基于单片机的课程设计

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基于单片机的课程设计范文第1篇

【单片机课程设计心得体会一】 这次这个单片机的课程设计我们完成的不太理想，我们小组两个人都是交流生，并且不是在物理学院学习，同时选课时没有认真全面的了解这门课程的安排导致没有选上和课程配套的实验课，一个学期也就没有做过一次实验，在后来的制作过程中遇到了很多困难，所以这次这个课程设计的作品完全是在没有任何单片机制作经验甚至是没有做过任何相关电路的基础上开始的。选题的时候其实只上了几个星期的课，对单片机能做什么或者说以我们的水平能让单片机做什么根本没有一个清晰的认识，很担心自己的选题最后做不出来，所以当时选题时的原则是尽量的简单可行，因为毕竟我们没有实验课，一学期下来必定会比物理系的同学在具体的实验方面落后不少，同时平时我们都在南新校区，与老师和同学的交流都很困难，在后来的具体制作过程中遇到什么困难几乎不可能跑到实验室去向老师请教，同时现在社会上都在大力提倡节能，于是我们打算从这点出发在我们的身边发现问题，当时我们听周围的同学说起济南的夏天白天相当的炎热，可是晚上退凉很快特别是深夜的时候温度其实已经不高了，但是同学们一般晚上睡觉都比较早，都会叫风扇一直开着最大档，可是到了深夜后已经没有必要这么强的风速了，这样一夜下来将会浪费很多电能，同时还容易把同学们吹感冒。于是我们想能不能做一个单片机系统来解决这个问题，基于以上原因我们确定了这个方案，在最初的计划中我们还准备加入对风扇转向的控制，使之能实现人体追踪功能，不过在后来的具体设计中发现现在风扇的风扇转向控制基本都是纯机械装置，要用单片机控制比较的困难，而电子控制装置一般都出现在高端的风扇之中且价格比较昂贵，而且机械部分方面我们也无法解决。所以最后决定放弃对转向的控制，等以后对机械方面的只是有所学习之后再做。

通过这次的课程设计作品的制作让我对单片机的理论有了更加深入的了解，同时在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距，书本上的知识很多都是理想化后的结论，忽略了很多实际的因素，或者涉及的不全面，可在实际的应用时这些是不能被忽略的，我们不得不考虑这方的问题，这让我们无法根据书上的理论就轻易得到预想中的结果，有时结果甚至很差别很大。通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，我们在今后的学习工作中会更加的注重实际，避免称为只会纸上谈兵的赵括。

课程设计贡献排序：这次课程设计从最初的规划到后来的理论设计到最后的具体制作都是我们两共同完成的，实在无法区分贡献排序。各取50%吧。

课程改革建议：我们强烈建议将这门课程的理论学习和实验部分合并成一门，以避免想我们这种情况的再次发生。

【单片机课程设计心得体会二】 作为一名自动化专业的大学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机课程设计，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

接下来的4月，我意外的接到系学生工作处主管陈老师来电，说我系承办了院校园文化艺术节的南方擂台知识抢答竞赛，而学校又没有抢答器，要我组织几个学生做一个抢答器。我当时想，那好啊，做抢答器不难。以前有用与非门做过，于是我便爽快的答应了陈老师，并保证没有问题，保质保量完成。当是可能是我想得太简单了，抢答器不就八个按键一个数码管显示不就完了么，把最先抢到的组别显示出来。可是到主任给我们提要求的时候才发现抢答器要实现我功能远不只这么多，倒计时、蜂鸣提示、范规报警、电子计分器，这些我都没有考虑进来。主任也说了，这是一次院级的比赛，电子系做的东西要拿的出手，要做就做点样子出来。我想也好，虽有点难度，但符合我喜欢挑战难度的性格。我说行!这个活我做了!

接到任务开始布属，我把计分电路分了出去由其它几个同学做，我专攻抢答部分。由于没有独立设计电路的经验，刚开始得一步步慢慢深入，正好我会PROTEUS。软硬件的调度都靠它完成，这样可以省很多的时间。做抢答器，我们花了一个月的时间，没日没夜的调试程序(当时单片机课程还没学到定时器中断，还得一边自学。)做PCB板，采购元器件，安装，调试，运行。那时，他们的计分电路也做好了，用了16个数码管做显示。我们将计分和抢答电路板及数码管安装在了事先木制的外壳上，进行整体调试。记得那时正赶上五一放假，而五月8号就是比赛了。我们都没有休息，将工作间从实验室搬到了寝室。那段时间虽然辛苦，但很充实，每个人收获都特别大。

为了让自己的编程水平能进一步提高，我将自己编写的程序发到了论坛里与大家共享，并下载网友们的程序进行分析。电子钟程序、液晶密码锁程序、跑马灯程序、大屏幕点阵屏程序、上下位机通信程序等等，这些我都能熟练的掌握。我认为，学编程读别人的程序非常重要，每个人都有不同的思维，相同的任务却有很多不同的方法，在每个程序里都能找到些经典的段子，让人回味。从中可以学到很多的方法，并且有些可以直接的引用。一个出色的程序员在编程时，并不是从零开始，而应该是先找出类似的例子进行分析，参考，看看有没有值得引用和借鉴的地方，加以修改，为自己所用。实践证明，这样做是对的。从当初不知如何着手到现在随手就能写个几百行，短短几个月，我进步还是蛮快的。

做单片机课设那会，我帮助了班上不少的同学，帮他们调试过硬件，修改过程序，并为他们解答了一系列的疑惑。当同学们投来羡慕的目光时，我很自豪，这些都是我努力的结果。当然，努力归努力，方法也很重要。在这里，我总结一下，与大家共勉：

1、基本功要杂实，要有一定的数模电基础。学单片机首先要搞清楚它的基本结构和存储单元的分配。

2、在学单片机的过程中，最好自己动手做一个单片机系统。先找现成的程序，现成的电路图，做成实物，并以这个例子为开端，带着疑问学习，往往更有目的，更主动。

3、有条件的话先个好的开发板，便实验时之用。没开发板，PROTEUS软件仿真也行。

4、多读有代表性的程序，读得多了自然就会学到很多的好方法。可买本单片机子程序集看看，也可网上下载程序分析。

5、多泡泡单片机相关的论坛，与大家多交流交流，单片机完全可以自学的。

我觉得以上几点相当重要，因为它对我帮助很大，算是将我领进了单片机的大门，以至于我学起来不那么吃力，没有感觉到像大家说的那样的难。我看过很多的程序，也调试过很多的程序，每一次收获都不小。我的实验室就是KEIL和PROTEUS。这使我做实验很方便。虽是虚拟的，但调试程序还是可以的，省去了很多的时间提高了效率。最近我在学CX51，因为学单片机掌握C语言是非常重要的，C语言的通用性对学习其它类型的单片机有很大的帮助。今后，我想做嵌入式系统工程师，想学ARM，想搞操作系统。所以我现在必须打好基础，这样才能进步。

我学单片机的一些经历。其实我并不是很厉害，我懂的也只是一点皮毛，只是晓得单片机是怎么回事，能编几个小程序罢了。写这些我只是想记录一下我初学单片机的经历。同时对于那些想开始学习单片机的朋友们，还是可以有一些值得借鉴的地方。希望大家都能学好单片机，那些觉得难的学得吃力的同学要对自己有信心，要多做多练，这样才能培养学习兴趣。只要坚持就能如愿，同志们，加油!

【单片机课程设计心得体会三】 做了两周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。

我们组一共有三个人，但其他两个人是真的神龙见首不见尾，除了在最后答辩的时候他们一起坐在了我旁边，冠冕堂皇的指着我画了几遍的图说了几嘴，我想可能他们自己都不知道自己在说怎么，虽然有的东西他们也答出来了。我佩服他们的勇气，羡慕他们的运气(我见到的很多做了10天的人最后的成绩都有不如他们的)，但是鄙视他们的做法。

所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次跟他一起到试验室调试程序(他们组也只有他一个人动手)，看他边做边给我讲解。最后在开发机上做出来的时候，虽然不是我自己写的，但看他那么高兴，我也有一种分享到的成就感。后来我们组就用了他写的程序，他自己又抽空做了些拓展。

接下来就是做硬件方面的焊接工作了。没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。很多次是早上起来带瓶水带些吃的到实训中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一样，不同的是他们是三三两两，而我大部分时间都是一个人做。在这个时候也有很多人帮助我，或是热心的帮我带饭，或是在我打盹儿的时候帮我做点焊接。大家都鼓励我，即使最后出不来东西，但是一定要坚持把它做完。当我想放弃的时候，我也这么对自己说，即使你做出来的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出来一件成品。

在要验收前，终于做了一件成品出来，不幸的是它真的是一件不合格品。帮我的那个男生做的已经出来了，所以最后应该还是我的焊接方面的问题。有一点灰心，想再重做来不及了，单是检查线路却也查不出来什么问题。那么就准备答辩吧。我对着电路图再看课本，发现以前很多觉得很难记的东西现在记起来容易多了，因为整天都在同它们打交道。51的引脚及其功能，A/D转换器的，驱动器的，所有我用到的我都一再的看书了解，同时请教同学我看书过程当中的疑惑。在这个过程中又发现了以前焊接当中出的一些问题，能改的就改，不能改的，咳，要是时间再多一些，或者我能早点做好，要是不只是我一个人动手算了吧，不要想那些如果，还是准备我自己的，做好我现在能做的吧。

基于单片机的课程设计范文第2篇

关键词：电子设计竞赛 单片机 项目化教学

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0165-01

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一。它由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办，是面向大学生的群众性科技活动，到2013年已举办过11届。由于竞赛内容与各院校教学实际紧密结合，且竞赛题目的要求对相关专业课程的建设以及培养学生的实践能力有很好的引导作用，因而受到越来越多的本专科院校老师和学生的关注与参与。从分析历届电子设计竞赛题可以看出，很多控制类、数据采集类和信号类的题目在设计制作时都会涉及到单片机的知识，而单片机又是高职类学生必须掌握的主要技术之一，所以电子设计竞赛对单片机课程的教学改革的促进作用也是日渐显著。该文结合我们学院参加大赛的经验与体会，谈谈电子设计竞赛对单片机课程教学改革的启示和影响。

1 单片机传统教学中存在的问题

单片机课程的传统教学方法是重理论、轻实践；重分析、轻综合；重个体、轻协作。

在单片机的理论教学中，传统的授课顺序是：单片机的组成与结构，指令系统，汇编语言程序设计，中断与定时器，接口技术及应用，A/D与D/A转换。这种教学过程，表面上看符合人们学习知识的规律，但是实际教学效果表明，学生只是把它当作课业任务来完成，而不是作为一门应用技术来掌握。对各部分知识的学习相对孤立，简单程序设计尚能掌握，结合中断系统编写程序便没有头绪，遇到硬件连接问题更不知所措。更重要的是，现今电子设计竞赛已经不仅仅是对单片机编程能力的比赛，而是对单片机电路设计和元器件使用能力的考查。

在单片机的实践教学中，缺乏软硬件综合设计类的实验。软件实验只是利用软件模拟器让学生在计算机上进行汇编语言编程训练，学生们面对的只是程序设计，根本不知道各种指令有什么实际的应用；硬件实验多采用商品化的实验箱来完成，硬件连线、各种器件的选择都已做好，学生们只是简单的插线即可，根本不了解电路的结构也难以编出完整的程序，不能达到培养学生初步具有开发简单单片机应用系统能力的目标，也达不到现在电子设计竞赛对参赛选手的要求。

这样培养出的学生对理论知识的学习不深入，对实践技能的掌握不熟练，缺乏设计软硬件电路的整体思路。

2 借鉴大赛经验，对单片机课程进行项目化教学模式的尝试

通过组织学生参加全国和学院的各类电子设计大赛，发现学生在面对大赛题目时，学习的积极性和主动性被极大的激发出来，对大赛题目涉及到的单片机知识能够认真的去学习，而且学完之后就能应用于实际题目，理解的也较为透彻。如果能将大赛的这种模式与单片机教学结合，构造出全新的项目式教学内容体系，把所要讲授的各项理论知识和实践技能按由浅入深、现学现用的原则分解到一个个具有明确应用目标的项目任务中，让学生在规定时间内依次完成这些任务来达到教学目的。首先应该根据教学大纲确定一个总任务，然后将总任务分解成具体的子任务，通过实现各个子任务，达到一门课程的教学目标。项目化教学要求以完成一个个具体任务为教学实施载体，把单片机的教学内容分解到每个任务之中。引导学生在解决任务的过程中学习理论知识和掌握实践技能。

在项目内容的设计和顺序安排上，必须注意循序渐进，按照教学进度逐步开展，关键环节要设计对应的项目任务。这就需要改变传统的课程教学顺序，尤其是对“单片机的组成与结构”这个章节，对各个功能结构的讲解以服务各自项目为目标，以够用为原则，缓慢介入逐步展开，这样既提高了学生们的学习兴趣，又避免了言而无物的空洞讲解，提高了课堂效率。

以单片机原理教学为例，在开始学习软件知识时可以用P1口控制8个LED这个项目来学习各类指令和编程语言程序设计：首先，介绍单片机的并口结构，这里重点讲解并口的功能以及如何使用；其次，以P1口为例学习并口输出电路的硬件连接与器件参数选择，这里可以加入一些电子技能方面的知识，例如电阻、电容、二极管、三极管的选型与参数确定；再次，结合硬件连接编写相对应的软件程序，通过对P1口的控制可以观察各个LED的亮灭，引起学生的兴趣，这里重点对学生进行引导，发挥学生的主观能动性，启发学生自主编写程序或对教师给的程序进行优化；最后，通过教师引导，让学生利用现有硬件电路实现LED按不同的规律发光，从而熟悉大部分指令和常用的程序结构（顺序程序、分支程序和循环程序）。后续项目还可以利用此电路学习中断系统，用定时中断、外部中断等方法控制LED发光延时、按键控制，控制规律由教师根据内容逐步设计，最后可由学生发挥想象自己设计。

3 单片机项目化教学模式中的关键问题

首先，项目任务的设计是整个教学模式中的关键。项目内容的是否合适直接决定教学效果的优劣，在设计项目时既要考虑到以学过的内容为基础，又要将本次教学内容涵盖全，因此需要通过不断的教学实践与学生学习效果的反馈来设计和调整。

其次，精简理论课学时，加强实践教学力度。对那些完成任务所必需的理论知识要进行简明扼要的讲解，使学生具备完成项目任务初步理论基础，之后让学生在实验室自主的完成各种项目任务，这样既提高了学生的实践动手水平，有锻炼了学生的自主学习能力。在实施中可以将课堂放到实训室，首先讲解基本的理论知识，之后立刻结合这些知识点布置此次课需要完成的任务，在学生进行实训中不断观察学生出现的问题，对于共性问题再进行集中讲解，实现理实一体化教学。

最后，项目化教学对教学硬件条件有一定要求，首先要有理实一体化实训室，实训室中要配有多媒体教学设备，要配备基本的实训台，每个实训台上要有单片机实验箱和用于编程的计算机，单片机实验箱建议可以自行设计与制作，这样更符合本校的具体实际和项目教学的开展。

4 结语

通过我校近几年参加全国大学生电子设计竞赛的成绩来看，对单片机课程进行教学改革之后的成绩提高明显，尤其是2013年，还获得了国家一等奖的好成绩。通过单片机课程改革的实践来看，依托电子设计竞赛在课程体系，教学方法，实训条件等方面都取得了长足的发展，也正以为此，电子设计竞赛得到了越来越多教师和学生们的认可，对于推动学生工程实践能力和设计创新能力的培养具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 李社雷.基于电子设计竞赛的单片机教学改革方案探索[J].实验科学与技术，2013（6）.

[2] 杨奕，徐鹏，彭小峰.电子设计竞赛与实践教学改革[J].实验室研究与探索，2013（4）.

基于单片机的课程设计范文第3篇

［论文摘要］文章分析了电子信息工程专业单片机原理与接口技术课程教学的现状，认为提高设计性实验开设的质量是教学改革的重点，指出设计性实验开设中要注意理论与实验的衔接、验证性实验与设计性实验的衔接、课堂与课外的衔接，并不断完善适合设计性实验的评价体系，提高人才培养的质量。

电子信息工程专业作为实践性、应用性非常强的理工科专业，学生必须具备扎实的基础理论知识，具有较强的实验技能，今后才能顺利地从事电子设备和信息系统的维护和研发。要实现这个目标，必须十分重视相关课程的建设，搞好实验教学改革。而单片机原理与接口技术课程作为电子信息专业的一门专业主干课程，其应用性非常强，设计性实验开设质量对于学生今后就业、工作至关重要。

一、教学现状

单片机原理与接口技术课程是电子信息工程专业核心课程之一，理论的重要性不言而喻，但在实验教学方面大都还是停留在传统的实验模式上，离培养学生实践动手能力和创新精神还有差距。很多学生反映，课程学习下来理论基本掌握了，验证性实验也能顺利完成，但要真正完成一个实际项目时，却无从入手。出现这种现象原因是多方面的，笔者认为主要有：

1.教学模式方面的原因。传统教学方式中，教师主要注重于理论的完整性和知识结构的完备性。理论上从单片机的结构讲起，然后讲汇编指令和c语言编程，再讲硬件接口及相关的程序编写，最后讲一两个实例，课时也就差不多用完了，再想讲其他东西就没有时间了。WWW.133229.cOm实验也注重基本原理和基本方法的训练，为了让学生认识单片机的基本组成和基本指令，所开出的实验就占了大部分实验课时，最后只能做几个综合性实验或做一个简单的设计，这样就结束了整个课程的学习。

2.教师方面的原因。自从高校扩招以后，学生的数量剧增，而教师并没有同比例增长，教师承担的课时量太大，教学压力过重。具体到单片机原理与接口技术这类专业性和实验性都非常强的课程，存在着精力投入不够的问题。如果要改革实验教学的模式，以设计性实验为主的话，教师就要投入非常多的精力。

3.评价体系方面的原因。就评价体系而言，目前通行的仍然是以分数的高低来评价学生学习成绩的好坏。一般采用平时成绩、实验成绩、考试成绩各占总成绩的一定比例来得到学生课程的最后得分。对有些课程来说这种方法是比较科学的，但对单片机原理与接口技术课程，就会存在这些问题：学生成绩不低，但一旦面临实际问题时，无从入手，没有达到本课程的教学目标。

二、解决对策

为提高单片机原理与接口技术课程教学质量，培养学生解决实际问题的能力，笔者认为，提高设计性实验开设的质量是教学改革的重点，应该从以下几点来改革：

1.教学模式。提出和采用新的教学模式，实验开设要特别注重开出的设计性实验质量。新的教学模式主要包含理论教学和实验教学两个方面。在理论教学中，单片机的结构和基本指令讲解要精，应通过实例来将相关的知识串起来，力求通过具体实例的讲解达到以较少的理论课时就让学生真正掌握单片机的结构和指令的目的。在实验方面，则采用以开设设计性实验为主、验证性实验为辅的方法，并提高实验课的课时数。适量开设验证性实验，在课堂内只做1～2个，而将大部分实验内容放在课堂外，由学生通过开放实验室单独完成。增加较多的设计性实验，供学生选做，在教师精心指导下，让学生在课外准备，课内完成，切实提高学生的实战技能。

2.教师自身的定位。教师应自觉提高自身做项目的能力，并保证足够的精力投入到教学中去。教师要注重平时积累，一方面，要自己动手，精心制作好几个作品。另一方面，也可以通过提出选题，指导学生去做，将完成后的作品及文档全部存档。只要通过2～3年的积累，就可以形成难度、层次区分较为合理的项目选题库和作品库，既为后续班级的教学创建了良好的条件，对后续学生的实验起到示范和引领作用，又为今后的教学工作减轻了负担。要做好这些，就要求教师充分明确自身职责，牢固树立以教学为中心的观念，保证有足够的精力投入教学中。

3.评价体系。作为评价体系，要改变传统的基本是以分数论英雄的模式。单片机原理与接口技术课程如果只是掌握了一些理论知识而没有实战能力，分数再高都不能算是学好。作为对学生的评价，笔者认为一定确立以实践能力为主体的评价体系，通过对学生做的项目难易程度、项目完成的效果等验收情况来给出合适的评价。

三、设计性实验开设与评价体系建立中要注意的几个问题

想搞好单片机原理与接口技术课程建设，提高学生的实战能力，就要以设计性实验的开设为重点来进行整体设计。笔者认为需要特别注意抓好以下四个衔接：

1.理论与实验的衔接。理论教学是单片机原理与接口技术课程教学中必不可少的组成部分，但其开设方式不能采用传统的教学方法，而应设计出一种项目教学或称为专题讲授的形式来进行。首先，要讲透基础部分，笔者认为可以分成单片机的内部结构、单片机的指令系统、程序编写的基本思想、硬件接口构建等四个专题进行。其次，要针对课程特点，做好五个简单项目，如外部中断的使用、定时器中断的使用、并口的扩展、串口通信、ad和da转换。最后，要对相关知识点全面整合，综合演练，实战2～3个较为复杂的综合性项目，进行原理图分析、算法设计和程序分析，并制作出作品进行演示。按这种思路设计，理论教学大致课时数为36～48个课时，实验课时数为24～36个课时。

据此分析，实验教学则应充分重视设计性实验的开设。与理论教学相对应，每讲完一个项目，就要依托该项目开设一个设计性实验，每个实验3～5个课时。通过简单的5个项目和较复杂的2～3个项目的训练后，学生能掌握单片机开发和设计与实物制作的基本方法和技能。当积累了2～3年后，有了很多已成功的项目可参照时，不同的学生就可以选做不同的设计性项目。在进行单片机原理与接口技术的课程设计时，则应要求学生在设计性实验的基础上进一步深化，将多个部分综合在一起设计制作一个更复杂、具有较完备功能的实际系统。这是一个由理论出发，通过基础实验、简单的设计性实验、复杂的设计性实验，最后完成复杂的课程设计过程，符合循序渐进的教学规律，实现了该课程理论与实践的完美结合。在此过程中，设计性实验的开设基本覆盖了单片机原理与接口技术课程的所有知识点，使学生牢固掌握基本理论，熟练掌握基本设计思路，综合应用基本设计方法，从而达到学以致用的根本目的。

2.验证性实验与设计性实验的衔接。验证性实验是指为验证已经学习过的理论知识所设置的实验；设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。验证性实验作为一种传统的教学方法，在现在的实验教学中也还有一定的作用，可为设计性实验的开设提供一些必要的基础。现在的验证性实验一般是在相应的实验箱上完成，通过开设1~2个验证性实验可让学生了解单片机的基本构成和基本工作原理，所以在开设设计性实验前开设验证性实验是非常必要的。同时，一些设计性实验的开设可在实验箱上对验证性实验进行改造而成，特别是对于开始的简单的设计性实验更是如此。比如一些验证性实验，所有的电路硬件在实验箱中是现成的，同时给出相应的实验程序范例，学生就可以在实验箱上进行验证，对所做实验的功能进行分析。教师只需要在理论教学时将程序流程图和涉及的算法讲述清楚，最后要求学生去编写程序，然后再进行功能验证即可。采用这么一种由验证性实验作为基础并进行改造的方法对于以基本原理的掌握为目标的简单的设计性实验具有很强的可操作性，有利于验证性实验到设计性实验的自然衔接。

3.课堂与课外的衔接。设计性实验开设要做好课堂与课外的衔接。因为设计性实验是要学生自行设计实验方案并加以实现的实验，所有的实验方案不可能仅在几个课时的实验课上完成，主要工作要在课外完成。一方面，实验方案的制订、原理图的设计、实物的制作等主要在课外完成，实验课中主要是在教师的指导下进行调试和测试。另一方面，设计性实验很难一次性成功，往往需要多次尝试、反复修正才行，这些必须在课外完成。要使设计性实验真正达到较好的效果，除了在理论教学中要注重和实验教学衔接外，课外的衔接尤其重要，要做好实验室开放，让学生在课外能够较方便地利用实验室的资源，也应鼓励学生采购一些比较简单的单片机开发工具，如简易开发版、烧录器等。

4.评价标准的再定位与评价体系建立的思路。验证性实验往往只涉及一门课程的一个章节或一个知识点的内容，学生通过验证性实验，可以使所学理论知识具体化和形象化，加深对所学知识的理解与掌握，培养基本动手能力。设计性实验突出它的自主设计性，可以是单一知识的运用，也可以是多知识点的综合运用，给出实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现，所以设计性实验带有试探性、研究性，在时间上也需要课内与课外相结合。

由于验证性实验与设计性开设的目标不同，所以最终的考核方式也不同。对于验证性实验，教师可以直接根据学生所做的实验报告评判其实验成绩。传统的做法是百分制。一般每个实验成绩包括三个部分：实验预习（20分）、实验操作（40分）、实验报告（40分）。使用传统的百分制，可以评价学生是否掌握了基本理论和设计方法。但设计性实验所涉及的知识点数量不同，综合运用的效果不同，设计方案是否得当，步骤是否简易可行，实验的成本、效率是否令人满意等等，都不能一概而论，因此需要结合各方面进行综合的评定。设计性实验的考核要贯穿这样一个原则：淡化结果，注重过程。对于设计性实验我们更重视学生在整个设计过程中的表现，而测定结果只作为考核的次要因素。学生在设计方案中是否有独到新颖的想法，整个实验思路逻辑是否清楚，实验过程是细节严密还是顾此失彼，结果是否可信等都是评定设计实验成绩的重要因素。考核中要充分鼓励和肯定学生在设计过程中所表现出的敢于挑战、主动学习、大胆创新的精神，以及由此带来的思维水平和实践水平的全面提高。

因此，设计性实验不宜采用传统的百分制，笔者认为，宜采用优、良、中、及格、不及格5个档次来进行评定。首先明确“优”和“及格”的标准，在“优”的标准下，适当下降一点作为“良”的标准，“及格”标准高一点作为“中”，达不到“及格”标准的就判定为“不及格”。比如，每一个项目都设定多个指标，完全达到指标并有所创新的评为“优”；完全达到指标而无创新的可评为“良”；实现主要指标可评为“中”；实现部分指标，能体现设计者掌握了基本相关基础知识则可评为“及格”；没有实现任何指标，或没有做的评定为“不及格”。这样就应在设定实验指标上着手，针对具体的实验进行不同的设定，才能比较准确地定性评价学生的实验能力，这一点仍需在实践中不断探索和改进。

四、结语

单片机原理与接口技术课程是电子信息工程专业至关重要的专业核心课程之一，必须更加重视设计性实验教学的改革，提高设计性实验开设的质量，做好理论与实验的衔接，验证性实验与设计性实验的衔接，课堂与课外的衔接，完善设计性实验的评价体系，才能培养出符合社会发展需要的高素质人才。

基于单片机的课程设计范文第4篇

【关键词】单片机 理论与实验 课程设计 协同教学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）31-0243-01

引言

单片机理论、实验和课程设计相关课程体系是各高等院校电子电气信息类工科专业基础专业课程设置的重要组成部分，为大学生深入学习掌握单片机的基本原理，设计方法，实践应用等打下基础。大多数理工科高校开设这些课程，对学生进行综合培养。对于单片机的理论与实践教学，既可以选择汇编语言，也可以选择C语言进行。在高校的实际教学工作中，大多数老师是选择汇编语言进行教学的，因为从汇编语言入手能更好的掌握单片机的硬件资源使用原理等，也有部分老师是直接使用C语言进行教学，认为汇编语言编程过于繁琐，而C语言编程能够在将来的实践工作中得到更好的应用。本文通过总结作者多年来在单片机相关课程教学积累的经验和教学研究心得，以51单片机理论、实验和课程设计教学为例，对如何在使用不同编程语言进行繁琐和复杂的教学中使学生更好地掌握单片机知识体系进行了探讨。

1.单片机理论教学

1.1 汇编语言理论教学

单片机是一个把中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、并行IO接口、串行IO接口、定时器计数器、时钟振荡电路等集成在一起的控制芯片，硬件资源简单且丰富，也易于扩展电路，所以单片机的学习侧重点首先在于掌握硬件资源使用方法。因为汇编语言实际上是CPU能够识别的机器码的助记符，从汇编语言入手开始教学，能够使学生更好地掌握单片机的硬件资源使用原理。使用汇编语言编程可以很方便地对单片机存储器地址直接进行存取操作，也能很方便地对存储器地址进行整体安排分配，前提是对单片机硬件资源非常熟悉，能够灵活调用。比如指令MOV、MOVC和MOVX可以分别访问单片机内部的数据存储器、程序存储器和外部扩展的数据存储器。汇编编程的缺点在于进行算术运算和逻辑判断跳转等比较繁琐。

1.2 C语言理论教学

国内的单片机C语言程序设计教程多数的编排都会在前面开始的章节介绍单片机硬件资源以及汇编语言指令系统，然后以更大篇幅讲述C语言程序设计语法和针对硬件资源的编程。针对单片机的C语言程序设计语法与计算机C语言高级程序设计编程语法基本一致，而针对硬件资源的指令又类似于汇编语言指令系统，所以应该可以说单片机C语言程序设计是计算机C语言高级程序设计和汇编语言指令结合体。要掌握好C语言编程依然要对于单片机的硬件资源理解透彻并能灵活调用。但是C语言针对硬件资源的指令与汇编语言指令比较起来却不如汇编那么直观，也不如汇编指令那样更加有助于单片机硬件体系结构的理解。

为了使初学者能够更好地理解单片机硬件体系结构，掌握硬件资源的调用，选择汇编语言进行教学显然是更加合适的。

2.单片机实验教学

单片机作为电子电气信息类专业的一门专业基础核心课程，比某些专业基础课程如电路原理、数字电子技术、模拟电子技术等更加注重编程实践的练习。单片机实验课程一般都是配套安排在单片机理论课程的下半学期，这样能够更加有助于理论的理解和掌握。作为理论课程的配套课程，单片机实验课程在教学上必须与理论课程保持一致性，选择汇编语言进行实验教学就是必然和最好的选择。

在实验设备的选择上，学院实验室早期购置过星研单片机Star ES51实验箱，后来又购置了大批光佑STC开发板，可以两者选其一。

早期的单片机实验都是集中在实验室进行，两人共用一台实验箱，通过连线和读写配套程序仿真运行来进行实验。这样的实验有一些明显的不足，比如配套程序调用了很多键盘显示的子程序，而这些子程序没有直接给出来，实验箱的很多硬件电路连接也没有给出详细原理图，所以造成了实验结束后多数学生也是对实验原理和编程似懂非懂的结果。

有了STC开发板后，每个学生可以分配一块开发板，各自进行单片机的编程仿真实验，还可以将开发板带回宿舍课后继续练习，实验可以更方便地进行。实验开发板的原理图清晰，例子程序丰富，通过读写配套例程可以较好的掌握单片机的基本原理。

显然使用汇编语言选择STC开发板进行单片机实验是实验教学的最好安排。实验课程的要求注重于单片机基础知识的掌握和硬件资源的调用。

3.单片机课程设计教学

单片机课程设计的安排是为了进一步提高学生的实践能力，所以课程设计的教学就不再局限于基本原理的掌握，而是必须达到更高程度的实践效果。汇编语言编程有利于对基础知识的理解和单片机硬件资源的掌握，却不利于复杂逻辑的处理。所以在学生已经基本掌握了基础理论的情况下，课程设计选择C语言编程，可以让学生更加方便的进行复杂程序的编写。

单片机课程设计实践项目内容的安排上，必须注重单片机内部和外部硬件资源的综合调用，以便完成具有实际意义的综合程序的编写。课程设计实践项目安排了可以综合调用单片机I/O口资源进行键盘扫描数码管显示以及中断处理的实现计算器功能的程序编写，和能够使用I2C总线进行通讯的AD/DA处理的程序编写。这两种程序的综合度和复杂度都远远大于单片机实验题目的要求。从实践结果来看，通过这种综合性复杂程序的编写练习，能够大大提高学生的开发设计实际项目的动手实践能力。

结束语

在我国大力实行人才战略强调人才培养的大环境下，本文作者所在高校也响应国家号召加强本科生培养，实施卓越工程教育，取得了积极可喜的成绩。本文积极探索和提高单片机理论实验课程设计协同教学的方法，取得了长足的进步和发展，也得到了学生的高度认同。以此方法培养出来的本科生在参加全国大学生电子设计竞赛的过程中也取得了骄人的成绩。本文作者经验和方法也可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。

参考文献：

[1]李朝青.单片机原理及接口技术（第4版），北京航空航天大学出版社，2013.7

[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程――入门、提高、开发、拓展， 电子工业出版社，2009.1

[3]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例――基于8051+Proteus仿真（第2版）， 电子工业出版社，2012.10

基于单片机的课程设计范文第5篇

课程设计是一个系统的工程。课程设计的任务将是一套完整的系统，一般包括硬件电路设计、软件电路设计和硬件调试等。每个学生对每门功课的掌握程度参差不齐，这就需要学生在课程设计中分工协作，角色分明。指导教师可以根据每个学生的特点和优势将学生进行分组，一个班级内每4～5个学生一个设计小组。

课程设计的内容需要的知识是多方面的，而每一个人的知识面是有限的。设计过程中小组成员要有团队合作意识，充分发扬团队精神。遇到困难要进行小组讨论，发挥个人长处，集体研究，互相学习，共同渡过难关。这样不仅节约时间，也在讨论的过程中弥补自己知识的不足，学习更多的东西。一个凝聚力强的团队，一定会有高质量的课程设计结果。学生应以认真的态度、勤奋的工作做好课程设计，把课程设计作为培养自己实际工作能力的重要环节。通过课程设计训练，树立课程设计中的工程观念，培养自己运用基础知识解决实际问题的能力。

教师的指导作用

在课程设计过程中也要重视教师的指导作用，一次成功的课程设计与教师的悉心指导是分不开的。课程设计的宗旨是培养学生综合运用所学理论知识，在实践中认识和解决一些实际问题。课程设计过程中，指导教师应为人师表、教书育人，同时对学生严格要求。应始终坚持把对学生的培养放在第一位，重视对学生独立工作能力、分析解决问题能力的培养以及设计思想、基本程序和方法的指导。教师的具体工作如下：

设计题目，填写学生课程设计任务书。

开设课程设计指导课程讲座，让学生了解课程设计意义，明确课程设计的基本要求，掌握课程设计的过程方法。

定期检查学生工作进度和质量，进行答疑指导，指导教师对学生指导时间每天不应少于2小时。

指导学生按照规范要求完成课程设计报告。

学生课程设计完成后，教师应认真评阅学生的课程设计报告，并对学生进行答辩，根据相关要求给予评分，并写出书面评阅意见。教师在对学生的指导过程中，不仅要求教师不断用新知识、新理论充实自己，努力提高自身的综合素质，而且要求教师勇于探索，对教学模式大胆改革，挖掘学生潜能，强化素质教育。

实例介绍

题目：设计一套直流电机转速控制系统

1设计说明

设计一种基于单片机的直流电机转速控制系统。该统采用单片机为核心，产生PWM（脉宽调制）信号；通过LMD18200驱动芯片采用双极性驱动方式来控制直流电机的启动、调速；并且采用键盘作为输入，加减改变转速数据；通过CD4511进行7段数码管驱动显示电动机的转速。本次设计可以作为简单控制向复杂控制的过度，实现直流电机启动、正反转控制和顺序控制外，还要进行转速控制，作为以后复杂控制的基础学习。

2设计中用到的器材

3设计中三个主要模块

（1）单片机系统：单片机采用PWM控制原理控制直流电动机。设计复位电路和晶振电路。（2）电路：实现单片机和电动机驱动电路的电路接口，直流电机机驱动电路和直流电动机的接口电路；以及键盘显示接口电路。（3）系统软件：用C语言编写基于PWM控制程序，实现对直流电机的控制功能和显示。

4设计思路

采用单片机产生PWM（脉宽调制）信号，驱动LMD18200输出来驱动直流电机转动，根据键盘输入的转速，调整PWM脉宽信号的脉宽，从而改变电机的转速，通过CD4511进行7段数码管驱动显示电动机的转速。

5考察的知识点

单片机的使用；PWM脉宽调制技术；电机调速技术；显示技术；C语言编程技术；键盘输入技术；一套直流电机转速控制系统的设计，考察了学生单片机、电机调速技术及C语言等多方面的知识点，巩固了学生本科阶段所修基础课程和专业课程的基本理论知识，也启发了学生通过动手实践以及对实践结果进行思考获取知识，避免灌输式教学。同时也加强了对原理性知识的实践，降低了学习难度。

《控制电机》课程设计可行性分析

课程设计过程本身就是通过学生自己设计动手来探究和实践某些理论知识。在这个过程中，学生按照课程设计要求，提出自己的设计方案，列出课程设计过程中需要的器材清单，能有器材给予满足让学生自己动手，在很大程度上提高了学生的主观能动性。《控制电机》中讲授的每一种电机在我校实验室中仅有一台而只能进行观摩性实验，一个最主要的原因就是成本太高，而课程实验课程设计中一般用到的控制电机输入电压低、体积小、成本低、操作方便。上述实例中，让学生设计一套电动机调速系统，需要用到的核心器材就是PIC单片机C8051F310、微型直流电机ASLONG260和和驱动芯片LMD18200。微型直流机的成本在5元左右，单片机的价格在15元左右，驱动芯片的价格在35元左右，加上其他一些辅助器件如电阻电容等总共成本大概在70元左右。这样，一个班级如果4～5人一组，那么总共只需500元左右就可以让每个学生体会到动手实践的机会。因此，《控制电机》课程设计是经济可行的，不仅填补了实验器材的空缺，而且提高了学生应用动手能力，培养了学生的团队精神。

结语