认同感。其次, 要将就读于职业学校的学生培养成才, 让他们在学校里真正学到适用于社会的有用技术, 从而为学生提供一个更好的就业平台。最后, 教师要有“让学校成就学生, 也让学生成就学校”的意识, 奋力为国家的中职教育贡献出一份绵薄之力。

“路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索”, 国家职业教育发展处于攻坚阶段, 广大中职教育工作者要有足够的耐心、信心和恒心, 不断开拓进取、奋力拼搏, 我国的中职教育一定会迎来属于自己的春天, 中职教育培养的学生也一定能在他们今后的事业中绽放最绚丽的光彩。

摘要：针对目前中职学校学生普遍存在的厌学现象, 以教师反思教学方法为切入点, 以中职单片机课程为例, 采用任务探讨与实践相结合的方式来激发学生的学习兴趣, 探讨出一种新的教学方法——实验项目式教学, 有效提高了中职的教学质量。同时, 还提出了项目式教学与其它教学方法相结合的新思路。

关键词：实验项目式教学,单片机,教学设计

注释

11赵志群、赵丹丹、弭晓英:《我国职业教育改革理论与实践回顾》, 载于《教育发展研究》, 2005年第8期, 第66-70页。

22 李立群、纪芝信、汤海涛:《职业技术教育学》, 福州·福建教育出版社, 1995年, 第132-135页。

33 鲍晶晶、魏海红:《项目教学在高职单片机课程教学中的探索与研究》, 载于《电子世界》, 2012年第6期, 第151-152页。

44 杜惠洁:《德国教学设计的理论与实践研究》, 上海·华东师范大学, 2006年, 第71-74页。

55 徐国庆:《实践导向职业教育课程研究》, 上海·华东师范大学, 2004年, 第225-228页。

66 刘心红、郭福田、孙振兴等:《Proteus仿真技术在单片机教学中的应用》, 载于《实验技术与管理》, 2007年第3期, 第96 -98页。

77 孙凌燕、黄允千:《Proteus与Keil软件的整合在单片机实验开发中的应用》, 载于《实验室研究与探索》, 2008年第4期, 第59 -61页。

3.2022 单片机原理课程设计要求 篇三

关键词：单片机；项目教学

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）15-023-02

一、背景

“单片机原理与应用”是一门电子类专业的核心课程，对于基础薄弱的中职学生来说，这门课程的学习难度比较大。究其原因，一方面由于中职学生起点低、基础知识较差；另一方面，当前单片机课程现有的教材教学内容独立化、模块化，各块之间缺乏有机联系，造成了学生难学、教师难教的局面，以至于全部内容学完时，学生对一个完整的单片机开发过程还缺乏了解，这样培养出的学生无法适应企业的需求。所以我们提出：以一个较为具体的涵盖知识点全面的典型项目为引领，在完成这个项目的过程中，学生学会并能运用相关单片机知识，练就了技能。该典型项目就是wifi小车的开发。

二、课程项目设计和实施

1、走访企业，明确课程定位。为了更好的培养适合企业需求的学生，我们特地走访了当地多个单片机产品生产与研发的相关企业，对企业岗位职业能力与工作过程进行调研，了解企业对人才的需求；与企业一线技术人员共同商讨如何选取合适的工程项目作为教学载体，确定教学任务与内容；回访了大量的毕业学生，与在企业一线从事单片机相关电子产品生产和研发的毕业生进行交流，听取毕业生对本课程教学的反馈意见，以他们的亲身经历和切身体会帮助我们发现教学体系中存在的问题，对我们的教学实施提出合理的修改意见。

2、确定课程项目设计的总体思路。在和行业企业的深入交流过程中，我们发现企业在单片机应用产品的研发和生产上有其典型的工作过程。如下图所示：

我们仔细分析了这个过程，结合毕业生的反馈和在校学生的实际情况，确立了以培养学生在相关企业的单片机产品研发与生产岗位上，完成各项工作任务过程中应具备的职业能力为目标进行教学情境设计的思路，具体实现方法为，采用实践教学，设计一个完整的学生感兴趣的单片机产品开发项目，将所有的学习内容贯穿于项目中，分解在多个学习情境中，让学生既完成了教学内容的学习，又体验了企业生产的工作过程。

3、教学项目内容的选取。教学项目内容选择的合适与否是关系到教学效果好坏的关键，本着以提高学生的职业岗位能力与职业素养为目标，我们从多个环节进行了精心思考，挑选教学项目内容。

我们选取了具有典型工作任务的“wifi小车制作项目”作为教学内容的载体。该wifi小车以单片机作为控制核心，包括运动模块（电机）、显示模块、遥控模块以及各种传感与转换模块等。针对wifi 小车各功能部分的实现，设计出不同的学习情境，训练学生分析和设计单片机应用程序的基本技能。

Wifi小车的功能设计具有很强的扩展性，这主要取决与它具有的功能、性能和控制方法，功能越多，所需的技术与器件种类就越多；性能越好，对应的技术含量也越高；控制方法越多控制电路也就越复杂。例如显示模块可以选择led或数码管，也可以选择字符液晶或者图形液晶显示；控制方式可以选择遥控也可以加入声控等，所以选择wifi小车作为教学项目具有很好的可选性与扩展性。

本项目分为4个学习情境，整个情境的实施是按照学习的认知规律、职业成长规律，从简单到复杂，从局部到整体进行学习单片机知识、训练职业岗位能力。

总体上采取知识由浅入深、技术逐渐综合的原则。由一个综合单片机产品制作项目——制作单片机wifi小车，按照不同的功能模块分解成4个学习情境（见下图），①小车零部件的选择和装配②小车的显示系统③小车的运动控制系统④小车智能感应系统， 如下图所示，每个学习情境包含可选的子情境。

每个学习情境均训练对应的职业能力

①、学习情境一训练学生电子产品装配基本功，完成要求如下：

电子元器件的选取与检测

小车电路焊接与装配

②、学习情境二训练学生单片机基础技术与基础器件的集成能力，完成如下功能：

小车的前进、后退、左右转向及停止运行状态显示；

完成各种动作的计时时间显示。

③、学习情境三训练学生接口技术与接口器件的集成能力，完成如下功能：

小车的前进、后退、左右转向及停止驱动控制；无线遥控。

④、学习情境四训练学生将单片机基础技术运用、接口技术运用和传感器等各种技术与器件集成的能力，完成如下功能：

监测距离，自动避障；

4、教学方法的使用。通过实践，我们认识到要提高教学效果必须采用多样化的教学方法，以学生为主体，以教师为引导。为此我们引入了工作过程与教学方法的对照图（参考下图：工作过程学习方法对照图）。以子情境2中的实训项目“汽车转向灯”为例，来具体说明课堂教学实施过程中各种教学方法的使用：首先提出项目要求，明确这个项目做什么，激发学生学习兴趣（采用了项目案例激励教学法），接着引导学生思考，跟老师想（采用项目分析引探法），然后跟老师做，最后学生自己做，自己练，互助学习项目制作（采用协作互助讨论法），老师跟踪检查，指导，评价（采用项目检查评价法），课后布置学生对产品功能进行扩展（采用项目制作进阶法）。通过这样的教学过程，让学生达到了积极思考，乐于实践、快乐学习、享受成功的学习状态，培养了学生的职业岗位能力，为以后顺利走上工作岗位打下坚实的基础。

5、考核方案设计

考核分为三部分，过程性考核（占分50%）、综合性考核（占分15%）、结业性考核（占分35%），其中过程性考核考察学生每一个项目情境的完成情况。综合性考核考察学生对单片机技术的综合运用能力，强调学生的创新意识，鼓励学生多使用新技术、新器件。结业性考核安排在期末，采用现场抽题，考察一个项目的完整制作，学生也可提前申请参加开放性考核，考试合格可免除期末结业性考核，也可以参加各类单片机竞赛，取得好成绩者也可免除结业性考核。

三、结束语

通过单片机项目教学的实施，我们发现单片机项目化教学是符合中职教学实际的有效教学模式，通过项目教学激发了学生的学习兴趣，培养了学生自主学习和交流的能力，较好的解决了岗位与能力，能力与教学之间的内在联系，使中职学生毕业后能较好地适应企业岗位的需求。同时也锻炼了教师队伍，提升了教师教科研能力与水平。当然我们的方案还有很多不足之处，很多地方有待改善，在后续的课程教学中我们将作进一步的思考和探索。

参考文献

[1] 宋 锦 《单片机课程项目教学法的探索和实践》 南京信息职业技术学院 《教学与课程》.

[2] 卢飞跃 《高职单片机原理与应用课程教改浅论》 番禺职业技术学院学报 2002，（3）.

[3] 蒋庆斌、徐国庆 《基于工作任务的职业教育项目课程研究》 职业技术教育（教科版）2005，（22）.

4.单片机课程设计要求-电梯 篇四

——电梯控制器功能模拟

一、课程设计目标

使用给定的51单片机开发板实现电梯控制器的基本控制逻辑。包括但不限于以下子功能的组合：

1.直流电机的旋转； 2.直流电机的速度控制； 3.电梯按键板功能实现； 4.楼层号显示；

5.电机按照楼层设定值的不同转动不同的时间； 6.模拟电梯升降过程中楼层指示的变化；

7.模拟电梯升降过程中被乘客中途选择其它楼层中断的场景； 8.其它电梯工作场景模拟。

二、课程设计建议步骤： A.开发准备

1.完成开发板相关线缆的连接，实现电路板的供电、程序下载连接；

2.快速准备和搭建开发环境，配置和调试完成单片机开发软件和程序下载软件。

B.程序设计

1.开机画面

使用竞赛板所配的数码管，显示一个开机数字，以展示编程技巧，要求:能够稳定地显示“2018”和“XXX”XXX为学号尾数（001~200）,保持大约3秒；然后依次滚动显示“2、0、1、8、X、X、X”,字与字之间的滚动间隔为0.5秒，滚动显示2轮之后数码管不显示任何信息。

2.基本功能要求

开机画面结束后，程序自动转到基本功能题的程序模块。

（1）结合竞赛板上电位器的AD转换值实现直流电机的转速控制：电位越高时电机转速越快，电位越低时电机转速越慢，并通过数码管显示相应的转速值（转速值范围1~99）。（2）实现通过按键K1可以关闭和打开第（1）小题中的功能。从左到右或从右到左，每个数码管分别代表楼层1、2、3、4、5、6、7、8，要求通过矩阵键盘S1、S2、S5、S6、S9、S10、S13、S14可以控制每个数码管对应数字的显示与否，楼层数字范围1~8.（3）当通过（2）中矩阵键盘改变数码管的数字时，要求电机有相应时间的转动，如：当前数码管值为5，按下S14将数码管值设为8，则电机要求运转1.5秒；也要实现从高层到底层的跳变（在此电机没有正反转要求）。在转动过程中，要求数码管实时显示当前对应位置的数值，类似于电梯面板的楼层显示数字。

3.发挥部分

（1）要求在第2题基本功能要求第（2）、（3）小题的基础上，实现：可同时选定多个楼层，电机可模拟真实楼梯逐层停靠，停靠1秒钟后，对应楼层的数码管熄灭，然后电机继续旋转至下一选定楼层，直至最后一层。

5.2022 单片机原理课程设计要求 篇五

题目二基于单片机的函数发生器设计和开发 题目三数字温度仪设计 题目四简易家电定时控制仪

题目五：LED、步进电机和喇叭的控制 题目六：LCD显示的实时时钟 题目七：智能抢答器

题目

八、单片机间波特率可选的串行通信

题目一 自动交通管理系统

1.设计目的

利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

2.设计内容：设计用单片机控制的十字路口交通灯及撞红灯报警控制系统，并实现这些功能。

3.设备和器材

仿真实验：装有Keil uVision3以及Proteus7.0以上版本软件的笔记本或台式PC机。元件清单：1个STC89C52、1个HC573锁存器、1个82C55、12个发光二极管(4个LED-RED，4个LED-GREEN，4个LED-YELLOW)，一个ADC0809、一个电位器POT-HG、2个或非门74LS02，1个与非门74LS04，一个三极管2N1711，3个电阻10WATT，一个喇叭BUZZER、1组七段数码管7SEG-MPX2-CA、一个+5V稳压电源，根据需要自选其它元件。

4.设计要求

用红、绿、黄三支共两组发光二极管表示交通信号灯，利用单片机模拟有时间显示的定时交通信号灯控制管理。信号灯的变化规律可如下：

（1）放行线：绿灯亮放行25秒，黄灯亮警告5秒，然后红灯亮禁止。（2）禁示线：红灯亮禁止30秒，然后绿灯亮放行。

（3）当某一方向的红灯亮时，若该方向有车通过，则用扬声器声报警。（撞红灯信号可用3-5V模拟量表示），同时用2位数码管进行30秒钟递减时间显示，（1秒要用定时器产生）。

题目二 基于单片机的函数发生器设计和开发

1.设计目的

利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻 炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

2.设计内容：

以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、脉冲波、梯形波等）且频率、幅度可调的波形发生器。

3.设备和器材：

仿真实验：装有Keil uVision3以及Proteus7.0以上版本软件的笔记本或台式PC机。元件清单：1个STC89C52、1个DAC0832、1个LM324、1个+12V稳压电源、1个-12稳压电源、16个按键键盘BUTTON、4个4.7K电阻10WATT4K7、1个+5V稳压电源、一个示波器，根据需要自选其它元件。

4.设计要求：

（1）设计接口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图。

（2）编写软件实现下列控制：

能输出正弦波、三角波、锯齿波、脉冲波、梯形波。能根据键盘命令或开关进行波形切换。

能根据键盘命令或开关对输出波形的频率、幅度进行控制调节。

题目三 数字温度仪设计

1.设计目的：利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

2.设计内容：利用数字温度传感器DS18B20或DS1621与单片机结合来测量温度。3.设备和器材：

仿真实验：装有Keil uVision3以及Proteus7.0以上版本软件的笔记本或台式PC机。元件清单：1个STC89C52、3组七段数码管7SEG-MPX2-CA、1个数字温度传感器DS1621、或DS18B20、一个三极管2N1711，3个电阻10WATT，一个喇叭BUZZER、一个+5V稳压电源，根据需要自选其它元件。

4.设计要求：（1）利用数字温度传感器DS18B20或DS1621测量温度信号，测量值在数码管或LCD显示屏上显示相应的温度值。其温度测量范围为-55℃～-125℃，精确到0.5℃。

（2）本温度仪属于多功能温度仪，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。

（3）数字温度仪所测量的温度采用数字显示，还可以用串口发送数据到PC机并将实时采集温度值在显示器上显示。

题目四简易家电定时控制仪

1.实验目的

利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

2.设计内容：在单片机系统上实现对简易家电（至少2个）定时控制功能。3.设备和器材：

仿真实验：装有Keil uVision3以及Proteus7.0以上版本软件的笔记本或台式PC机。元件清单：1个STC89C52、3组七段数码管7SEG-MPX2-CA、6个发光二极管(2个LED-RED，2个LED-GREEN，2个LED-YELLOW)、一个三极管2N1711，3个电阻10WATT，一个喇叭BUZZER、一个+5V稳压电源，根据需要自选其它元件。

4.设计要求

（1）对家电的启动进行预先定时设置，能设置并显示预设时间；（2）对家电的工作时间预先定时设置，能设置并显示工作时间的长短；

（3）设置好家电开启和工作时间后，绿色发光二极管点亮，家电启动后，黄色发光二极管点亮。

（4）工作时间到了后，并能声音报警且红色发光二极管点亮。（5）该控制仪还可以作为钟表用。例如：

电饭煲定时控制：电饭煲做饭（启动）时间为11：30，工作时间为30分钟停止。空调定时控制：空调打开（启动）时间为18：00，工作时间为2小时30分停止。作为钟表：六个数码管分别显示时、分、秒。

题目五：LED、步进电机和喇叭的控制

一、设计目的

利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

二、设计内容：单片机对LED、步进电机和喇叭的控制。

三、设备和器材：单片机最小开发系统，4个按键开关、4个LED指示灯、一个4相步进电机、一个蜂鸣片、二个数码管等。其他器件任选。

四、设计要求：

1、设计单片机接口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出电路原理图。

2、编写下列控制程序

（1）上电后，4个LED二极管依次循环点亮。

（2）单独按下开关1，步进电机正向慢走50，反向快走100步，依次循环。

（3）若同时按下开关2，开关3时，步进电机来回走100步，然后扬声器发声10次，依次循环。

（4）若单独按下开关4时，步进电机先慢走50步，扬声器响2声，停留50秒（此时数码管显示50秒递减至零，要求用定时/计数器计时），扬声器再响两声，最后停机。

题目六：LCD显示的实时时钟

一、设计目的

利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用知识的能力。

二、设计内容：以单片机为控制器，采用定时器中断的方法，设计一个一天24小时进制的实时时钟，并用LCD液晶显示器分别显示时、分、秒的记时，且有时钟时间的设置、闹钟的时间设置，整点报时功能。

三、设备和器材：单片机最小系统，LCD液晶显示器，开关或键盘，一个风鸣片等其他器件任选。

四、设计要求：

设计硬件接口电路，将以上硬件构成一个简单的单片机应用系统，编写驱动软件，实现LCD液晶显示器时钟显示，风鸣器整点报时。而且可以从键盘中预置、修改时钟值，预制闹钟时间（要求键盘输入且键盘输入时有容错处理）。题目

七、智能抢答器

一、设计目的

利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

二、设计内容：设计基于单片机的6人抢答器，数码管或LCD液晶 屏显示抢答者编号和成绩。编程实现其设计要求。.三、设备和器材：单片机最小开发系统，中断控制器8259A一片（自选），并行接口8255A一片或8155（自选），数码管或液晶屏显示器，发光二极管12只（红，黄各6只），按钮或按键10个，其他器件任选。

四、设计要求：

1、设计硬件接口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图。

2、编写下列控制程序

（1）题目给出后，计时开始（数码管或液晶屏显示60秒时间递减），60秒没人抢答，停止计时，该题作废，系统报警并禁止抢答。

（2）1～6号选手在规定时间内抢答，先先抢到者，LED数码管或液晶显示器显示其选手号码和目前得分情况，等待裁判判分。

（3）由裁判掌握，若回答正确，该选手对应黄灯亮，否则红灯亮。（4）回答正确时，记分牌加10分，不正确减10分（10道题，满分100分，各位选手初始分为100分）

（5）回答结束，可以查询各个选手答对题目的次数以及得分总分数。

题目

八、单片机间波特率可选的串行通信

一、设计目的：利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，培养学生分析、解决问题的能力，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。

二、设计内容：两个单片机利用串行口方式1进行全双工串行通信，串行通信的波特率可以通过键盘或开关选择，可选波特率为1200、2400、4800或9600。

三、设备和器材：2台MCS-51系统单片机最小系统板，数码管或液晶屏显示器、键盘或开关，2个发光二极管，如串口通信线过长，可考虑采用RS232标准，使用MAX232芯片进行TTL和RE232的电平转换，以延长传输距离。为减少波特率的误差，使用11.0592MHz的晶振。

四、设计要求：

1．串行通信的波特率可从键盘设定，可选的波特率为1200、2400、4800、9600bit/s。

2．串行口工作方式1的全双工串行通信。

3.甲机将0xaa传输到已机上，并显示在已机的数码管或液晶显示器上，已机回送0xbb到甲机上，并显示在甲机的数码管或液晶显示器上，双机握手成功，点亮一个发光二极管。

4.甲机按下键盘，将甲机按下的键值传输到已机上，并显示在已机的数码管或液晶屏显示器上，同时可以接收已机传输过来键值，显示在自己的数码管或液晶屏显示器上。

5.已机按下键盘，将已机按下的键值传输到甲机上，并显示在甲机 的数码管或液晶屏显示器上，同时可以接收甲机传输过来键值，显示在自己的数码管或液晶屏显示器上。

各个题目课设报告都有的总体要求：

（1）叙述设计思路

（1）画出硬件电路原理图（用PROTEL 99 SE软件或Protel DXP 2004 SP2）（2）画出软件程序框图（3）编写控制程序（4）上机调试、运行

（5）机房检验编程结果、并提问

（6）递交的课程设计报告（打印稿），软件应有适当的注释。

五、课程设计论文编写要求

（1）要按照书稿的规格打印誊写课设论文

（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（3）课设论文装订按学校的统一要求完成

六、答辩与评分标准：（1）完成原理分析：20分；（2）完成设计过程：30分；（3）完成调试：30分；（4）回答问题：20分。

注意；学生可以2人（不超过2人）一组。每题不超过2组选择。大家可以用Proteus仿真来设计电路，但最后要用实际电路来实现。

6.2022 单片机原理课程设计要求 篇六

——节日彩灯控制器的设计

专

业：

班

级：

姓

名：

学

号：

2014年2月

1.课程设计目的

1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；

1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力； 1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法； 1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法； 1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。

2.课程设计要求

以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器： P1.2(S0)—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。P1.3(S1)—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。P1.4(S2)—上，按此键则灯由上向下流动。P1.5(S3)—下，按此键则灯由下向上流动。实验原理

本题目本质上是由按键控制功能的流水灯，LED工作的方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。

3.硬件设计

3.1 控制器中AT89C51单片机硬件结构

AT89C51是一种低功耗/低电压、高性能的八位CMOS单片机，片内有一个4KB的FLASH可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory），它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器技术，而且其输出引脚和指令系统都与MSC—51兼容。片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，片内的存储器允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程。因此，AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用于各种控制领域。

3.2主要元器件

1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振

3.3 原理图

4.软件设计

4.1 设计思想

程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。它是目标明确的智力活动。在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件也占有重要的地位。

在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、数字滤波、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以便控制生产。4.2软件流程图

4.3 源程序 ORG

0000H AJMP START ORG START: MOV

0030H P0,#0FFH A,#0FEH P1.2,LOOP P1.3,LOOP1 P1.4,LOOP2 P1.5,LOOP3

START MOV JNB JNB JNB JNB AJMP LOOP: MOV

P0,A

DEL LCALL JNB RL AJMP LOOP1: MOV

JNB

JNB AJMP LOOP2: JNB

JNB

JNB

MOV

LCALL

RL AJMP LOOP3: JNB

JNB

JNB

MOV

LCALL

RR AJMP DEL: MOV DEL1: MOV DEL2: MOV DEL3: DJNZ

DJNZ DJNZ RET END

P1.3,LOOP1 A

LOOP

P0,#0FFH P1.4,LOOP2 P1.5,LOOP3

LOOP1

P1.2,LOOP P1.3,LOOP1 P1.5,LOOP3 P0,A

DEL A

LOOP2

P1.2,LOOP P1.3,LOOP1 P1.4,LOOP2 P0,A

DEL A

LOOP3

R5,#02H R6,#0F0H R7,#0F0H R7, DEL3 R6, DEL2

R5, DEL1

5.调试运行

启动仿真如下图所示:(1)P1.2(S0)—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。

(2)P1.3(S1)—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。

(3)P1.4(S2)—上，按此键则灯由上向下流动。

(4)P1.5(S3)—下，按此键则灯由下向上流动。

6.设计心得体会

经过几天的努力，终于完成了本学期的单片机课程设计，过程虽是辛苦的，但从中我学到了很多东西。首先巩固了课上学习的理论知识，对于计算机汇编语言的系统化整体化有了更深的认识。在编写程序的过程中遇到了很多困难经过反复修改不断修正最终才能得以执行。再次是经过搜集资料基本了解了软件的使用。整个设计过程最大的收获就是意识到理论知识扎实的重要性，实践是建立在理论之上的。

参考书目：

7.2022 单片机原理课程设计要求 篇七

1 单片机双语教学的目标

单片机的学习与教学中, 课程各部分内容如引脚、指令系统等都需要有一定的英语基础;深入应用学习所需要的关于电子芯片、电路的资料均来自国外[2], 大部分资料为英文原版;此外一些辅助设计软件如keil编译软件、proteus仿真软件等也都是英文版本的。 从教学的角度来看, 通过开展单片机课程的双语教学, 主要是让学生更好地理解专业基本知识, 提高学生将外语应用于专业学习的能力, 提高学生查阅英文文献的熟练程度, 利用英语这种工具了解和掌握本课程的一些前沿知识, 让学生的英语知识学有所用。

2 单片机课程双语教学的实施

2.1 存在的问题

单片机双语教学的实施对教师来讲是一项工作量很大的任务, 包括教材的选择和修订, 英文文档的制订。教师方面, 讲授单片机的教师基本是工科出身, 阅读专业文献可以, 英语表达能力普遍不强[1], 所以任课教师应该通过各种渠道提高自己的英语表达水平, 这个过程需要老师付出较大的工作量;单片机是一门专业性较强且偏向于计算机原理的课程, 大多数同学计算机用得挺好, 但在集成电路高速发展的时代他们很少关心计算机的内部结构和原理, 且和其它工科专业课程相比内容相距较远, 在一般课堂上学生学习起来较吃力, 单片机课程的特点加大了展开双语教学的艰巨性, 教师在实施双语教学中应根据实际问题提出应对的方法。

2.2 教材的选用

双语教学的教材尤其重要, 但作为双语的教材相对缺乏, 选择余地较小。 教材的选用上, 首先教材内容应特别贴近授课内容和知识范围, 否则会加深学习难度;其次教材中内容的英语表述要贴切, 给学生提供原汁原味的语言表达[2]。 就51 单片机而言, 笔者认为有两本较好的双语教材, 一是国外教材The 8051 Microcontroller, Kenneth Ayala、Delmar Cengage Learning编著, 内容比较接近国内教材, 英语描述较好, 但是篇幅太长, 内容涵盖较多, 可以做教师的参考用书;另一是国内专业教师和外国专家共同编写的英文教材, Introductory Microcontroller Theory and Applications[4], 内容和知识体系更贴近国内的51 单片机教材, 更重要的是英语表达准切, 又注重英语听说读写技能的训练[3], 且在每章后都附有专业词汇的英、汉对照表, 故选用了该教材作为学生用书。同时, 选择单片机方面的英文科研论文作为教材的补充, 拓宽学生的视野, 提高英文阅读能力。

2.3 教学模式和教学手段探索

双语教学不是单纯地让学生学外语, 主要是更好地完成学科教学的任务, 千万记住这是一门专业技术课程而不是英语课程。 对于本科生来讲, 通过双语教学要提高学生掌握学科外语及查阅专业文献的熟练程度, 让学生把专业知识学透彻并较好地运用。 在课堂上仍采用同学们都愿意接受的课件+讲述的教学模式。 许多老师在未开设双语教学之前, 单片机课堂上也经常用到一些简短的英语讲授, 因为某些概念用英语表述更贴切本意, 这里就涉及到英语和汉语讲述使用的比例。 多数教师认为在教学过程中根据不同阶段调整英语使用比例, 如开始阶段加大母语讲解的比例[5], 后期逐步增加, 或者遵循采用60%~70%左右的英文比例[6]。 笔者认为还是应该以学生为本, 针对具体章节内容, 看学生的接受情况, 随机把握英汉语的使用比例, 如硬件结构、指令系统等偏重知识的内容的讲解可以多用英语, 而中断技术、定时器、存储器及接口扩展部分等偏重技术的内容多用汉语, 使学生更易接受和听明白。

在教学手段上尽量多提供给学生接触英语的机会, 但是这种机会一定是学生认可并愿意接受的。 课件内容全部采用英文, 尽量多用图示, 讲述之前把重要的英语词汇用板书提示;对作业题和测验题及实验指导书进行修订, 全部用英文编写, 实践证明这些并没有给学生带来学习上的困难, 他们毕竟有多年的英语学习基础, 反倒给他们带来了新鲜感, 更乐于接受。

2.4 实验教学的改进

单片机是实践性较强的课程, 实验课在教学中起着重要作用, 实验任务主要通过编制程序来完成。在实验教学上抛弃原来复杂的实验板, 从简单入手, 实验室自制了基础实验板和提高板, 基础实验板的元器件和电路一目了然。 对实验内容进行了重新编排, 所有同学从基础板的实验开始, 实验项目更倾向于简单、全面, 大多数同学都能轻松上手。 这些举措的目的是先把学生的学习兴趣培养起来, 部分对专业感兴趣和有潜质的同学可以通过提高板进一步学习, 由浅入深, 这样的改进提高了实验效果。

3 结束语

单片机双语教学的最根本的目的是让学生受益, 在学好专业知识和技能的同时提高英语的应用能力, 一切教学手段和方法的改进也应基于这样的目的。实践证明单片机应用双语教学也是将学生多年的英语积累应用到具体实践的较好的思路。

摘要：以单片机课程双语教学的目标为出发点, 针对单片机双语教学中存在的问题提出了实施办法。本文对双语教材进行了分析和选择, 结合实践分析了双语教学模式和教学手段, 通过实验教学辅助改进双语教学的效果。

关键词：51单片机,双语教学,教材,教学手段

参考文献

[1]邓小玲, 王卫星, 徐兴俞, 龙姜晨.关于在单片机课程中运用双语教学的思考[J].教育理论与实践, 2014 (2) :171-173.

[2]付莹莹, 倪骁骅, 曾勇.单片机双语教学的实践与探索[J].中国电力教育, 2014 (2) :150-151.

[3]孙秀娟, 刘法胜, Michael Col lier, 郭银景, 黄鹤松.单片机双语教学课程建设的实践探索[J].电气电子教学学报, 2010 (4) :66-67.

[4]Michael Collier, 孙秀娟.In troductory Microcontroller Theory and Applications[M].东营:中国石油大学出版社, 2008.

[5]施锦芳.高校双语教学模式及方法的研究与实践[J].沈阳教育学院学报, 2010 (2) :33-35.

8.2022 单片机原理课程设计要求 篇八

摘要：《单片机原理及应用》课程是西安培华学院计算机科学与技术专业的核心专业基础课之一。本文从课堂教学改革、实验教学、考核方式三个方面，介绍了基于CDIO的《单片机原理及应用》课程改革，以培养学生的基本技能、自学能力、沟通能力和团队合作能力。

关键词：CDIO 《单片机原理及应用》 教学改革

CDIO代表构思、设计、实现和运作，它强调培养学生的综合素质，而不仅仅只关注学生知识技能的掌握；它主张以项目开发为驱动，让学生在项目开发中学习理论知识，从而真正掌握项目的整个开发流程。

一、课堂教学改革

《单片机原理及应用》课程教学由“教师教”改为“学生学”，由学生自主学习取代教师集中授课，主要体现在改变了教师“满堂灌”的方式，教师只引入知识点，并配合多种教学方法，激发学生的学习兴趣，促使学生主动学习。

如在教学单片机最小系统时，教师可以采用案例法，列举现实生活中应用单片机的例子，激发学生学习单片机的兴趣；又如在讲解单片机的应用时，教师可以告诉学生：“学习单片机和学习开车一样，我们学习如何使用单片机，就像我们学习开车，不一定要掌握汽车的工作原理。”这样一来，就可以降低学生学习硬件的恐惧心理。

另外，在给学生布置任务之后，教师可以采用分组讨论式教学，让学生以小组为单位分析和讨论题目，得出解决方案。在项目设计过程中，教师还可以采用启发式教学。如在教学流水灯时，教师可以从单个灯的点亮开始，一直到点亮8个灯，引入延时概念和移位函数的相关知识。这样一来，学生就能自主操作，实现各种流水灯的效果。

二、实验教学

CDIO教学改革是以实验为核心，在《单片机原理及应用》课程教学中，笔者分别设置了基础性实验、综合性实验和设计性实验。第一，基础性实验主要针对知识点，目的是让学生掌握单片机的各个独立知识点，了解单片机实验的流程。如流水灯实验可以让学生掌握最小系统的知识，了解单片机的工作原理，熟悉单片机实验所需的软件，如keil软件和proteus软件；第二，综合性实验是在基础性实验上有所提升，它涉及多个知识点。因为有了基础性实验为基础，所以教师不再需要完全参与实验，让学生分组自行完成，而且实验也不限制在课堂上完成，学生可以利用网络，在课余时间进行。虽然综合性实验的难度较大，但是能够很好地锻炼学生灵活运用所学知识的能力，提升学生分析问题、解决问题的能力，让学生进一步熟悉实验过程；第三，设计性实验能锻炼学生把知识运用于实际的能力。教师根据实验难度，把学生分组，然后布置实验题目，整个实验过程由学生完成，包括查阅资料、熟悉元器件、完成仿真、进行焊接并完成最终调试等。设计性实验不仅能检验学生掌握知识的程度，锻炼学生的实际动手能力，还能培养学生的团队协作能力和沟通能力，积累项目开发的经验。经过以上三种实验，就能达到CDIO教学改革的预期效果，使学生得到构思、设计、实现、运作等方面的训练。

三、考核方式

《单片机原理及应用》的传统考核方式是卷面考试，学生的最终成绩由笔试决定，只能检验学生掌握书本知识的情况，不能反映学生的综合素质。显然，这种考核方式已经不能适应应用技术型人才培养的需求。基于CDIO的教学模式检验的是学生的专业技能、实践能力、沟通能力、团队合作能力以及语言表达能力等综合素质，所以教师可以采用项目式考核，按照学生完成上述三种实验的情况评分。这样，不仅激发了学生的学习兴趣与热情，以学生为主体，贯彻了“学中做”与“做中学”的主旨，而且很好地锻炼了学生的动手能力和团队协作能力，对于培养应用技术型人才有很大的作用，符合高校人才培养的需求。

参考文献：

[1]董铮.基于CDIO模式下单片机实验教学改革[J].计算机时代，2015，（9）.

[2]朱昌洪.基于CDIO的“单片机原理及应用”课程研究及实践[J].科学时代，2014，（7）.

※本文系西安培华学院陕西省教育科学“十二五”规划2014年度课题，课题名称：CDIO工程教育模式下应用技术型人才培养模式研究，编号：SGH140880。

9.单片机原理与应用课程实验教案 篇九

第一章 实验安排

共8个实验，要求8次上机完成。这8个实验分别为： 实验一 利用软件仿真器调试算术运算程序 实验二 INT0中断实验

实验三 定时器/计数器定时实验 实验四 定时器/计数器计数实验

实验五 定时器/计数器T0扩展外部中断源实验 实验六 串行口扩展实验 实验七 DAC0832数模转换实验 实验八 8155接口芯片使用实验

其中前六个实验为验证性实验，第七个实验为设计性实验。最后一个为综合性实验。每个实验3学时。

第二章 实验须知

一、预习要求

1、实验前认真阅读实验要求，明确实验目的和实验任务。

2、拟订实验步骤，编好上机程序。

二、报告要求

共八个实验，每个实验完成后交实验报告，写在实验报

告纸上，报告中应包含以下内容：

1、实验名称、实验人姓名、学号、班级

2、实验目的、任务（内容）；

3、实验步骤

记录主要实验过程。

4、实验结果

（1）记录实验现象；

（2）要求写出已调试通过的实验程序清单（加适量注 释）

第三章 实验项目及内容

实验一 利用软件仿真器调试算术运算程序 1．目的要求

（1）熟悉WAVE调试软件的使用。（2）熟悉算术运算程序编程和调试的方法。2．实验内容

（1）有6个数据分别放在片内RAM区50H~55H单元中，试求和，并将结果放在片内RAM区03H（高位），04H（低位）单元中。

（2）编程将内部RAM70H~7FH中的16个数据按从小到 大的顺序重新排序。

3．主要仪器设备

PC机一台。

4．程序清单（1）数据和.ASM ORG 0000H LJMP MAIN ORG 1000H MAIN:MOV R2,#06H MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R0,#50H L1:MOV A,R4 ADD A,@R0 MOV R4,A INC R0 CLR A ADDC A,R3 MOV R3,A DJNZ R2,L1 END（2）数据排序.ASM ORG 0000H LJMP MAIN ORG 1000H MAIN:MOV R2,#70H MOV R3,#71H L2:ACALL L1 INC R2 INC R3 CJNE R3,#80H,L2 L3:SJMP L3 NOP L1:MOV A,R2 MOV R0,A MOV A,R3 MOV R1,A MOV A,@R0 L5:CLR C SUBB A,@R1 MOV A,@R0 JC L4 XCH A,@R1 MOV @R0,A L4:INC R1 CJNE R1,#80H,L5

RET END

实验二 INT0中断实验（验证性实验

3学时，必做）

1．目的要求

（1）掌握MCS-51单片机中断原理以及编程使用方法。（2）理解下降沿中断和低电平中断的区别。

2．实验内容

（1）编写主程序，读取开关SW1的状态，当其闭合时初始化为下降沿中断，反之，初始化为低电平中断，且发光管灭；编写中断服务程序，使发光管闪烁5次，间隔250ms，即中断服务程序的执行时间为2.5秒。退出中断程序时，使发光管灭。（2）用万用表测量C点的电平，按下TR31秒钟，然后松 开，观察C点电平的变化。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（EXP7.ASM）ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT0 MAIN:MOV SP,#60H mov p1,#0ffh NOP CLR P1.2 NOP NOP MOV C,P1.3 JC LOWER SETB IT0 SJMP CONT LOWER:CLR IT0 CONT:SETB EX0 SETB EA HERE:SJMP HERE INT0:MOV R0,#5 LP:CPL P1.2 DLY:MOV 30H,#5 DEL0:MOV R7,#100 DEL1:MOV R6,#125

DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 DJNZ 30H,DEL0 DJNZ R0,LP CLR P1.2 RETI END

实验三 定时器/计数器定时实验（验证性实验

3学时，必做）

1． 目的和要求

（1）掌握MCS-51单片机定时器/计数器定时功能的使用方法。

（2）了解定时和计数的本质区别和联系。

2． 实验内容

编写程序，初始化定时器/计数器T0工作在定时方式1，使P1.2输出周期为10秒的方波，即使发光管亮3秒，灭7秒。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4． 程序清单（EXP9.ASM）ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN: MOV SP,#60H CLR P1.2 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA LP: SETB P1.2 MOV A,#30 MOV 30H,#00 DL1:CJNE A,30H,DL1 CLR P1.2

MOV A,#70 MOV 30H,#00 DL2:CJNE A,30H,DL2 SJMP LP INTT0: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC 30H RETI END 实验四 定时器/计数器计数实验（验证性实验

3学时，必做）

1． 实验目的和要求

（1）掌握MCS-51单片机定时器/计数器计数功能的使用方法。

（2）了解定时和计数的本质区别和联系。

2． 实验内容

编写程序，通过8个发光二极管来显示所计脉冲个数。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（EXP10.ASM）

U33CLK EQU 0FF90H ORG 0000H MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#05H SETB TR0 MOV DPTR,#U33CLK RDTIMER: MOV A,TH0 MOV R0,TL0 CJNE A,TH0,RDTIMER MOV R1,A MOV A,R0 CPL A MOVX @DPTR,A SJMP RDTIMEr END

实验五 定时器/计数器T0扩展外部中断源实验

（验证性实验

3学时，必做）

1． 实验目的和要求

掌握利用定时器/计数器扩展外部中断源使用的方法。

2． 实验内容

编写主程序，使发光管灭；编写中断服务程序，当执行中断服务程序时，发光管闪烁5次，间隔500ms，主程序运行后通过按TR3按钮触发中断。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

3． 程序清单（EXP11.ASM）ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#05H MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0FFH SETB ET0

SETB EA SETB TR0 CLR P1.2 HERE:SJMP HERE INTT0:MOV R0,#10 LP:CPL P1.2 DLY:MOV 30H,#10 DEL0:MOV R7,#100 DEL1:MOV R6,#125 DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 DJNZ 30H,DEL0 DJNZ R0,LP CLR P1.2 MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0FFH RETI END

实验六 串行口扩展实验（验证性实验

3学时，必做）

1．实验目的和要求

（1）掌握MCS-51单片机串行口方式0的工作原理。（2）了解方式0的应用，即通过串行口扩展输出口，进行静态显示的方法。

（3）掌握串行移位寄存器芯片74LS164的工作原理。

2．实验内容

编制程序使数码管循环依次显示00到99，每秒加1。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（12.ASM）

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP intt0 MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 LLP:MOV 30H,#0 MOV 31H,#0 MOV 32H,#0 MOV 33H,#0 LP:MOV R0,#32H MOV R7,#2 ACALL BINBCD MOV DPTR,#TAB DSPLY: MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR;cpl a MOV SBUF,A DSP1:JNB TI,DSP1 CLR TI INC R0 DJNZ R7,DSPLY LP1:MOV A,30H CJNE A,#10,LP1 MOV 30H,#00H INC 31H MOV A,31H

CJNE A,#100,LP SJMP LLP intt0:MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC 30H RETI;tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh tab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h BINBCD:MOV A,31H MOV B,#10 DIV AB MOV 33H,A MOV A,B MOV 32H,A RET END

实验七 DAC0832数模转换实验（设计性实验

3学时，必做）

1． 设计目的

（1）掌握DAC0832与MCS51单片机的接口方法。（2）掌握D/A转换程序的设计方法。

2． 设计题与要求

认真复习所学习的DAC0832的工作方式，利用单缓冲

方式使0832输出锯齿波和三角波。并设计使运放LM741输出0-5V和0--5V的波形。如果不用示波器，如何测试你所设计的电路和所编写的程序是否正确。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块、示波器一台。

4．设计原理

D/A转换器的输入为数字量,经转换后输出为模拟量。

DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。MCS-51单片机与DAC0832的接口有3种连接方式,即直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。所谓单缓冲方式就是使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式,而另一个处于受控的锁存方式,当然也可使两个寄存器同时选通及锁存。本实验中采用该方式。要求WR1和WR2连接在一起接在89C51的WR端，CS和XFER连接在一起接在片选端，ILE接+5V。

0832可以产生很多波形，如：三角波、锯齿波、梯形波等。5．设计内容

编制程序使运放LM741输出锯齿波和三角波，具体步骤：断开开关SW1，输出锯齿波；闭和开关SW1，输出三角波。

6．程序清单（DAC0832.asm）CS0832 EQU 0FF9FH ORG 0000H MAIN:MOV P1,#0FFH NOP JNB P1.3,RWAVE MOV DPTR,#CS0832 MOV A,#00H LP:MOVX @DPTR,A NOP NOP INC A AJMP LP RWAVE:MOV DPTR,#CS0832 MOV A,#00H LP1:MOVX @DPTR,A NOP INC A CJNE A,#255,LP1 NOP LP3:MOVX @DPTR,A NOP

DEC A CJNE A,#00H,LP3 MOVX @DPTR,A NOP SJMP LP1 END

实验8 8155接口芯片使用实验（综合性实验

3学时，必做）

1．实验目的和要求

（！）掌握MCS-51单片机系统I/O扩展方法。

（2）掌握并行接口芯片8155的性能以及编程使用方法。（3）掌握单片机系统动态LED显示和键盘输入程序的设计方法。

2．实验内容

编写程序实现下列功能：程序运行后数码显示管显示HHMMSS（000000），即时分秒，按键调整其为正确的时间并继续运行。

该实验综合性较强，建议学生分两步走：第一步完成显示，可以参考实验六；第二步完成键盘扫描。

3．实验所用仪器

实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块

4．程序清单（EXP152.asm）CE8155 EQU 0FF80H CA8155 EQU 0FF81H CB8155 EQU 0FF82H CC8155 EQU 0FF83H HMS EQU 40H SECOND EQU 41H MINUTE EQU 42H HOUR EQU 43H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN:MOV SP,#60H MOV A,#00000011B MOV DPTR,#CE8155 MOVX @DPTR,A MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB ET0 SETB EA

SETB TR0 LP2:MOV HMS,#00H MOV SECOND,#00H MOV MINUTE,#00H MOV HOUR,#00H LP3:MOV R0,#30H MOV R7,#6 ACALL BINBCD MOV R2,#01H MOV A,R2 LOOP:MOV DPTR,#CA8155 MOVX @DPTR,A INC DPTR PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR,#TAB MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR POP DPH POP DPL MOVX @DPTR,A ACALL DL2MS INC R0 MOV A,R2 JB ACC.5,LP1 RL A MOV R2,A AJMP LOOP lp1:acall kd1 AJMP LP3 INTT0:MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC HMS MOV A,HMS CJNE A,#0AH,PP MOV HMS,#00H INC SECOND MOV A,SECOND CJNE A,#60,PP MOV SECOND,#00H INC MINUTE MOV A,MINUTE CJNE A,#60,PP MOV MINUTE,#00H

INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24,PP MOV HOUR,#00H PP:RETI BINBCD:MOV A,HOUR MOV B,#10 DIV AB MOV 30H,A MOV 31H,B MOV A,MINUTE MOV B,#10 DIV AB MOV 32H,A MOV 33H,B MOV A,SECOND MOV B,#10 DIV AB MOV 34H,A MOV 35H,B RET tab:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH DL2MS:MOV R3,#5 DLT1:MOV R4,#125 DLT2:DJNZ R4,DLT2

DJNZ R3,DLT1

RET KD1:ACALL KS1 JNZ LK1 ACALL DL2MS AJMP QQ LK1:ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL KS1 JZ QQ MOV R5,#0FEH MOV R4,#00H MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,LONE mm1:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm1 INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24, LONE MOV HOUR,#00H LONE:MOV A,R5 RL A MOV R5,A MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,LONE1 mm2:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm2 INC MINUTE MOV A,MINUTE CJNE A,#60,LONE1 MOV MINUTE,#00H LONE1: MOV A,R5 RL A MOV R5,A MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,QQ mm3:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm3 INC SECOND MOV A,SECOND

CJNE A,#60,QQ MOV SECOND,#00H QQ:RET KS1:MOV DPTR,#CA8155 MOV A,#00H MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR CPL A ANL A,#03H RET END

四、考核办法

每个实验：预习10%、实验操作60%、实验报告30%。最后成绩以每次实验课程成绩累加被实验项目个数相除的办法计算。

五、主要参考资料

1、《单片机接口技术开发实验指导书》

北京科技大学C31实验室

2、《8051实验指导书》

10.2022 单片机原理课程设计要求 篇十

了解：指对事物有初步的认识，包括对概念、常识的必要记忆，但不要求清楚明白其内在规律或工作原理。理解：指对事物有比较深入地认识，不仅包括对概念、常识的记忆，而且要求清楚明白其内在规律或工作原理，并能用自己的言语加以陈述说明。

掌握：指对事物理解的基础上，能够对所学知识加以运用。

第一章 计算机系统概论

1.1 计算机的分类

了解计算机的分类方法。1.2 计算机的发展简史

了解计算机的发展简史 1.3 计算机的硬件

1）理解计算机硬件的组成要素（图1.2）

2）理解程序、指令的概念。以及存储程序和程序控制的概念。1.4 计算机的软件

1）掌握系统软件和应用软件的概念 2）理解软件的发展演变 1.5 计算机系统的层次结构

了解计算机系统的层次结构（图1.7）

第二章 运算方法和运算器

2.1 数据与文字的表示方法

1）掌握定点数、浮点数的表示方法（例

1、例2）* 2）掌握数的机器码的原码、反码、补码表示方法（例3、4、5）* 3）理解字符和字符串的表示方法 4）掌握奇偶校验的原理和方法 2.2 定点加法、减法运算

1）掌握定点补码加法和减法的运算方法* 2）掌握运算益处概念以及检测方法* 3）理解基本二进制加法/减法器电路的工作原理及其特点 2.3 定点乘法运算

1）了解不带符号阵列乘法器的算法和逻辑图

2）理解对2求补电路工作原理及带符号阵列乘法器的组成逻辑图。2.4 定点除法运算

1）了解原码除法算法原理和并行除法器的算法和逻辑图

第三章 内部存储器

3.1 存储器概述

1）了解存储器的分类 2）理解存储器的分级结构 3）掌握主存储器的技术指标* 3.2 SRAM存储器

1）掌握SRAM存储器的存储特性* 2）理解基本SRAM的逻辑结构

3）了解SRAM的读/写周期波形图（时序图）3.3 DRAM存储器

1）掌握DRAM存储器的存储特性* 2）理解DRAM芯片的逻辑结构

3）理解DRAM刷新技术 4）掌握存储器容量的扩展 3.4 只读存储器和闪速存储器

了解常见只读存储器的种类及其特性 3.5 并行存储器

1）了解双端口存储器的特性

2）理解多模交叉存储器的编址特点及其特性 3.6 Cahe存储器

1）掌握Cache的功能，理解Cache的基本原理* 2）掌握Cache命中率h、平均访问时间ta及访问效率e的计算方法* 3）理解主存与Cache的地址映射方法 4）了解Cache替换策略及写操作策略

第四章 指令系统

4.1 指令系统的发展与性能要求

了解计算机对指令系统性能的要求 4.2 指令格式

掌握指令的一般格式* 4.3 指令和数据的寻址方式

掌握指令和数据的寻址方式，掌握有效地址EA的算法及其表示方法* 4.5 典型指令

1）掌握典型指令的分类* 2）掌握RISC指令系统的特点* 第五章 中央处理器

5.1 CPU功能和组成

掌握CPU的功能和基本组成（含主要寄存器）* 5.2 指令周期

1）掌握指令周期、CPU周期（机器周期）和时钟周期的概念* 2）掌握典型指令的执行流程及其分析方法* 3）掌握指令周期的方框图表示方法* 4）掌握指令周期流程图的表示方法* 5.3 时序产生器和控制方式

了解时序信号的作用和体制，理解时序的控制方式 5.4微程序控制器

1）理解微程序控制原理* 2）理解微操作和微命令* 3）理解微程序控制器的原理框图 4）掌握微指令格式和微程序设计技术* 5.5 硬布线控制器

了解硬布线控制器的设计思路 5.7 流水CPU 1）理解并行处理基本方式、流水CPU的结构和时空图 2）理解流水线的主要问题（资源相关、数据相关和控制相关）5.8 RISC CPU 掌握RISC机器的特点* 2 第六章 总线系统

6.1 总线的概念和结构形态

1）了解总线的基本概念和总线的结构形态（单总线和多总线）2）掌握总线的内部结构，掌握三大总线的基本特性 6.2 总线接口

1）掌握信息传送方式（串行和并行方式）2）掌握总线接口的概念及其功能* 6.3 总线总裁

掌握集中式总裁三种方式的特点* 6.4 总线的定时和数据传送模式

1）理解同步定时和异步定时的概念 2）了解总线数据传送的四种模式

第八章 输入输出系统

8.1 外围设备的速度分级与信息交换方式

1）了解外围设备的速度分级 2）了解外围设备的信息交换方式 8.2 程序查询方式

1）理解外部设备的编址方式及其特点 2）理解程序查询方式的接口电路（图8.2）* 3）理解程序查询输入/输出方式的流程图（图8.3）* 8.3 程序中断方式

1）理解中断的概念和中断处理流程图（图8.5）2）掌握中断方式的基本I/O接口逻辑及其功能（图8.6）3）掌握单级中断的概念和单级中断源的识别

4）掌握多级中断的概念和单级中断源的识别（图8.10）8.4 DMA方式

1）理解DMA的概念 2）理解DMA传送的3种方式 3）理解DMA控制器的逻辑结构

4）理解DMA传送数据的流程图（图8.15）

5）掌握选择型DMA控制器和多路型DMA控制器的特点

第九章 操作系统支持

9.3 存储管理

了解分区式存储管理、交换技术和分页技术 9.4 虚拟存储器

1）理解虚拟存储器的基本概念

2）理解页式虚拟存储器、段式虚拟存储器的地址映射方法 3）了解虚拟存储器替的换算法 9.5 存储保护

1）理解存储区域保护的概念

11.2022 单片机原理课程设计要求 篇十一

关键词：单片机,教学改革,考核方式

0 引言

单片机技术作为计算机技术的一个分支, 广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化产品、家用电器等各个领域。“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的专业基础课而普遍开设[1]。本文在分析该课程教学现状的基础上, 针对存在的问题从课程内容体系安排和考核方式等方面进行了一定的探索和研究。

1 课程内容与教学现状

单片机原理及应用这门课程要求学生掌握单片机硬件、软件及接口设计的基本概念, 并能够根据需求设计出应用系统, 培养其实际动手能力[2]。传统的单片机教学基本上都是按照单片机的基本概念、硬件结构、指令系统、汇编语言、中断系统、定时器计数器、串行口、存储器的扩展、A/D和D/A接口、人机接口以及应用系统设计这样的顺序进行, 各知识点的学习相对独立, 学生在学习结束后仍然不了解单片机开发的完整过程、各部分之间的相互联系, 甚至不清楚编程器和仿真器的概念。因此, 整合教学内容, 安排教学顺序, 将各部分内容合理组合, 就显得至关重要, 也是改变传统教学存在问题的关键所在。

目前的实践教学主要以课内实验为主, 通常教师预先设计相应的实验项目, 如清零拆字、I/O口使用、中断与定时器使用、A/D转换、D/A显示、键盘显示、小直流电机调速等, 然后学生根据各实验的教学要求完成相应的操作[3]。该方法一定程度上可以让学生尽快熟悉和进入单片机这个领域, 但不能激发学生的学习兴趣和发挥他们的主观能动性, 更不利于培养学生的动手能力、创新能力及综合运用知识的能力。经过分析, 笔者认为以往的实验课程体系存在如下弊端: (1) 验证性实验过多, 综合性、启发性实验不够; (2) 缺少设计性和综合性实验; (3) 基本没有进行过动手能力训练, 更能培养学生的创新能力。

从以上现状及存在问题可看出, 该课程教学的主要矛盾点在于理论和实践教学相脱节, 理论教学单纯学理论知识;实践教学浮于形式, 不利于学生实践技能的培养, 更谈不上工程应用能力的培养, 不利于培养目标的实现。理论教学缺乏实践的支撑和验证, 使得理论教学无的放矢。实践教学也不能对理论教学起到很好的推进作用, 最有效的方法是改革现有的课程教学体系, 在实践教学中学习理论知识, 加深对理论知识的理解和运用, 使得理论教学有的放矢。采用理论和实践教学有机结合的方法, 有利于提高学生的工程应用能力。

2 课程教学改革的具体措施

2.1 提高学生学习单片机的兴趣

兴趣是最好的老师, 为了提高学生对《单片机原理及应用》这门课程的学习兴趣, 充分调动学生的主观能动性, 开课之初, 可以邀请一些著名的单片机开发公司技术人员来校做“单片机与就业”、“单片机的应用”等方面的专题讲座, 使学生了解单片机在工业控制、智能仪器仪表、计算机外部设备和家用电器等领域的广泛应用, 并使之认识到成长为一个电子工程师, 学好单片机的重要性和必要性。

2.2 改革理论教学内容

以培养学生工程应用能力为主线, 按项目模块重构课程内容, 用实例组织单元教学, 将单片机应用系统设计所需要的基本知识穿插在各个实例中进行讲解, 打破了传统知识体系的束缚, 改变了以往按知识点为序组织编排的方法。根据项目知识点的需要讲解, 合理、科学地进行教学内容体系改革。

如在“单片机指令系统及汇编语言程序设计”模块的学习过程中, 不是让学生简单地记忆单片机的所有指令, 而是要使其学会正确、合理地运用单片机的指令来释读程序和编写程序。以实际例题来讲解各个指令如何使用, 并通过其实际操作牢固掌握单片机常用基本程序设计的思路、方法及要注意的问题。

2.3 调整实验教学内容

我校采用的实验设备是深圳市雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块, 实验箱采用“仿真式”设计思想, 所有实验模块及CPU资源均对使用者开放, 学生可结合Keil C51μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化, 联机或脱机验证实验结果, 可充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求。

DPJ-H型单片机综合仿真实验仪主要有如下一些模块: (1) LED数码管; (3) 8155外扩I/O实验区; (4) 输入系统:拨盘开关、单键按钮、模拟量发生器、4×6键盘系统; (5) 输出系统:LED 6位数码管、LCD液晶显示; (6) 模数转换ADC0809及数模转换DAC0832模块; (7) 直流电机、步进电机模块; (8) 8×8点阵LED模块 (9) 数字温度采集实验模块; (10) 电子琴模拟模块; (11) PWM模块; (12) DS12887实时时钟模块; (13) 红外线发送、接收模块;还有许多与实际工程相关的实验模块。现有实验指导教材基本上只讲解一些软硬件基础实验, 很少涉及到设计型甚至综合型实验。让学生运用所学理论知识做一些设计型及综合型实验以考核其独立分析问题及解决问题的能力迫在眉睫。因此, 在实验教材中增加该部分内容十分必要。根据单片机课程的特点, 笔者将实验教学内容按由浅入深的顺序进行如下规划及完善:第一部分为软件及硬件基础实验, 主要有系统认识实验、指令系统实验、汇编语言程序设计实验。第二部分为基本接口实验及扩展接口实验, 主要有利用8155进行输入、输出实验;定时器/计数器应用;ADC0809转换及DAC0832转换实验;中断系统实验;串行口通信实验及键盘扫描显示实验等。第三部分为综合性实验, 该部分要求学生充分利用DPJ-H型单片机综合仿真试验仪的硬件资源, 灵活运用所学理论知识进行综合性的训练。安排的内容主要有音乐选择播放、电子琴、温度测量、步进电机、直流电机控制、点阵LED广告屏、红外线遥控等。

2.4 鼓励学生利用课外时间进行单片机应用系统开发

在课外时间开放实验室, 创造一个宽松的学习环境, 为学生提供课外时间进行单片机综合性、设计性实验的条件, 充分发挥实验室现有实验设备的效能。这种实验教学模式, 既体现了高等教育以学生为中心的理念, 又提高了他们的责任感和自信心, 进而为激发其创造力发挥更大的作用。

2.5 注重实践技能, 改进评价机制

单片机原理及应用这门课程由于其独特的要求, 传统的以笔试为主的考核方式并不能真正考出学生的实际水平。该课程要注重过程实践考核, 促进学生对知识的理解, 真正考出其实际能力。可采取分阶段考核、多种考核手段相结合的综合考核方式, 如可分为三个部分, 笔试部分主要考核基本理论知识, 其占总成绩的40%;实验部分主要考核学生的实验操作能力, 其占总成绩的30%;设计部分侧重于考核学生运用所学知识综合分析问题及解决问题的能力, 其占总成绩的30%。这样基本上达到对学生是否掌握这门课的客观综合评价。此外, 通过教学内容的变化, 也需要逐年更新课程体系与教学大纲, 优化课堂教学内容, 改进教学手段和方法, 进一步把单片机课程建设成一门既深受学生喜爱, 又具有市场前景的优质课程。

3结论

本文针对“单片机原理及应用”课程的特点, 从教学方法、教学内容、实践教学及考评机制等环节进行了教学改革的研究和探索。教学改革的目标是充分调动学生学习的主动性和积极性, 提高其实践应用能力和解决实际工程问题的能力, 并为培养其创新能力打下坚实的基础。

参考文献

[1]李建忠.单片机实践教学改革的探索与实践[J].云南大学学报:自然科学版, 2008 (30) :431-432.

[2]李学海.标准80C51单片机基础教程:原理篇[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006.

12.单片机课程设计设计项目 篇十二

学生：09级通信1、2、3班指导教师：周秋茜

一、16×16点阵LED电子显示屏的设计

1.功能要求

设计一个室内用16×16点阵LED图文显示块，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、移出、移入等显示方式

2.设计要求

根据功能要求，应采用动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式。

（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。

（2）掌握动态显示原理及实现方法。

（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。

（4）掌握串行数据传输方式的应用。

（5）实现利用AT89S51单片机控制的LED图文屏正常工作；

二、数字电压表系统设计

1.功能要求

简易数字电压表可以测量0～5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。其测量最小分辨率为0.02V

2.设计要求

按照系统功能实现要求，控制系统采用51单片机，A/D转换采用ADC0808。

（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。

（2）掌握数据显示原理及实现方法。

（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。

（4）掌握ADC的使用。

（5）实现利用AT89S51单片机测量电压并显示出来；

三、交通灯控制系统的设计

1.功能要求

设计一个交通灯控制系统，该控制系统工作后，交通灯按照下列规律变化：初始态四面均为红灯，持续时间为2S；然后转为状态1(10S),为东西红、南北绿；状态2(3S)，为东西红灯不变、南北绿灯灭、黄灯闪烁三次；状态3(15S),为东西绿、南北红；状态4(3S)，为东西绿灯灭、黄灯闪烁三次、南北红灯不变；最

后回到状态1，依次循环。如遇特殊情况，可拨动应急开关，使各向均为红灯，特殊车辆不受红灯限制，待其顺利通过后将开关拨回原位。系统恢复原状态运行

2.设计要求

可选用12只单色LED发光管作为交通灯，也可选用4只双色LED发光管。控制系统采用51单片机，可选用片内带ROM型单片机，以简化电路，降低成本

（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。

（2）掌握控制系统及实现方法。

（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。

（5）实现AT89S51单片机对交通灯控制系统的有序管理

四、数字时钟设计

1.功能要求

时钟计时器要求用单片机用6位LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式运行，使用按键开关可实现时、分调整，秒表/时钟功能转换，省电（关闭显示）等功能

2.设计要求

按照系统功能实现要求，控制系统采用51单片机，显示系统采用LED显示器

（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。

（2）掌握数据显示原理及实现方法。

（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。

（4）掌握定时器的使用的使用。

（5）实现AT89S51单片机产生频率可调的多种波形的输出；

五、简易低频信号源的设计

1.功能要求

简易低频信号发生器要求能输出0.1～50HZ的正弦波、三角波和方波信号，其中正弦波和三角波信号可以用按键选择输出，输出信号的频率可以从0.1～50HZ范围内调整。

2.设计要求

按照系统功能需要，要求选用AT89C51单片机作为控制器，用DAC0832作为D/A转换器。功能键使用单片机的三个端口

（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。

（2）掌握DAC0832转换原理及实现方法。

（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。

（4）掌握定时器的使用。

（5）实现利用AT89S51单片机精确计时并显示出来；

13.单片机课程设计 篇十三

基于AT89S51单片机的密码锁设计，具体功能如下：(1)总共可以设置8位密码，每位密码值范围为1~8。(2)用户可自行设定和修改密码。(3)按每个密码时都有声音提示。

(4)若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5s已提醒他人注意。

(5)开锁密码连续错3次要报警1分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。

(6)键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1s的提示音。(7)电磁锁的电磁线圈每次充电5s，然后恢复初态。

(8)密码键盘上只允许有8个密码按键。锁内有备用电池，只有内部上电复位才能设置或修改密码，因此，仅仅在门外按键是不能修改或设置密码的。(9)密码设置完毕后要有2s的提示音。硬件设计

2.1 设计思路

按照系统设计的要求和功能，将系统分为主控模块；按键扫描模块；蜂鸣器；电源电路；复位电路晶振电路；驱动电路几个模块，系统组成框图如图1-1所示。主控模块采用AT89S51单片机。

电源电路复位电路主控模块晶振电路AT89S51按键扫描模块驱动器蜂鸣器 图1-1 基于AT89S51单片机的密码锁组成框图 镇江高等专科学校课程设计2.2 硬件图及说明（硬件图见图1-2，）

元件型号单片机晶振电容型号数量/个用途元件型号蜂鸣器电阻型号数量/个用途AT89S52 1 控制核心12MHz 1 晶振电路30pF 2 晶振电路1 报警电路1kΩ10kΩ4.7kΩ1 上拉电路1 复位电路1 放大电路电阻电阻继电器电源电解电容20uF/10V 1 复位电路按键三极管二极管9 按键电路8550 2 放大电路IN4004 1 5V 1 控制对象+5V/0.5A 1 提供+5V电源 图1-3 基于AT89S51单片机的密码锁元件清单

注：1.AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

2.蜂鸣器的工作原理： 软件设计

2.1 设计思路 镇江高等专科学校课程设计应位置的，分析程序时可以仔细对照参考。该密码锁中RAM存储单元的分配方案如下所示

如图1-3所示给出了该单片机密码锁电路的软件软件流程图。图中AA1~AA8以及START,SET,SAVE是程序中的标号，是为了理解程序而专门标在流程图的对 31H~38H；依次存放8位设定的密码，首位密码存放在31H单元中。 R0：只指向密码地址  R2;已经输入密码的位数

 R3：存放允许的错码次数3与实际错码次数的差值。 R4~ R7：延时用。 00H：错码标志位。

对于ROM存储单元的分配，由于程序比较短，而且占用的存储空间的较少，因此，在无特殊要求时，可以从0030H单元（其他地址也可以）开始存放主程序。3.2 程序流程图

开始初始化1s提示音等待设置密码NN有键按下？Y短音提示保存设置密码N是否够8位？Y长音提示错误次数清零错误标识清零N有键按下？Y短音提示密码对否？Y是否够8位？Y标志=1？N开锁并长音提示延时锁恢复错误清零错3次？Y报警1 min错误次数清零报警5s错误标志清零Y错误次数加1NN错误标志置1 图1-4 基于AT89S51单片机的密码锁程序流程图

3.3 程序清单（注释）

LOC OBJ LINE SOURCE

0000 1 ORG 0000H 0000 0130 2 AJMP START 0030 3 ORG 0030H 镇江高等专科学校课程设计0030 11A1 4 START:ACALL BP 0032 7831 5 MOV R0,#31H 0034 7A08 6 MOV R2,#8 0036 7590FF 7 SET1:MOV P1,#0FFH 0039 E590 8 MOV A,P1 003B B4FF02 9 CJNE A,#0FFH,L8 003E 0136 10 AJMP SET1

0040 11B0 11 L8: ACALL DELAY 0042 B4FF02 12 CJNE A,#0FFH,SAVE 0045 0136 13 AJMP SET1 0047 11A1 14 SAVE: ACALL BP 0049 F6 15 MOV @R0,A 004A 08 16 INC R0 004B DAE9 17 DJNZ R2,SET1 004D 7D10 18 MOV R5,#16 004F 11A1 19 D2S: ACALL BP 0051 DDFC 20 DJNZ R5,D2S 0053 7831 21 MOV R0,#31H 0055 7B03 22 MOV R3,#3 0057 7A08 23 AA1: MOV R2,#8 0059 7590FF 24 AA2: MOV P1,#0FFH 005C E590 25 MOV A,P1 005E B4FF02 26 CJNE A,#0FFH, L9 0061 0159 27 AJMP AA2 0063 11B0 28 L9:ACALL DELAY 0065 B4FF02 29 CJNE A,#0FFH,AA3 0068 0159 30 AJMP AA2 006A 11A1 31 AA3: ACALL BP 006C C3 32 CLR C 006D 96 33 SUBB A, @R0 006E 08 34 INC R0 006F B40002 35 CJNE A,#00H,AA4 0072 0176 36 AJMP AA5 0074 D200 37 AA4: SETB 00H 镇江高等专科学校课程设计0076 DAE1 38 AA5: DJNZ R2,AA2 0078 20000E 39 JB 00H,AA6 007B C2B5 40 CLR P3.5 007D 7D08 41 L3:MOV R5,#8 007F 11A1 42 ACALL BP 0081 DCFA 43 DJNZ R4,L3 0083 7B03 44 MOV R3,#3

0085 D2B5 45 SETB P3.5 0087 0157 46 AJMP AA1 0089 DB0C 47 AA6: DJNZ R3,AA7 008B 7D18 48 MOV R5,#24 008D 7CC8 49 L5: MOV R4,#200 008F 11A1 50 L4: ACALL BP 0091 DCFC 51 DJNZ R4,L4 0093 DDF8 52 DJNZ R5,L5 0095 7B03 53 MOV R3,#3 0097 7D28 54 AA7: MOV R5,#40 0099 11A1 55 ACALL BP 009B DDFA 56 DJNZ R5,AA7 009D C200 57 AA8: CLR 00H 009F 0157 58 AJMP AA1 00A1 C2B7 59 BP: CLR P3.7 00A3 7FFA 60 MOV R7,#250 00A5 7E7C 61 L2: MOV R6,#124 00A7 DEFE 62 L1: DJNZ R6,L1 00A9 B2B7 63 CPL P3.7 00AB DFF8 64 DJNZ R7,L2 00AD D2B7 65 SETB P3.7 00AF 22 66 RET 00B0 7F14 67 DELAY:MOV R7,#20 00B2 7E7D 68 L7: MOV R6,#125 00B4 DEFE 69 L6: DJNZ R6,L6 00B6 DFFA 70 DJNZ R7,L7 00B8 22 71 RET 镇江高等专科学校课程设计 72 END 3.4 程序调试

按键AN1~AN7分别代表数码1~7，按键AN0代表8。在没有键按下时，P1.0~P1.7全是高电平1；若某个键被按下，相应的口就变为低电平0.加入设定的密码是612345678，当按键AN6被按下时，P1.6变为低电平，P1端口其余口线为高电平，此时从P1口输入的数值为10111111，存到31H单元的密码值就是10111111，也就是BFH。以此类推，存到32H至38H单元的密码值分别是FDH，FBH，F7H，EFH，DFH，7FH，FEH。开锁时必须先按AN6，使从P1口读入的第一个密码值与31H单元存储的设定值相同，再按顺序按AN1，AN2，AN3，AN4，AN5，AN7，AN0才能开锁。否则不能开锁，同时开始报警。小结

通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关单片机方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰

参考文献：（另起一页）

【1】杨居义。单片机课程设计指导。北京：北京大学出版社，2009。

14.2022 单片机原理课程设计要求 篇十四

由于“单片机”对理论和实践的要求都很高, 除了抽象的逻辑电路和编程技巧需要学习外, 具有能够独立动手解决实际问题的能力也是必要的, 而中职学校的学生的基础相对薄弱一些, 因此在学习“单片机”课程时普遍感觉到非常困难。针对这一现象, 教师在实际的“单片机”教学中应注意教学方法的改革, 同时要不断探索新的教学模式, 适应中职学校学生的学习规律。

1 现行单片机课程教学的不足

1.1 理论与实践存在脱节现象

在以前的“单片机”教学中, 理论教学占据了主要地位。课堂教学以单片机的结构为主线, 讲述单片机的硬件结构、指令、软件编程、系统的扩展和外围器件的应用, 然后再相应讲些简单实例。尽管这种教学方法中的教材结构比较严谨, 内容比较全面, 但是却存在与实际需要脱节的现象, 教师过分注重按照教材来组织教学, 且在教学过程中单纯的对单片机的组成原理讲述过多, 忽略了实际应用, 致使学生感觉学习起来比较枯燥, 进而失去了学习这门课程的兴趣。

1.2 教材更新速度限制了知识的传播

“单片机”作为一门技术, 对技术的前沿性和更新要求非常高, 尤其是在当前这个技术发展迅猛的时代, 其技术的更新换代更是以极快的速度进行着。而目前有关“单片机”的教材却多以传统MCS-51单片机的讲述为主, 这就在一定程度上影响到了学生对单片机行业最新发展动态的了解。

1.3 实验设备限制了学生的创造力

实验箱是各学校“单片机”实验中常使用的设备, 这种设备并不向学生公开其基本电路原理, 只是“傻瓜”式的让学生按照定好的步骤将程序录入计算机, 待运行后查看结果即可。这样的实验过程大大限制了学生的创造力, 不能真正培养学生的能力。

1.4 考核方式过于片面

以前很多中职学校对“单片机”的考核主要还是以笔试为主, 对于“单片机”这种强调应用性的课程, 单纯的依靠笔试是无法全面、客观地了解学生的实际学习情况。

2“单片机”课程教学的改革与创新方法

2.1 消除对单片机的认识误区

由于学生平时接触单片机及其实际生产的机会比较少, 且过多接受软件的使用、高级语言编程等方面的信息, 很多学生片面的认为单片机已经过时, 而PC机或其他高级计算机才是当今主流。因此, 教师要顺应单片机的发展潮流, 从实际出发, 用学生容易接受的知识体系和讲述方式, 深入浅出的帮助学生学习全新的《单片机原理与应用》的知识和技能。

2.2 教学内容的改革与创新

课程改革要注意全面推进素质教育, 培养学生的综合职业能力、高新技术能力和创新能力。

2.2.1 课程内容的选取

中职学校的课程内容要按照“够用、适用、实用”的基本原则进行设计。一般来说, 理论教学部分以“单片机”的内部结构和汇编语言为主;软件仿真部分则着重介绍各类开发工具;硬件仿真及实物设计则可脱离教材, 以激发学生动手、动脑为主设计一些与实际相关的实验。

2.2.2 及时更新课程内容

随着计算机的飞速发展, 单片机及其技术也在不断发展, 中等职业学校希望在技术上与行业保持同步, 就需要根据当前的技术发展, 及时将近期工程应用中所涉及到的最新成果补充到教材中, 或以项目的形式引入课堂。

将单片机产业的最新发展注入教学, 让学生熟悉当前主流单片机的品种、型号和价格, 以及了解选择和购买器件的方式, 这样可以使学生更加容易进入单片机的开发行列。

2.2.3 编写具有专业特点讲义

传统教材比较注重编写技巧、程序设计, 但是如果不结合硬件, 那么学生将很难掌握重点知识。因此, 讲义要从实战出发来设计和完善那些与实际紧密联系的实验项目, 在理解硬件原理的基础上充分发挥学生的主观能动性, 并让学生能独立完成接口器件的选择、编程的思路和软件程序的调试等, 从而深刻地了解单片机的运行原理。

2.2.4 利用网络资源丰富教学内容

当今社会发展日新月异, 特别电子信息技术, 新知识、新技术层出不穷。学生在今后从业中要想有较大发展就需要有较强的获取信息和整理信息的能力。授人以鱼, 不如授人以渔, 因此在平时的教学中不仅要教给学生专业知识和技能, 还要教会他们如何自学专业知识和技能, 必须培养学生查阅文献资料和整理资料的能力, 如今查阅文献资料最便捷途径就是通过网络查阅。网络资源丰富, 并且更新快, 但多而杂, 良莠不齐, 所以要培养学生筛选整理资料的能力。另外可以丰富教学内容, 提高学生自主学习的积极性。

2.3 丰富教学方式来提高教学效率

2.3.1 应用教学软件

针对目前学生的认知体系和认知规律, 传统教学方式已无法满足当今的教学要求。随着多媒体技术的出现, 并将其用于单片机的教学中, 使教学效率大幅度得到提高。

单片机中设计的电路图、逻辑图、时序图, 若采用传统方式则费时费力不规范。采用软件教学, 老师可通过多媒体的演示, 将文字, 图像和声音显示在屏幕上, 激发学生的兴趣, 从而增加学生学习的主动性和积极性, 而且省时省力。

根据教学需要, 目前出现很多仿真教学软件, 如Keilc51是一个比较不错的单片机开发仿真软件。通过单步执行, 可以了解到寄存器和定时器的变化。此外, 还可以教学生一些必要的调试手段, 增强他们自主分析和解决问题的能力。

2.3.2 优化实验教学设计

实验教学是单片机课程的重要组成部分, 本着逐步引导、循环上升的原则, 对单片机课程实验教学进行优化, 例如:用仿真软件学习实验基础内容;自行制作开放式实验板, 让学生自行将编好的程序下载到单片机里;进行综合设计实验, 锻炼学生实际应用设计能力。

2.4 加强实践环节在教学中的比重

由于这门课程的实践性非常强, 因此需要加强培养学生的动手能力。

2.4.1 实验角色的转变

传统教学模式主要以教师为主, 学生要在教师的指挥下学习理论知识, 开展各种简单实验。进行教学改革后, 要求进行角色转变, 让学生在实验中占主体地位, 老师则起监督、指导的作用。

在每次试验进行之前, 老师只需给出项目, 说明整体设计思路, 并给学生一些提示。学生根据自己的理解慢慢摸索并设计实验方案, 自己决定采用何种方案、如何选择并组建器材、怎样实现编程等。这样能调动学生的主观能动性, 提高独立学习能力, 培养科学严谨的态度, 最重要的是能引导他们进行创新设计, 为进一步学习打下扎实的基础。

2.4.2 将设计性实验纳入教学中

传统单片机教学实验主要是对课堂理论知识的验证, 将理论知识应用于实际问题的实验基本没有, 而“单片机”又是一门应用性很强的课程, 需要学生具有实际动手解决问题的能力。因此, 在实际教学中, 我们可以适当地将设计性实验纳入到“单片机”课堂教学中。由于设计性实验一般来源于实际生活, 没有现成的模式, 需要学生独立动手完成软硬件的设计, 并分析解决实验过程中遇到的问题。在这个过程中, 不仅学生的基本理论知识进一步加深了, 同时对提高学生的自主创新能力也非常有益。

2.4.3 提供全面开放的单片机实验室

全面开放的单片机实验室是保证设计性实验和课程设计正常实施的前提。在实验室中, 学生除了在课堂内对基本技能的熟练掌握外, 还可以利用课外时间通过实际的动手操作更多的项目, 这样更有利于学生独立意识和创新精神的培养。

2.5 制定以应用能力为主的评价方式

采用科学评价方式准确评价学生的学习情况是改进教学工作的基础。传统评价方式是闭卷考试和简单的实验操作考查。闭卷考试虽然严格客观, 且在较大程度上考察了学生对知识点的记忆能力, 实验操作能考查学生的基本技能, 但难于考查学生的思维能力、分析能力和创造能力。因此, 需要运用多种评价方式来评价学生的学习情况。

2.5.1 多种评价方式的综合应用

为了更全面地考查学生的综合能力, 可以将笔试、项目方案设计以及实际操作等多种考核形式结合起来。通过笔试了解学生对“单片机”基础知识的掌握程度;通过项目方案设计了解学生分析问题、解决问题以及语言表达的能力;通过实际操作则能够了解学生实际操作的能力。

在具体实际教学中, 可以将传统的闭卷考试改为开卷考试, 项目方案设计可以与答辩相结合, 实际操作与作品展示相结合。这样能够全面地考查学生的对基本知识应用能力、动手能力、分析和解决问题能力、创新能力以及语言表达能力。另外, 作品展示还可以让学生参与互评, 使评价更加客观, 同时学生互评的过程也是一个相互学习的过程。

2.5.2 注重对应用能力的考核

随着教学改革的深入开展, 根据实际情况适当的调整对学生能力考核的方向也是非常有必要的。实验设计作为“单片机”课程实践教学的一个重要环节, 是对学生综合能力训练的关键所在。因此在制定新的评价标准时, 可以将应用能力的测试作为一个重要的内容, 如给学生一个项目, 要求其设计方案, 用单片机来控制任务的完成, 并将设计及运行中出现的问题记录下来, 提出具体的解决方法。我们则可以从其设计的系统的技术含量、可行性、可靠性、可扩展性、可兼容性、可推广度等几个方面对其进行评价。这种评价方式充分体现了“学以致用”的原则, 有利于培养学生解决实际问题的能力以及敏锐的专业洞察力。

3 结语

中职《单片机原理与应用》作为一门与实际应用关联性很强的课程, 由于单片机技术的迅速发展, 需要教师在教学过程中很好地将理论与实际应用结合起来, 找出现行教学方法中存在的弊端, 努力探索新的教学改革方法, 提高该门课程的教学质量。尽管上述内容中已经针对现行教学中存在的不足提出了教学改革与创新方法, 并在实际的教学过程中取得了一定的效果, 但其全面性还有待通过教学实践进一步验证。

参考文献

[1]吴定会, 纪志成.《单片机原理与应用》课程教学的改革与实践创新平[J].江南大学学报 (教育科学版) , 2008, 28 (2) :68～70.

[2]石明江, 顾亚雄, 张禾.单片机原理与应用课程教学改革与实践[J].计算机教育, 2011, (6) :11～13.

[3]姜晟, 孙道宗.单片机原理与应用实验教学改革与探索[J].中国现代教育装备, 2010, (19) :95～96.