《單片機原理與應(yīng)用》課程教學(xué)改革研究

于巧娜 顏森

摘 ?要：《單片機原理與應(yīng)用》課程是電氣類專業(yè)的專業(yè)課程。針對該課程的特點，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，精心選擇單片機課程設(shè)計與工程應(yīng)用實例，使學(xué)生在學(xué)習(xí)完后，激發(fā)對單片機設(shè)計的興趣，加深學(xué)生單片機工作原理的理解，具備一定的單片機應(yīng)用能力，實踐證明取得了顯著效果。

關(guān)鍵詞：單片機原理與應(yīng)用 ?工程應(yīng)用實例 ?應(yīng)用型人才

中圖分類號：G64 ? 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（c）-0136-02

《單片機原理與應(yīng)用》是筆者學(xué)校電氣類專業(yè)的核心課程，在專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)體系中占據(jù)著重要作用。該課程主要討論單片機的嵌入式系統(tǒng)的基本理論、基本匯編程序設(shè)計方法。它是使學(xué)生熟悉一種實現(xiàn)電子產(chǎn)品智能化控制的基本手段。根據(jù)該校實踐化教學(xué)改革，以培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力為目標(biāo)，該課程也做出相應(yīng)的改革。該文以流水燈設(shè)計為例，將理論與實踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

1 ?流水燈設(shè)計

1.1 設(shè)計任務(wù)

循環(huán)點亮8個LED燈，用AT89S51單片機控制8個LED燈完成表1BCD碼表示的功能。其中“X”表示滅，“O”表示亮，每一行為一次顯示狀態(tài)，每兩個顯示狀態(tài)間隔1s，9種狀態(tài)循環(huán)顯示。

1.2 總體設(shè)計方案

流水燈的工作過程：如果要讓接在P1.0口的LED1燈亮起來，只需將P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖郊纯?如需燈滅，將P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖郊纯?。同理，其?個LED燈的亮滅控制方法同LED1。要實現(xiàn)流水燈功能，只需將8個LED燈依次點亮熄滅，只是在亮滅時間設(shè)置時，需要考慮人眼的視覺暫留效應(yīng)，避免時間過短，看不到流水效果，在此次設(shè)計中，亮滅時間間隔為1s。

由上述可知，設(shè)計的流水燈就是一個帶有8個發(fā)光二極管的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，即由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位等電路和必要的軟件組成的單個單片機。涉及到《單片機原理》的主要知識點有復(fù)位、晶振、單片機引腳電路、匯編語言程序設(shè)計。

1.3 各單元電路設(shè)計

（1）晶振電路。

晶振電路如圖1所示，該設(shè)計中，采用12MHz晶振和30pf電容，兩者組成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩頻率的高低受電容的大小影響。晶振電路為單片機提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘。

（2）復(fù)位電路。

復(fù)位電路如圖2所示，該設(shè)計中采用上電復(fù)位，單片機在每次接通電源時都會從最開始狀態(tài)運行。單片機復(fù)位上電后，8個二極管均不亮，隨著單片機程序的運行，發(fā)光二極管按照程序亮滅。

（3）LED電路。

該電路采用共陽極接法，想要點亮LED，需要在陰極加低電平。LED的允許電流范圍為3～10mA，LED的壓降為1.7V左右，VCC為5V，故電阻上的壓降為3.3V，由歐姆定律可得出，R=3.3V/3mA=1.1kΩ，因此，電阻的阻值我們選擇1kΩ。

1.4 軟件設(shè)計

（1）程序流程圖設(shè)計。

首先將單片機進行初始化，然后點亮第一個LED燈，經(jīng)過1s的延時后，左移點亮第二個LED燈，再次經(jīng)過1s延時，再次左移點亮下一個LED燈，當(dāng)點亮最后一個LED燈時，重新點亮第一個LED燈，實現(xiàn)流水燈的循環(huán)點亮。

（2）匯編語言程序設(shè)計。

2 ?結(jié)語

該文根據(jù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，考慮到學(xué)生在學(xué)習(xí)《單片機原理與應(yīng)用》課程時，知識繁雜、學(xué)生興趣較低等特點，在教學(xué)過程中采用實例教學(xué)的方法，舉例說明了實例教學(xué)的具體應(yīng)用過程，加深了學(xué)生對知識點的理解，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課堂知識與實際生活緊密相連，實踐證明取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻

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