单片机应用论文篇（1）

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。

4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：测试单片机软件功能的完善性；上电、掉电测试；老化测试；ESD和EFT等测试。有时候，我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧，提高效率，以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51单片机系统及其应用.北京：高等教育出版社，1992

单片机应用论文篇（2）

一、单片机在贮液容器温控系统中的应用

该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

（一）硬件设计。选单片机AT89C51为主机，配以两路传感变送器、多路开关、A／D转换器、D／A转换器、V／I转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制，同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时，贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时，如果变化很小，将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响；如果变化大，前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响，反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变，而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时，只有反馈控制动作，最终使系统重新达到稳态。

1．前向通道的设计

采用JUMU90系列的温度传感变送器，其输入范围为：0℃～500℃，输出为4mA～20mA(DC)，测量精度为0.5％．选用10位逐次逼近式A／D转换芯片AD571[2]，接收到有效的CONVERT命令后，内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的DAC在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后，SAP中包含转换后的10位二进制码。转换完成后，SAP发出DR信号(低电平有效)，单片机查询到DR=0时，便使其打开三态缓冲器输出数据。

2．后向通道的设计

(1)D／A转换器的设计。为了满足系统的精度要求，选用10位的D／A转换器DAC1020。由于其内部不带有锁存器，所以必须通过I／O口才能与AT89C51单片机连接，又由于AT89C51的字长是8位的，一次操作只能传输8位数据．因此AT89C51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到AC1020。为了使10位数据能够同时送人DAC1020，避免输出电压波形出现毛刺现象，故必须采用双缓冲器方式。AT89C51先把高2位数据输出到74LS74(1)，接着把低8位数据输出到74LS377，与此同时74LS377的片选信号也作为74LS74(2)的时钟脉冲，把74IS74(1)的内容打人74LS74(2)中，从而使一个完整的数据同时到达DAC1020的数据输入端．这样就消除了DAC输出端的毛刺现象。

(2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是ZMAN16BG，ZGICr18Ni9Ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号，而D／A转换器的输出为Ov～5V的电压信号．所以在D／A转换器和调节阀之间要加一个V／I转换器和一个电气阀门定位器，将0v～5v的电压信号先转换成4mA～20mA的电流信号后，再将4mA～20mA的电流信号转换成0．02MPa～0．1MPa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。

（二）软件设计。经分析，系统软件可采用结构化模块程序设计，主要有系统主程序、看门狗中断服务程序、键盘扫描子程序、显示子程序、报警子程序、A／D转换子程序、D／A转换子程序、PID数据处理子程序、BCD码转换子程序。

主程序开始后，先对单片机AT89C51和8155芯片进行初始化，接下来是开中断，调用键盘扫描子程序，选通多路模拟开关的1号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后传入单片机。若温度越限就报警处理，否则直接处理后送显示，再选通多路模拟开关的2号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后送人单片机进行总的运算处理，输出给D／A转换器变成模拟信号去改变调节阀的开度。

二、单片机在汽车空调温控系统中的应用

（一）硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52，AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器，与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程／擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源：两个外部中断INTO和INT1．三个定时器中断(定时器0，1，2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个：分别是外部中断INT1，定时／计数器T0，T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式，也即是INT1=0；一旦INT1引脚的采样值为低电平，则TCON寄对于定时器TO和Tl，通过寄存器TMOD，TCON来控制和选择定时／计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置，系统复位时，寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔，设置为工作方式1，即l6位计数定时方式：定时Tl作波特率发生器使用，选择在工作方式2，即8位自动加载方式；定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率，设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时，计数速率为lMHz．微机串口通常采用RS232电平，而单片机串口是1TrL电平，二者不兼容。所以，接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD，RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD，TXD和SG相连，MAX232电平转换芯片的第9，10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2，3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7，8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入／输出端口，自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始，随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移位脉冲的作用下，由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下，并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”，通知CPU可以接着发送下一个字符。

（二）软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时，软件进人上电自检状态，这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息，初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化，智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时，通过温度调节按键可以设定需要的温度值，温度传感器定时检测车厢温度，显示器显示温度设定值和温度测量值，混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节，温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON／OFF”键，可使温控系统进入“软关机模式”。此时，系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯，显示器熄灭，混合风门步进电机停止运转。

参考文献：

单片机应用论文篇（3）

一、单片机在贮液容器温控系统中的应用

该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

（一）硬件设计。选单片机AT89C51为主机，配以两路传感变送器、多路开关、A／D转换器、D／A转换器、V／I转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制，同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时，贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时，如果变化很小，将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响；如果变化大，前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响，反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变，而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时，只有反馈控制动作，最终使系统重新达到稳态。

1．前向通道的设计

采用JUMU90系列的温度传感变送器，其输入范围为：0℃～500℃，输出为4mA～20mA(DC)，测量精度为0.5％．选用10位逐次逼近式A／D转换芯片AD571[2]，接收到有效的CONVERT命令后，内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的DAC在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后，SAP中包含转换后的10位二进制码。转换完成后，SAP发出DR信号(低电平有效)，单片机查询到DR=0时，便使其打开三态缓冲器输出数据。

2．后向通道的设计

(1)D／A转换器的设计。为了满足系统的精度要求，选用10位的D／A转换器DAC1020。由于其内部不带有锁存器，所以必须通过I／O口才能与AT89C51单片机连接，又由于AT89C51的字长是8位的，一次操作只能传输8位数据．因此AT89C51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到AC1020。为了使10位数据能够同时送人DAC1020，避免输出电压波形出现毛刺现象，故必须采用双缓冲器方式。AT89C51先把高2位数据输出到74LS74(1)，接着把低8位数据输出到74LS377，与此同时74LS377的片选信号也作为74LS74(2)的时钟脉冲，把74IS74(1)的内容打人74LS74(2)中，从而使一个完整的数据同时到达DAC1020的数据输入端．这样就消除了DAC输出端的毛刺现象。

(2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是ZMAN16BG，ZGICr18Ni9Ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号，而D／A转换器的输出为Ov～5V的电压信号．所以在D／A转换器和调节阀之间要加一个V／I转换器和一个电气阀门定位器，将0v～5v的电压信号先转换成4mA～20mA的电流信号后，再将4mA～20mA的电流信号转换成0．02MPa～0．1MPa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。

（二）软件设计。经分析，系统软件可采用结构化模块程序设计，主要有系统主程序、看门狗中断服务程序、键盘扫描子程序、显示子程序、报警子程序、A／D转换子程序、D／A转换子程序、PID数据处理子程序、BCD码转换子程序。

主程序开始后，先对单片机AT89C51和8155芯片进行初始化，接下来是开中断，调用键盘扫描子程序，选通多路模拟开关的1号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后传入单片机。若温度越限就报警处理，否则直接处理后送显示，再选通多路模拟开关的2号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后送人单片机进行总的运算处理，输出给D／A转换器变成模拟信号去改变调节阀的开度。

二、单片机在汽车空调温控系统中的应用（一）硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52，AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器，与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程／擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源：两个外部中断INTO和INT1．三个定时器中断(定时器0，1，2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个：分别是外部中断INT1，定时／计数器T0，T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式，也即是INT1=0；一旦INT1引脚的采样值为低电平，则TCON寄对于定时器TO和Tl，通过寄存器TMOD，TCON来控制和选择定时／计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置，系统复位时，寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔，设置为工作方式1，即l6位计数定时方式：定时Tl作波特率发生器使用，选择在工作方式2，即8位自动加载方式；定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率，设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时，计数速率为lMHz．微机串口通常采用RS232电平，而单片机串口是1TrL电平，二者不兼容。所以，接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD，RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD，TXD和SG相连，MAX232电平转换芯片的第9，10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2，3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7，8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入／输出端口，自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始，随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移位脉冲的作用下，由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下，并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”，通知CPU可以接着发送下一个字符。

（二）软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时，软件进人上电自检状态，这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息，初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化，智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时，通过温度调节按键可以设定需要的温度值，温度传感器定时检测车厢温度，显示器显示温度设定值和温度测量值，混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节，温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON／OFF”键，可使温控系统进入“软关机模式”。此时，系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯，显示器熄灭，混合风门步进电机停止运转。

参考文献：

单片机应用论文篇（4）

2选择合适的多媒体课件以满足教学需求

把多媒体课件应用到单片机课程的教学过程中，使得单片机教学不再枯燥，不仅可以使学生提高对理论知识的认识，而且通过仿真实例可以使学生熟悉单片机系统的开发方法，进而培养学生的动手和实践的能力。但是多媒体课件良莠不齐，必须选择合适的多媒体课件否则事得其反。首先，电子课件的开发工具有很多种，每种工具软件有各自的特点，要合理选择。在单片机多媒体课件的开发过程中，笔者所在教学团队，结合了电子课件开发工具PowerPoint和单片机仿真软件PROTUES，使用PROTUES针对具体实例开发出仿真程序，同时把仿真结果动态的插入到PowerPoint制作的电子课件中，使得多媒体课件能够演示单片机工作的动态及结果，感性且直观，同时又增加了课件的趣味性。其次，要及时更新多媒体课件以适应单片机技术的发展速度。《单片机原理与应用》是一门内容多且杂、实践能力要求高、发展迅速的课程，为了适应数字系统的不断发展，多媒体课件中动态仿真实例要尽可能的选择新事例，一方面能增加知识量，使课程和发展形势紧密结合，另一方面也能调动学生的学习兴趣，从而提高教学效果。

单片机应用论文篇（5）

中图分类号：G421 文献标识码：A

[中图分类号] TU855[文献标识码]A

近年来，单片机以其控制能力强、可靠性高、通用性好、扩展灵活、体积小、价格便宜等优点，在工业控制、家用电器、建筑设备等大多数行业都有广泛的应用[1]。在智能建筑中，电梯控制系统、空调温控系统、安防系统、消防系统、照明控制系统中均可见到单片机的踪影[2]。因此，对于需要熟知建筑设备原理的建筑设备类高职学生掌握单片机应用技术显得相当重要。在我校建筑设备、建筑电气、楼宇智能化专业中均开设有单片机课程，但传统的单片机教学存在重理论轻实践、考核方式单一等诸多弊端，造成学生单片机应用能力不足，与企业要求的高技能型人才培养存在较大差距[3，4]。基于上述情况，本文从案例教学的角度以及基于自主研发的单片机实践教学平台对这门课程的教学模式进行探讨。

一、单片机教学的现状

高职高专单片机教材众多，但从内容编排看大多是叙述单片机内部硬件结构、单片机指令系统、汇编程序设计、单片机定时/中断、单片机的扩展应用以及电路接口相关理论知识，与实际工程应用联系较少，使得学生学完之后仍无法应用于实际工程。现行的教材中虽配有实验，但也多为验证性实验，内容较为陈旧、模式单一，缺少创新性的训练和锻炼，一般都是老师按照大纲要求操作几个实验，学生跟着模仿完成规定的实验等这样的教学模式，而学生就缺乏在实验中积累解决工程实践中问题的经验，无法进一步提高其能力。

我校建筑设备类专业学生生源包括普通高中生、中职升高职对口生等学生，在学习自主性、知识接受能力方面都存在一定的差异，面对枯燥的理论知识传统的教学方法难以提起学生的学习兴趣。因此应该因材施教，注重教学实验讲解及着重培养高职学生的动手能力，理论结合实践，以实验带动理论学习，以实验加深理论理解，方才能够取得良好的教学效果。

目前单片机课程的考核通常是平时成绩与期终成绩三七开，实验成绩计入平时成绩，期终测验重点考核理论知识，采用闭卷笔试形式进行考核。而闭卷考试形式只能在一定程度上考查出学生对知识点的理解与记忆，很难灵活地考查出学生的分析与解决问题的能力。这种考核形式容易使学生误以为学习单片机只要死记硬背知识原理即可，实验技能的培养并不重要，从而树立错误的学习导向。

二、单片机教学的改进

（一） 课程的引入

单片机的第一课，首先要让学生对单片机的应用有一个感性认识。利用自主开发的单片机控制系统给学生演示最基础的流水灯控制，使学生能联想到街道上的霓虹灯、交通灯、广告牌等，并通过改动极少的参数实现他们所想的功能。直观的演示以及告知学生在学习单片机的过程中每个人都可以实现这样的系统，容易激发学生学习单片机的积极性，树立学生学习单片机的自信心。

（二） 调动学生学习的积极性

高职学生的特点是一般抽象思维能力不足，若直接教授编程语法知识则难以引起他们的兴趣。因此应多注重形象思维方面的教学，在实际教学过程中先做后学，在做中学习理论知识，最终完成教学任务。目前市场有很多单片机实验箱或实验模块供学生学习，运用实验模块的确可以快捷方便地进行操作，但实验模块最大的缺点是不能进行硬件设计，也不能使学习了解整个单片机系统开发的过程。因此我们在教学时并不直接把成品的实验箱提供给学生，而是仅提供原理图和PCB板图，打印出图、转印做板、元器件焊接等全部由学生自己完成，当学生亲手完成了项目的设计与制作，看到实际效果时会充满了喜悦和成就感，这会激发学生学习单片机的积极性与创造性。

（三） 合理设计实验项目教学内容

为能达到教学大纲的要求，并结合建筑设备类专业学生就业后的工作性质特点，在教学过程设计了七个基础项目（模拟交通灯、计数器、电子时钟、液晶显示广告牌、简易数字电压表、温度测试、电机驱动）和一个综合项目（智能电梯控制系统），在每个项目均给予学生详细的实验方法、程序流程图、范例程序及程序解析，让学生通过输入范例程序理解程序中各指令的作用和程序的结构；根据电路原理，重新编制程序完成各基础项目所规定的任务，以达到学生能够独立编程的目的；最后通过综合项目智能电梯控制系统的设计和调试，让学生全面掌握硬件和软件这一有机的整体，形成单片机应用“系统”的概念，培养开发单片机应用系统的综合能力。另外，在每个项目完成之后，均配有和工程实践联系紧密的扩展项目，在相同或经少许的改动的硬件基础上，改写相应的程序即可完成各种不同的功能，这样会让学生觉得单片机系统就在他们生活中，也会大大提高学生的学习热情。

（四） 实践考核与理论考核相结合

考核的目的在于检查教学效果，以便改进教学工作，提高教学质量，督促学生积极努力地学习。对于单片机这种应用性极强的课程，考核方式应以实践考核为主，考查学生是否真正能学以致用。为此，在考核方式上做了以下尝试。理论考试采用开卷的形式，主要考查学生对知识的掌握和应用能力，题型采用分析和程序设计题为主，答案不唯一，可以引导学生开动脑筋编写最佳程序，培养学生严密的逻辑思维和推理能力。实践考核类似于综合实验项目，目的是检查学生对单片机系统的掌握程度和综合应用能力。理论考试和实操考试都及格时，本课程才能获得学分。这样做可以避免有些学生因实操薄弱而用理论成绩弥补的现象，引导学生强化实践能力方面的锻炼。

三、结束语

在高职院校教学过程中，单片机应用技术课程是一门理论性和实践性都很强的综合课程，需要多个方面的有机结合。本文根据开发的建筑设备类专业单片机的实践教学平台，采用实践先行、理论并重的教学模式进行教学，经实践证明该教学方式效果良好，大大提高了学生对单片机学习的积极性与实践动手能力，得到了学生与学院的认可。

【参考文献】

[1] 王静霞. 单片机应用技术-C语言版[M]. 北京：电子工业出版社，2009.5

[2] 张世冬. 单片机在楼宇照明中的应用[J].科技致富向导，2011（11）：122.

单片机应用论文篇（6）

引言

随着社会经济的发展，嵌入式单片机如今广泛应用在智能仪表与仪器、工业自动化控制、通信工程等领域，随着核探测事业的发展，核仪器开发也发展迅速，而单片机则是核仪器控制的核心元器件。因此，“单片机原理应用”是高等学校电子信息与通信工程、自动化及电气自动化等专业学生的专业必修课。通过单片机应用课程的学习，使学生能够掌握C51语言程序设计的基本思想和方法，增加学生对单片机应用的兴趣，提高学生单片机语言设计的能力，为其他专业课的学习和从事智能核仪器开发与设计打下坚实的基础。因此，核技术专业强化做好 “单片机原理及应用”课程的学习，能够培养学生实际动手能力和提高核仪器开发的能力具有十分重要的意义。

一、单片机在核专业教学中的现状及问题

目前我校核工程与核技术专业开设的应用性课程主要有电路理论、电子技术基础及核电子学等，目前核工程与核技术专业的开设的这些应用型课程基于核仪器设计与开发，而核仪器开发对于核电子学技术是基础，而学生掌握单片机应用对于开发核仪器设备至关重要。但单片机这门课的课时数偏少，并且缺少仪器设计开发方面的课程设计，不利于培养学生的实践动手能力，不利于学生掌握核仪器开发的基本方法和技能。

“单片机原理应用”这门课程实践与应用性很强，对学生动手能力要求很强。单片机课程主要介绍其硬件和工作基本原理，及学习讲解C51指令系统及汇编语言，学习基本的程序设计，掌握利用单片机来完成某项应用，对学生的程序语言的设计能力要求很高，而老师上课基本是按照教材，将理论知识完整的讲述一遍，而基于课时的不足，学生缺乏足够的时间去自己设计程序，自己完成某个简单仪器的开发，而学生动手的机会，大部分只是在单片机实验箱做些最基本，最简单的验证性试验，只是简单的连线，而没有实际设计单片机应用的能力，使得学生学完后，只学会了单片机的理论知识，而对于具体的仪器开发，程序设计则觉得很陌生，很难，使得学生失去自己能学好单片机该门课的信心，以致失去学习的兴趣。

二、提高学生的单片机设计能力

2.1教学中注重实验动手能力的培养

单片机在教学中应加大实验教学的比重，提高实验在整个教学体系的地位，学生只有经过大量的实验训练，才能真正学会单片机，体会到单片机在仪器设计中的重要作用。学习单片机，对于每一个知识点的学习，都通过具体的实验，才能提高学习的效果，学生直接看到单片机带来的效果，才能吸引学生学习单片机的兴趣。在实验教学中，老师可以设计开放式实验，使学生可以自主选择合适的实验项目，也可以按照自己的兴趣，自己根据学习的内容，自主设置实验方案，通过单片机来实现希望所达到的目的，让学生可以自主参与实验教学中，提高学生学习的主动性。

学生学习单片机一般先学习其理论知识，再通过一些验证性实验，学习单片机的一些简单实践应用。学生一般通过实验报告，根据实验报告里的电路图用杜邦线把单片机电路连接好，再编写一些简单的程序，烧录到单片机里面去，一般每个简单的验证性实验时间是两个小时，一般学校设置6个实验，共12课时，这样学生只能按照现成的实验报告，现成的电路图，只是简单的照搬，这样学习的效果一般，使学生不能完全掌握灵活应用单片机。

像验证性实验，学生照着实验报告把电路图简单的连好线，学生只是学会了简单的连线，而对整个单片机硬件系统没有真正的理解，自己的硬件设计水平并没有学会，所以，学生应该自主的学习，自己利用protel画电路原理图、再自己画PCB板，自己动手焊接好电路，再一边调试程序一边调试修改电路，才能真正体会到硬件设计和灵活应用单片机来设计实际系统完成某项具体工作，同时课后，学生自己编写一些简单的单片机程序，一来可以学习单片机程序，同时更加熟练掌握单片机系统应用。

2.2教学中优化教学手段

在一般的课堂教学中，课堂上的教学主要是以老师在黑板上板书为主，或者是备好课，备好PPT，详细讲解某一个知识点，像这种普通的上课方式在一般的像高数、英语等理论课教学中可以取的比较理想的效果，但是在单片机、电子电路这种实验性很强的课程上，采取这种老旧的上课方式，就不会取得理想的效果，要是采用一边讲理论知识，一边讲解实验项目，可以取得较好的效果，同时采用在理论环节中利用Protel和Keil仿真软件，利用软件虚拟某一个实验项目，可以再课堂上直接模拟出效果，让学生可以直观的看到利用单片机可以达到的具体效果，可以很好的吸引学生的兴趣，有利于学生学好单片机。

2.3改变单片机的教学手段方法

老师课堂上讲授单片机时，不能只是简单的把书本上的知识点，一点一点的学习，而应该结合现实生活中一些单片机应用设备功能，通过单片机来实现这个功能，更有利于学生学好单片机，更深刻体会到单片机的作用，使学生对学习单片机更有兴趣和信心。同时把现实生活融入到课堂中，一来可以丰富课堂的内容，使学生对上单片机课更有兴趣，二来可以使学生获得更多的知识，丰富学生对单片机的认识，同时上课时，老师应该通过多提问，让学生上课时积极思考，灵活掌握单片机，提高学生学习的自主性。

三、结

本文主要讨论核技术专业课程教学中，缺乏一些应用性的课程，探讨加强单片机应用课程的学习，对目前单片机应用教学教学中出现的一些的问题进行了简单的探讨，并针对目前存在的一些问题，利用Protel和Keil等软件进行单片机仿真，可以使学生更容易学会单片机。为了更好的加强单片机学习，我们应该提高自身素质，加强自身的学习，改善单片机教学方法，使学生能够更好地掌握电单片机应用的理论知识和单片机系统设计能力，提高学生的实践动手能力。

参考文献：

[1]邢鹏康.《单片机应用技术》课程教学模式改革[J].内江科技，2011.07.

单片机应用论文篇（7）

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0058-01

单片机应用技术课程是高等职业技术教育应用电子技术、通信技术专业等电子类专业的核心课程。这门课具有很强的理论性及实践性，符合高等职业教育的基本特征，有很强的代表性。单片机应用技术知识本身就倾向于大量的实际动手操作和编程，所以教学也应立足于面向实际应用，切实解决日常生活中的实际问题，既吸引学生又培养了学生的实践操作能力，为今后的就业打下一个良好的基础。

1 教学环境

单片机应用技术对于移动通信技术专业来讲是一门理实一体化结合非常强的专业课程，所以授课需要理实一体化的教学环境。单片机课程首先讲授编程基础等理论知识，而后通过设计电路、画出电路图、编制软件程序、仿真调试等过程，使学生进一步巩固和深入理解理论知识，掌握单片机应用技能。理实一体化的教学环境，要求在教师理论讲授时，需要多媒体投影等，学生在设计电路时需要人手一机，最好是在有投影的机房进行授课，从而实现学生在老师的讲中练，老师能在学生的练中讲。

2 教学方法

单片机应用技术这门课的内容具有较强的模块性，各知识点间直接的联系性不强，各个知识点间联系表现出一定的阶段性特点。因此，在授课过程中，主要采用基于任务驱动的教学方法对单片机应用技术课程进行开发。在课程开发中，关键是根据课程定位和课程教学目标要求，以学习任务为载体选取教学内容和组织教学。通过教学设计把学生放在主体地位，实现了理实一体化教学。课程的最终教学目标就是使学生在项目任务的驱动下，通过单片机课程的设计、安装、调试等环节训练，顺利完成设计任务，以锻炼学生的实际操作能力及创新能力。

3 对教师的要求

对教师自身而言，首先就是对课程内容的了解和掌握，既了解本课程的发展前沿，又要熟悉与本专业相关的知识。具体讲授方法上：主要抓“基础概念”、“理论知识”、“实验操作”等知识点。基础概念：概念是所有课程的最根本因素，要求教师在讲解中提高重视度，并要非常透彻、准确地对基础概念加以阐述，打好学生学习这门课程的根基；理论知识：一个问题本身的整体思路要清晰，而且每个细节之间的思路连接也要清晰明了；实验操作：把电路连接的每一步简单化。使学生通俗易懂。这样学习“单片机技术”课程，对培养学生的思维能力、树立理论联系实际的观点以及提高学生分析和解决问题的能力都有着极其重要的作用。对学生而言，学习“单片机”课程的困难集中在：一是难以理解比较抽象的一些问题；二是对于一些复杂指令的变化过程无所适从；三是电路设计问题。因此，我们借助强大的模拟仿真技术，可以将课程中难以理解的现象和复杂的变化过程通过图像等形式表现出来，使学生直观地看到电路每一步的变化过程，从中对单片机技术的本质也有了深刻的理解。

4 理论教学环节

在教学中将单片机应用系统设计与开发所必须的基本知识、基本技巧与基本技术建立在具体的实际任务上展开教学，从理论到实践，从浅入深，从基础概念到繁琐编程，不断培养学生的动脑和思维能力。本课程的任务是从实际应用的目的出发，以具体单片机应用系统的实际任务学习来单片机。首先，让学生了解单片机名称由来、特点、应用、分类及选择；让学生清楚单片机引脚、工作条件、工作原理、数据存储器、程序存储器；还要使学生掌握单片机的基本结构、指令系统、编程等一些实际应用的操作问题，学习开发环境建立、集成开发软件下载和安装；学习汇编程序文件和项目建立、软件编译调试，了解指令格式及清零、数据传送、数据排序等程序的编写，熟悉编程方法及程序的设计与调试技巧。

在理论教学中，教师可充分利用理实一体化的教学环境，利用多媒体教学设备对学生不易理解的抽象内容展示在屏幕上，例如：在利用指令编程的过程中，由于学生并非计算机专业学生，尤其是利用汇编语言编程，学生对于数据的传送等理解的不够透彻，此时利用多媒体制作一些小的动画，演示出数据的传送，学生对这部分相对枯燥的知识就有兴趣，就能够让学生对课程知识通俗易懂，提高在理论学习中的兴趣，以便在实训教学中更好地发挥作用，达到良好的教学效果。

5 实践教学环节

在设计任务的实施过程中实行分组式学习，体现教与学、学与做、做与用之间的内在的联系，将知识、技术、能力有机地结合起来，做到理论联系实践，提高学生学习兴趣，培养学生创新意识。在设计实验中，老师根据学生的实际情况分成小组，课下由组长分配任务和指定每个组员总结本组讨论的主题，其中还是以学生自己动手为主，教师辅导为辅，老师要做到精讲，只是强调实验有关的注意事项及设计要求，其他的像设计理念、思路等留给学生，让学生以小组为单位自行设计。通过此方法，产生的效果是学生在课本上没找到所需要的东西时，会自己通过相关书籍或网络等外界方式查询与之相关的资料和设计思路，扩展了学生的知识面，也提高了自学能力。在每次讨论课结束后，同学推荐出表现最好的小组和个人，其成绩就是小组每个成员的成绩。这将有助于激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性和学习效果。在课程设计中通过小组人员的配合、相处，以及自身的动脑和努力，都是以后工作中所需要的基本常识。从而使学生增强了团队合作精神，并让学生认识到把理论应用到实践中去是多么重要。教学中教师能充分带动和发挥学生的学习主动性和思维性，以学生为主体，以能力培养为中心，实施因材施教的学习教学，取得了良好的教学效果。

通过该课程的学习，学生能够较系统地掌握C语言编程、单片机基本原理、接口和应用技术，熟悉单片机技术的应用。使学生能够以单片机这门课程为基础，为以后的通信课程学习做好准备，同时培养了学生技术创新能力、自主学习能力及提高团队合作意识，这将为学生今后的学习和工作起到了很好的推动作用，为今后走上工作岗位奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 黄莺.高职单片机应用技术课程中“IDAIS”教学理念的应用[J].广西教育，2012（11）：35-36，47.

单片机应用论文篇（8）

单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富，且软、硬件发展很快，新器件不断，故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷，实际使用不知如何下手，不能真正掌握单片机技术。因此，如何安排教学内容，使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通；如何设计教学方法，激发学生的学习兴趣，真正理解和掌握单片机技术，是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点，我们提出了“案例教学”的教学理念，以达到创新人才的培养效果[1]。

一、单片机教学的现状和存在的问题

（一）传统的理论教学环节

教师上理论课时，先讲述单片机的理论知识，如讲述单片机的概述与发展，单片机的内部结构，指令系统及I/O接口电路，而讲述单片机实例的课时比较少，达不到理想的效果，并且学生在学理论知识时，只是处于被动接受知识的一方，调动不了学生的主观能动性，学生对单片机知识的学习会感到很盲目，从而对这门课程产生不了很大的兴趣。

（二）传统的教学实践环节

教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱，学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路，下载现有的实验程序，得出实验结果，一般只能起一个验证过程的作用，学生缺乏对整体电路的设计，也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会，从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节，对于设计一个单片机应用系统，要涉及到很多的单片机的专业知识，很多同学只是在网上下载一些实例，按照资料设计硬件电路图，复制其程序生成HEX文件，然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计，很多同学基本完成不好，主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。

二、单片机课程仿真案例教学的实施

（一）单片机案例教学简介

单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中，基于项目开发的过程来组织教学内容[2]。

（二）单片机案例确定

经过教研室教师对单片机案例进行设计，将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段，分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段，基本掌握单片机的I/O口的使用，学生比较容易掌握，而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段，需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难，涉及到的传感器驱动程序比较复杂。

（三）单片机课程仿真案例具体实施

1.教师进行具体案例任务的确定，并确定相应的单片机知识点，针对各个具体的案例，老师进行设问。同时，课前将下一堂课的案例材料发给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行分小组思考和探讨。

2.在课堂教学组织方式上，每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织，以任务目标为主线，结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解，引导学生思考并提出相应的解决方案，激发学生的主观能动性和创新能力，学生在学习过程中以小组为单位，每组针对任务和要求进行分析，并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后，由老师进行总结和评价，指出案例所涉及的理论知识及其应用方法，就学生提出的问题进行解答[3，4]。

3.将实践教学环节溶入课堂教学，学生实践环节以课堂教学任务为对象，利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图，用KeilC软件进行软件程序的编写，然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评，并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上，进行适当修改。

4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。

第一，确定具体任务和要求：设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个（或者6个，其中东西一组，南北一组）LED信号指示灯，南北方向的绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，东西方向的红灯亮30秒，然后南北方向红灯亮30秒，东西方向绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，依次循环，数码管倒计时显示，当出现紧急情况时，四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。

第二，确定交通灯案例的相关单片机知识点为：并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计，以及其相应的8255的驱动程序，定时器和中断程序，数码显示电路和按键电路驱动程序等。

第三，针对交通灯案例老师准备的问题：问题1：为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现？问题2：倒计时1秒应该如何实现？问题3：紧急情况用什么来实现？单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码，P2口提供东西方向的段码，P3.0-P3.3分别提供南北方向和东西方向数码管的位码，P0.0-P0.5分别提供6组交通指示灯。

三、单片机课程仿真案例教学的考核

单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节，它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入，变应试教育为素质教育，《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力，该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%，主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%，主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力，在完成基本的实验任务时，然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%，主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。

四、结束语

文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法，将单片机的理论知识融入到实际的案例中去，在讲述案例的同时插入理论知识的讲解，这样充分调动了学生的学习兴趣，增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果，对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。

参考文献

[1]孙军业.案例教学[M].天津：天津教育出版社，2004.

[2]陈锟.单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报，2008（27）：10-12.

单片机应用论文篇（9）

1.单片机的课堂教学

1.1 对于单片机的课堂教学这一话题的分析要先从其教学的内容和模式入手，这是由社会教育改革的背景决定的。

从单片机的教学主要线路来讲，要以单片机的应用为主。在以往的单片机教学的过程中，教师注重的往往是知识界搜的理论性，而相对于单片机的实际操作教学显得单薄的多。一般来说，从学生的学习课本《单片机应用技术》中的内容上来讲，大多都是从单片机端口控制开始的，紧接着就是有关单片机的一些组装结构，而且这样的理论课程几乎占用了学生的大半个学期，对于学生来说，枯燥的理论很难激起他们的学习兴趣，这就会在一定的程度上导致学生对单片机课程的厌学心理的产生，甚至有的学生会认为没有信心学好这门课程。若是教师在教学的过程中，将单片机的实际应用操作在课堂上给学生展示出来，或者可以举一些贴近学生生活的实例，这样最起码可以是学生在那还中建立一个简单的概念，可以在某种程度上增强对单片机的理解，凑个人逐步的提高学生的学习兴趣。

1.2 从教师的教学方法上面来讲，教学方法的应用也是影响学生学习积极性的一大原因之一。所以，为了提高学生对单片机的实际操作能力，只有用对方法才是关键。通常来说，对于像单片机课程理论性较强的学科，对于学生要进行循序渐进的引导，即从简单到复杂、在有复杂到实际操作的过程，这样一个渐进的过程可以使学生的学习由被动转化为主动，提高学生的学习兴趣，从而在根本上提高课堂的学习效率。具体来说，对于教材前面的基础理论，教师最好对学生进行实验的展示，只有在基础上给学生一个清晰的分析，学生在后期的学习中才能毫不费力的投入状态，从而，在固有的基础上提高学生的动手能力和实践能力。

2.中职单片机的实践操作方法

2.1 从学校的层面上来将，要加强学生的实际动手能力，就要对学生进行大量的实际动手训练，那么就有必要建立一个单片机实验室。因为单片机实验室的建立在一定的程度上为学生搭建了一个实际操作的平台，在一定的基础上可以提高学生的实际操作的能力。除此之外，学生可以从实际的操作中加深自己对单片机的认识，以及发现自己对单片机操作的问题所在，进而可以在平时的学习过程中有所加强。但这里，值得我们注意的是，教师在进行单片机的挑选的时候，要注意简繁的顺序，一般来说，有简单到复杂是比较符合学生学习的心理的。

2.2 从教师的角度来说，随着教育的不断改革，那么对于单片机的教学就要改变传统枯燥的教学方式，即对抽象理论知识的学习。从实践的操作入手，是激发学生学习兴趣的关键因素之一。一般来说，中职学生对于单片机的学习的前提是，必须具备基本的视图的能力以及一些其他相关的基本技能，因为只有具备这样的基础，才能够为以后的学习打好基础。那么，在开始对单片机进行实际操作的时候，学生就需要动手操作，不管是用万能板搭建实际的电路还是下载元器，编辑程序等，学生进行实际的操作在学习的过程中会有更多的或等，同时也会在很大的程度上激发学生的学习兴趣，从而在一定的程度上增强学生的实际应用能力。

单片机应用论文篇（10）

电子专业学生主要从事以下三类岗位工作：核心岗位（电子产品装配工、电子产品调试工）、从属岗位（电子产品检修员、电子技术员）、拓展岗位（电子技术工程师、产品生产管理员）。对于核心岗位的需求量最大，但相对比例会有所下降，对知识与能力的要求会有所提高；从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势，需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才，直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求，具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习，培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。

传统教学以教师讲授为主，学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣，无法使学生更好地提高操作技能，使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境，进行课程教学改革。

1.课程改革思路

根据高职教育数控技术专业人才的培养目标，遵循以“就业为导向，能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程，按照从易到难、由浅入深的认知规律，确定合适的载体，运用教学论、方法论方式分析处理后，参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境，进行选材。

2.学习情境创设

通过调研，针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力：

（1）专业能力

①读懂单片机电路图纸的能力；②掌握单片机工作原理及内部结构的能力；③具备相应的单片机硬件线路的调试能力；④具备能看懂单片机程序流程图的能力；⑤具有基本的单片机编程的能力；⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力；⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。

（2）方法能力

①资料收集整理能力；②制订、实施工作计划的能力；③单片机应用系统综合应用设计能力；④单片机应用系统故障的检查分析能力；⑤理论知识的综合运用能力。

（3）社会能力

①语言表达能力、沟通协调能力；②团队组织能力；③班组管理能力、责任心与职业道德；④安全与自我保护能力。

为了实现上述能力，在此将课程划分为：循环彩灯的设计制作（22课时）、交通控制灯的设计制作（30课时）、数字电子钟的设计制作（40课时）、温度控制系统的设计制作（40课时）四个学习情境。其中，此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。

3.学习情境教学实施

以子情境循环彩灯的设计制作为例，进行教学实施。

（1）教学背景

教学目标：能够读懂单片机I/O口控制电路原理图，能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理，能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计，能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制，能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理，能够掌握基本的单片机软硬件调试能力，能够正确使用测量相关的仪器仪表，具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。

学生应具备的知识：单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。

具体任务：使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。

准备文件：任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。

本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等；教师需合理引导学生完成小组讨论，确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。

（2）教学组织形式

①针对循环彩灯的控制功能要求，学生设计相应的功能接口电路，编制出程序及完成产品的调试。

②学生独立工作和合作学习相结合，通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。

（3）具体实施

①资讯：（2学时）

下发任务书，描述项目学习目标，交代项目任务，发放相关学习资料，最后回答学生的提问。

②计划（4学时）

学生自愿组织工作小组，推选班组长，以小组为单位，确认工作任务，分解任务，制订工作计划，教师对学生方案进行检查、指导。

③决策（2学时）

确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤，确定控制电路的设计与编程的学习步骤，确定任务完成的展示方式。

④实施（10学时）

第一，单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料，掌握单片机I/O口的结构及工作原理，最后进行资料汇总，小组讨论、教师指导下确定方案，完成I/O电路设计。

第二，程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求，在小组讨论、教师指导下确定方案，画出程序流程图，最后学生自己完成具体程序。

第三，软硬件的调试。烧入程序，对设计的系统进行软硬件调试，在调试过程中，记录好调试出现的问题，并归纳总结经验。

教师应合理安排时间，即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止，并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成，教师应根据实际情况查找原因，是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容，在以后的课程中做出相应的调整。

⑤检查及实施（4学时）

根据设计产品的功能及具体过程，教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书，根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。

选小组代表按照任务书的要求，在全班介绍工作过程，改进提高并总结系统设计及调试经验，结合班级所有方案，优化小组方案。

4.结语

采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程，大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性，收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查，学生产品的调试与系统设计能力很强，不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善，提高教学水平和教学质量，提高学生的工程实践能力。

参考文献：