單片機(jī)萬(wàn)年歷畢業(yè)設(shè)計(jì)
對(duì)于單片機(jī)專(zhuān)業(yè)同學(xué)們來(lái)說(shuō)畢業(yè)設(shè)計(jì)成為一大難點(diǎn)，有些同學(xué)開(kāi)始選定論文題目完全沒(méi)思。小編為大家收集的單片機(jī)萬(wàn)年歷畢業(yè)設(shè)計(jì)，希望喜歡的彭宇能夠喜歡。
單片機(jī)萬(wàn)年歷畢業(yè)設(shè)計(jì)1
【摘要】本文介紹了PC機(jī)和單片機(jī)間串行通信接口軟、硬件的設(shè)計(jì)，通信接口采用RS232C標(biāo)準(zhǔn)。在硬件設(shè)計(jì)中，給出了基于MAX232芯片的接口電路圖；在軟件設(shè)計(jì)中，對(duì)PC機(jī)和單片機(jī)的編程分別進(jìn)行了介紹，給出了具體的程序段，其中，PC機(jī)軟件開(kāi)發(fā)采用VB語(yǔ)言和MSComm控件，單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)采用匯編語(yǔ)言。
【關(guān)鍵詞】串口通信；RS232C；PC機(jī)；單片機(jī)
一、引言
在儀器、儀表等測(cè)控設(shè)備中，通常采用單片機(jī)完成數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制功能。單片機(jī)具有體積小、價(jià)格低廉、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是計(jì)算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步的分析和處理，則由功能強(qiáng)大的PC機(jī)完成，因此，單片機(jī)和PC機(jī)之間需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換。在測(cè)控系統(tǒng)中，通常把PC機(jī)稱為上位機(jī)，單片機(jī)稱為下位機(jī)。
異步串行通信具有技術(shù)簡(jiǎn)單成熟，性能可靠，對(duì)軟、硬件環(huán)境要求低的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于儀器、儀表的數(shù)據(jù)交換。在PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置中都有一個(gè)或兩個(gè)串口，而單片機(jī)一般也有一個(gè)或兩個(gè)串口，因此，只要配以接口電路，就可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和單片機(jī)之間的串行通信。
二、硬件設(shè)計(jì)
PC機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一般都裝有異步通信適配器，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232C串行通信接口。RS232C接口屬于單端信號(hào)傳輸，一般用于20m內(nèi)的數(shù)據(jù)通信，傳輸速率最高可達(dá)19200bps。在RS232C標(biāo)準(zhǔn)中，邏輯“1”對(duì)應(yīng)的電平為-3V～-15V，邏輯“0”對(duì)應(yīng)的電平為+3V～+15V。
AT89C51是51系列單片機(jī)中最常用的一種，具有一個(gè)全雙工的串口，可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。從外部硬件看，它們?cè)趩纹瑱C(jī)上對(duì)應(yīng)的是TXD和RXD兩個(gè)引腳，在單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)控制寄存器和兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器來(lái)控制串口的工作。但是單片機(jī)接口是標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平，與RS232C接口的邏輯電平不匹配，如果直接連接不但會(huì)造成邏輯混亂，甚至?xí)䲟p壞芯片，必須要在它們中間加入邏輯電平轉(zhuǎn)換電路，才能正常通信。
MAX232芯片可以實(shí)現(xiàn)TTL和RS232C兩種邏輯電平的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片由5V供電，內(nèi)部有電源變換電路，可以自動(dòng)向RS232C接口一端提供所需的±10V電平，單片機(jī)一端是標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平。單片機(jī)和PC機(jī)的通信系統(tǒng)中，采用MAX232芯片的接口電路原理圖如圖1所示。
三、軟件設(shè)計(jì)
1.PC機(jī)串口編程
四、結(jié)束語(yǔ)
PC機(jī)與單片機(jī)之間的串行通信被廣泛應(yīng)用于儀器、儀表的控制和數(shù)據(jù)傳輸中，本文介紹了RS232C通信接口的硬件和軟件設(shè)計(jì)，給出了硬件電路圖和具體程序段，為相關(guān)設(shè)計(jì)提供了良好的參考。
參考文獻(xiàn)
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單片機(jī)萬(wàn)年歷畢業(yè)設(shè)計(jì)2
摘 要：本文從多機(jī)通信協(xié)議入手，重點(diǎn)研究了如何利用查詢法和中斷法實(shí)現(xiàn)主從式通信，并通過(guò)Proteus仿真軟件對(duì)兩種通信方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。查詢法通信易于實(shí)現(xiàn)，但占用單片機(jī)內(nèi)部資源較多。中斷法通信更穩(wěn)定可靠，可以大大提高單片機(jī)的工作效率。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 多機(jī)通信 查詢法 中斷法 Proteus仿真
單片機(jī)目前已廣泛應(yīng)用于家用電器、航空航天、儀器儀表及專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理和過(guò)程控制等領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，在許多場(chǎng)合單機(jī)控制已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，多機(jī)串行通信構(gòu)成的主從式通信方式，因其通信編程靈活、硬件簡(jiǎn)潔，并遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，非常具有研究意義。
一、多機(jī)通信原理
51系列單片機(jī)的多機(jī)通信一般采用主從式通信方式。在這種方式中，只有一臺(tái)主機(jī)，可以有多臺(tái)從機(jī)。主機(jī)發(fā)送的信息可以傳到各個(gè)從機(jī)或指定的從機(jī)，各個(gè)從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接收，從機(jī)之間不能進(jìn)行通信。單片機(jī)多機(jī)通信示意圖如圖1所示。
二、多機(jī)通信過(guò)程
在多機(jī)通信時(shí)串口必須工作在方式2或方式3，根據(jù)通信要求設(shè)置單片機(jī)通信控制寄存器SCON中的每一位。
多機(jī)通信的過(guò)程如下。
第一，所有從機(jī)處于地址幀接收狀態(tài)（SM2=1）。
第二，主機(jī)先發(fā)送一個(gè)地址幀，其中前8位數(shù)據(jù)表示要尋址的從機(jī)地址，第9位為1（TB8=1）表示該幀為地址幀。
第三，所有從機(jī)接收到地址幀后，把接收到的地址與本機(jī)地址相比較。地址相符時(shí)將SM2清0，并發(fā)回從機(jī)地址作為應(yīng)答信號(hào)，由主機(jī)進(jìn)行確認(rèn)。地址不相符的從機(jī)不作任何處理，仍保持SM2=1。
第四，在主機(jī)確認(rèn)地址正確時(shí)，向?qū)ぶ返膹臋C(jī)發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)確認(rèn)地址錯(cuò)誤時(shí)，不發(fā)送數(shù)據(jù)信息。
第五，地址相符的從機(jī)（SM2=0），可以接收到主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息。而對(duì)于地址不符的從機(jī)SM2=1，則不予理睬，這樣就實(shí)現(xiàn)了主機(jī)與地址相符的從機(jī)之間的雙機(jī)通信；
第六，被尋址的從機(jī)通信結(jié)束后，恢復(fù)為多機(jī)通信狀態(tài)（SM2=1）。
三、多機(jī)通信協(xié)議設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)為了驗(yàn)證多機(jī)通信的協(xié)議是否正確，在Proteus軟件中繪制了一個(gè)由1主機(jī)2從機(jī)構(gòu)成的多機(jī)通信系統(tǒng)。主機(jī)和從機(jī)芯片均采用AT89S51單片機(jī)，主機(jī)通過(guò)按鍵發(fā)送信號(hào)，從機(jī)接收信號(hào)，通過(guò)從機(jī)連接的數(shù)碼管顯示變化，來(lái)表明一個(gè)主機(jī)和兩個(gè)及兩個(gè)以上從機(jī)通信的正確性，軟件部分主要包括通信模塊、按鍵掃描模塊、數(shù)碼管顯示模塊和中斷服務(wù)程序等，使用的通信模式主要是查詢法和中斷法兩種。
1.查詢法通信協(xié)議算法設(shè)計(jì)
查詢法即通過(guò)單片機(jī)程序的不斷掃描，循環(huán)查詢通信標(biāo)志位來(lái)判斷是否進(jìn)行通信以及和哪個(gè)從機(jī)通信的方式，從而完成主從式多機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換任務(wù)。主機(jī)主要完成尋址及數(shù)據(jù)發(fā)送，查詢法通信主機(jī)設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示。
從機(jī)主要完成地址校驗(yàn)、數(shù)據(jù)接收和顯示任務(wù)。所有從機(jī)的通信程序相似，只是從機(jī)定義的通信地址不可相同，從機(jī)通信設(shè)計(jì)流程圖如圖3所示。
2.中斷法通信協(xié)議算法設(shè)計(jì)
所有從機(jī)初始時(shí)均處于聽(tīng)命狀態(tài)，即SM2=1，以便接收主機(jī)發(fā)來(lái)的地址，當(dāng)接收到一幀信息的RB8為“1”時(shí)，表示主機(jī)發(fā)送來(lái)的是地址信息，所有的從機(jī)均發(fā)生接收中斷，進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，把接收到的地址和本機(jī)地址進(jìn)行比較。如果相符合就令其SM2=0，并向主機(jī)發(fā)回本機(jī)地址以作應(yīng)答，主機(jī)得到應(yīng)答信號(hào)并校驗(yàn)成功后，就與該從機(jī)聯(lián)通實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信，準(zhǔn)備接收主機(jī)發(fā)來(lái)的命令或數(shù)據(jù)信息，順利實(shí)現(xiàn)地址幀和數(shù)據(jù)幀的分離。而其他的未被尋址從機(jī)保持SM2=1并退出各自的中斷服務(wù)程序。被尋址從機(jī)在通信完成后重新使SM2=1，并退出中斷服務(wù)程序，等待下次通信。
主機(jī)的程序設(shè)計(jì)可分為兩部分：一是主程序，主要用于完成按鍵掃描；二是中斷服務(wù)程序，用于完成通信及數(shù)據(jù)的收發(fā)功能。中斷法通信實(shí)際是將圖2中的虛線框部分的掃描程序替換為如圖4所示的中斷服務(wù)程序去執(zhí)行。
從機(jī)程序設(shè)計(jì)主要分為兩部分，一是主程序，完成數(shù)碼管的顯示任務(wù)；二是中斷服務(wù)程序，完成主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的地址校驗(yàn)和數(shù)據(jù)接收等任務(wù)。從機(jī)的中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示。
四、多機(jī)通信在Proteus中的仿真
按照上述兩種通訊協(xié)議算法的設(shè)計(jì)思路，使用單片機(jī)C語(yǔ)言進(jìn)行編程，采用Keil C51 uVesion3作為調(diào)試工具，用Proteus 作為仿真工具，與Keil C51 uVesion3聯(lián)合調(diào)試，最終成功實(shí)現(xiàn)了1主機(jī)2從機(jī)之間的通信，仿真運(yùn)行圖如圖6所示。
按下K1鍵，對(duì)1號(hào)從機(jī)的數(shù)碼管顯示值加1，按下K2鍵，對(duì)2號(hào)從機(jī)的數(shù)碼管顯示值加1。若主機(jī)尋址從機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)地址錯(cuò)誤，將不進(jìn)行任何操作，此時(shí)不會(huì)影響其他通信地址正確的從機(jī)的正常通信。
五、結(jié)束語(yǔ)
本設(shè)計(jì)的兩種通信方案，均通過(guò)了Proteus成功仿真，并在實(shí)際電路中也得到了驗(yàn)證，1臺(tái)主機(jī)最多可以同時(shí)與255臺(tái)從機(jī)進(jìn)行通信。中斷法通信方式因其程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了、運(yùn)行可靠、占用單片機(jī)內(nèi)部資源較小，因此較查詢法通信方式的應(yīng)用更為廣泛。
單片機(jī)萬(wàn)年歷畢業(yè)設(shè)計(jì)3
摘要:在微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中,經(jīng)常要用到A/D轉(zhuǎn)換,常用的方法是擴(kuò)展一塊或多塊A/D采集卡,當(dāng)模擬量較少或是溫度、壓力等緩變信號(hào)場(chǎng)合,采用總線型A/D卡并不是最合適、最經(jīng)濟(jì)的方案。這里介紹一種以GMS97C2051單片機(jī)為核心,采用TLC2543 12位串行A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的采樣模塊,該模塊的采樣數(shù)據(jù)由單片機(jī)串口經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到上位機(jī)(IBM PC兼容機(jī))的串口COM1或COM2,形成一種串行數(shù)據(jù)采集串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞�。�?jīng)實(shí)踐調(diào)試證實(shí),該模塊功耗低、采樣精度高、可靠性好、接口簡(jiǎn)便,有一定實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:單片機(jī) 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集技術(shù)是一種實(shí)用的電子技術(shù),它廣泛應(yīng)用于信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)處理、儀器儀表等領(lǐng)域。近年來(lái),隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)采集技術(shù)也呈現(xiàn)出速度更快、通道更多、數(shù)據(jù)量更大的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)據(jù)采集是為了對(duì)溫度、壓力、流量、速度、位移、光強(qiáng)度、聲音等物理量進(jìn)行在線測(cè)量和控制,通過(guò)傳感器把上述物理量轉(zhuǎn)換成模擬物理量的電信號(hào),然后將模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)處理并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字量,送進(jìn)計(jì)算機(jī)處理、存儲(chǔ)、傳輸和顯示。
一、系統(tǒng)分析與總體設(shè)計(jì)
通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器和顯示驅(qū)動(dòng)電路等組成,軟件包括主程序、系統(tǒng)監(jiān)控、定時(shí)/中斷等子程序組成。硬件和軟件只有密切配合、協(xié)調(diào)一致,才能組成一個(gè)高性能的'數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,硬件和軟件的設(shè)計(jì)是相互關(guān)聯(lián)的,不能截然分開(kāi),硬件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)資源及軟件的實(shí)現(xiàn)方法,而軟件設(shè)計(jì)時(shí)又要了解硬件的工作原理。本系統(tǒng)是采用AT89S52單片機(jī)、串行A/D轉(zhuǎn)換器、LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片、非易失存儲(chǔ)器、監(jiān)控芯片(WATCHDOG)和LED數(shù)碼管等器件設(shè)計(jì)的一套多路通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)可將各種標(biāo)準(zhǔn)變送器送來(lái)的模擬電信號(hào)(4～20mA或0～5V)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換和程序運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成相應(yīng)非電量的數(shù)值并實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ),利用VC++設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)接收處理軟件,上位機(jī)PC通過(guò)RS232串口可以接收來(lái)自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù),并作進(jìn)一步處理。該系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,結(jié)合監(jiān)控電路、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤(pán)控制電路、非易失存儲(chǔ)器、日歷/時(shí)鐘電路、串行通訊接口、顯示驅(qū)動(dòng)芯片,加上匹配電源構(gòu)成了一個(gè)小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)的主體。它是軟件抗干擾設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因?yàn)榭垢蓴_軟件及其重要數(shù)據(jù)都是以固件形式存放在ROM中的,沒(méi)有硬件電路的可靠工作,就談不上軟件抗干擾了。系統(tǒng)的硬件抗干擾問(wèn)題可分為供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)、長(zhǎng)線傳輸?shù)目垢蓴_設(shè)計(jì)、印刷電路板的抗干擾設(shè)計(jì)和地線系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。由于木次設(shè)計(jì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,只用了PROTEL軟件設(shè)計(jì)了印刷電路,因此木次設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮了印刷電路板和地線系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。
1、印刷電路板的抗干擾設(shè)計(jì)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,印刷電路是電源線、信號(hào)線和元器件的高度集合體,它們?cè)陔姎馍舷嗷ビ绊�。因�?印刷電路板的設(shè)計(jì)必須符合抗干擾原則,以抑制大部分干擾,對(duì)軟硬件的調(diào)試都及其重要。木系統(tǒng)的印刷電路板設(shè)計(jì)主要是遵循以卜幾個(gè)抗干擾原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。(l)電源線布置原則。在印刷電路板上,電源線的布置應(yīng)注意三點(diǎn):一是要根據(jù)電流大小,盡量加寬導(dǎo)線;二是電源線和地線的走向應(yīng)同數(shù)據(jù)線的傳遞方向一致;三是印刷電路板的電源輸入端應(yīng)接去禍電容。穩(wěn)壓電源單獨(dú)做在一塊電路板上。(2)地線布置原則。通常,印刷電路板上的地線有數(shù)字地和模擬地兩類(lèi)。數(shù)字地是高速數(shù)字電路的地線,模擬地是模擬電路的地線。數(shù)字地和模擬地的布置應(yīng)遵循三條原則:一是數(shù)字地和模擬地要分開(kāi)走線,并分別和各自的電源地線相連;二是地線要加粗,至少要加粗到允許通過(guò)電流三倍以上;三是接地線應(yīng)注意構(gòu)成閉合回路,以減小地線上的電位差,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。(3)信號(hào)線的分類(lèi)走線。通常,印刷電路板上的走線類(lèi)型較多,為了減小各類(lèi)線間的相互干擾,功率線要同信號(hào)線分開(kāi)布置;驅(qū)動(dòng)線也要同信號(hào)線分開(kāi)走線。(4)去藕電容的配置。為了提高系統(tǒng)的綜合抗干擾能力,印刷電路板上各關(guān)鍵部位都應(yīng)配置去禍電容。需要配置的部位有:電路板的電源進(jìn)線端;每塊集成電路芯片的電源引腳到地;中一片機(jī)的復(fù)位端到地。(5)印刷電路板尺寸和元器件布置。印刷電路板尺寸要適中。器件布置時(shí)應(yīng)考慮器件類(lèi)型和功能,應(yīng)盡量使高頻器件同低頻器件分開(kāi)集中布置,小電流電路和大電流電路都要遠(yuǎn)離邏輯電路。
2、地線系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。地線系統(tǒng)的設(shè)計(jì),對(duì)系統(tǒng)的抗干擾性能影響極大。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,地線系統(tǒng)主要包括前述的數(shù)字地和模擬地以及保護(hù)地和屏蔽。正確的接地方法是:所有的邏輯地應(yīng)連在一起,邏輯地只能在信號(hào)源一側(cè)或負(fù)載一側(cè),同保護(hù)地單點(diǎn)相聯(lián),通常放在信號(hào)源一側(cè)。
三、系統(tǒng)的軟件抗干擾設(shè)計(jì)
軟件抗干擾只是硬件抗干擾的補(bǔ)充和完善,但也十分重要。因?yàn)橄到y(tǒng)在噪聲環(huán)境卜運(yùn)行時(shí),大量的干擾常常并不損壞硬件系統(tǒng),卻會(huì)使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。通常,軟件抗干擾系統(tǒng)可分為三種:一是數(shù)據(jù)采集中的軟件抗干擾;二是控制失靈的軟件抗干擾;三是程序運(yùn)行失常的軟件抗干擾。
1、數(shù)據(jù)采集中的軟件抗干擾。在工業(yè)控制場(chǎng)合,中一片機(jī)都要采集被監(jiān)控的各種參數(shù)。由于工業(yè)環(huán)境惡劣和被測(cè)參數(shù)的信號(hào)微弱,盡答單片機(jī)前向系統(tǒng)中采用了種種硬件抗干擾措施,但有時(shí)還會(huì)受到干擾侵害。因此,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須輔之以各種抗干擾軟件,采用軟硬結(jié)合的抗干擾措施。
2、程序運(yùn)行失常的軟件抗干擾。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,各種干擾源常使指令的地址碼和操作碼發(fā)生改變,中一片機(jī)中程序計(jì)數(shù)器PC就會(huì)把操作數(shù)當(dāng)作指令執(zhí)行,或PC值指向了非程序區(qū),程序的運(yùn)行最終導(dǎo)致單片機(jī)進(jìn)入死循環(huán)。為了確保單片機(jī)從死循環(huán)中恢復(fù)正常運(yùn)行,通常可采用軟件陷阱、監(jiān)視定時(shí)器(WDT)以及軟件控制的WATCHDOG電路三種方法中的任何一種。
參考文獻(xiàn):
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單片機(jī)萬(wàn)年歷畢業(yè)設(shè)計(jì)4
摘要：在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生談單片機(jī)就色變，可見(jiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的效果并不理想，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出一些教學(xué)方法，希望通過(guò)在教學(xué)方面進(jìn)行大膽改革，探索出一條提高教學(xué)質(zhì)量的新途徑。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 教學(xué)改革 畢業(yè)設(shè)計(jì)
1 單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題
畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識(shí)和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí)。
電子、電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有不少是單片機(jī)應(yīng)用類(lèi)的，如單片機(jī)電機(jī)調(diào)速控制、單片機(jī)人機(jī)接口、單片機(jī)溫度濕度控制、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等[1]。但是很多同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，很少有人能調(diào)試成功程序并完成實(shí)物設(shè)計(jì)，大都通過(guò)查找資料完成一篇純理論的畢業(yè)論文，這就把一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程與生產(chǎn)實(shí)踐完全脫離了。這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生怎能適應(yīng)社會(huì)的需要呢[2]？
2 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)對(duì)單片機(jī)教學(xué)改革的提示
要完成這類(lèi)課題，要求學(xué)生具有較好的模擬電路和數(shù)字電路知識(shí)，有一定的編程能力，還要求其具有較好的單片機(jī)知識(shí)。很多學(xué)生雖然都學(xué)過(guò)這些知識(shí)，但是都停留在理論階段，所以感覺(jué)不好做，無(wú)從下手。
我指導(dǎo)的方法是：理論加實(shí)踐。任何一門(mén)課的學(xué)習(xí)，都離不開(kāi)這個(gè)老套的思路，知識(shí)理論學(xué)習(xí)到一定程度，一定要實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證。下面是我在指導(dǎo)學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的一點(diǎn)體會(huì)，寫(xiě)出來(lái)和大家分享。
2.1 態(tài)度要端正，學(xué)習(xí)單片機(jī)，最忌諱心浮氣躁，剛開(kāi)始學(xué)的時(shí)候，不要怕自己會(huì)犯錯(cuò)誤，程序調(diào)不通，燒毀板子，這些都是正常的事情，這時(shí)就要有耐心，從底層找起，相信每找出一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)有一個(gè)新的收獲。切不可輕言放棄！
2.2 打好基礎(chǔ)，建議從網(wǎng)上看單片機(jī)視頻教程，如北航的陳博老師的視頻和郭天祥的十天學(xué)會(huì)單片機(jī)。再結(jié)合課本，如譚浩強(qiáng)的《C程序設(shè)計(jì)》，和李全利的《單片機(jī)原理及其應(yīng)用技術(shù)》，把基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)好，就可以從一個(gè)點(diǎn)出發(fā)，逐漸觸及其它知識(shí)。
2.3 動(dòng)手實(shí)踐
讓學(xué)生去買(mǎi)一些基礎(chǔ)的板，從焊接板子中不但可以練習(xí)學(xué)習(xí)軟硬件，還可以學(xué)會(huì)一種調(diào)試開(kāi)發(fā)板的方法，更可以學(xué)習(xí)焊接技術(shù)，一舉而多得。需要的元件有：一片STC89C52單片機(jī)、一個(gè)11.0592MHZ的晶振、2個(gè)20PF的電容、1個(gè)0.1UF的電容和4.7K的電阻、一小塊電路板和一個(gè)插針，自己搭建焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)，然后檢查這個(gè)系統(tǒng)是否能正常工作。如果能正常工作，準(zhǔn)備軟件：KEIL軟件（編譯程序）、燒寫(xiě)軟件，程序最好還是用C語(yǔ)言編程。這些軟硬件都準(zhǔn)備好后，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)中，老師要為學(xué)生精選實(shí)驗(yàn)，選取的原則應(yīng)由易到難、由單一性實(shí)驗(yàn)到綜合性實(shí)驗(yàn)、由實(shí)例性實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，最終能達(dá)到合作完成一個(gè)綜合性項(xiàng)目的能力。實(shí)際指導(dǎo)中，在畢業(yè)設(shè)計(jì)初期時(shí)選取一些簡(jiǎn)單控制項(xiàng)目，目的是熟悉指令和編程技巧，如：清零程序、拆字程序、數(shù)據(jù)排序、無(wú)符號(hào)數(shù)雙字節(jié)快速乘法子程序、多分支程序等軟件實(shí)驗(yàn)程序；在中期選取一些外圍電路控制的實(shí)例實(shí)驗(yàn)，目的是學(xué)習(xí)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外圍常用設(shè)備的控制方法，如：流水燈、數(shù)碼管、液晶、DS1302時(shí)鐘、DS18B20、A/D、D/A等外圍常用設(shè)備的控制實(shí)驗(yàn)，再深入就可以結(jié)合一些具體實(shí)例擴(kuò)展一些中斷、串口通訊等功能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使你感受到指令產(chǎn)生的控制效果，眼睛看得見(jiàn)(燈光)、耳朵聽(tīng)得到(聲音) ，更能深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號(hào)去實(shí)現(xiàn)控制。邊學(xué)習(xí)、邊演練，循序漸進(jìn)，這樣用不了幾次就能將所用到的指令理解、吃透、扎根于腦海，甚至“根深蒂固”；在后期要選取綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是在前期基礎(chǔ)上的綜合應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，包括硬件電路和軟件開(kāi)發(fā)，并且這些設(shè)計(jì)要在教科書(shū)和網(wǎng)絡(luò)中找不到，學(xué)生不可抄襲，需要完全獨(dú)立開(kāi)發(fā)完成，如：油庫(kù)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)：其中包含數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)接口模塊、通訊模塊等，都可以交給學(xué)生去設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
2.4 合理安排時(shí)間持之以恒
學(xué)習(xí)單片機(jī)不能“三天打魚(yú)，兩天曬網(wǎng)”，要有持之以恒的毅力與決心。學(xué)習(xí)完幾條指令后，就應(yīng)及時(shí)做實(shí)驗(yàn)，融匯貫通，而不要等幾天或幾個(gè)星期之后再做實(shí)驗(yàn)，這樣效果不好甚至前學(xué)后忘。另外要有打 “持久戰(zhàn)”的心理準(zhǔn)備，不要興趣來(lái)時(shí)學(xué)上幾天，無(wú)興趣時(shí)涼上幾星期。學(xué)習(xí)單片機(jī)很重要的一點(diǎn)就是持之以恒。
以上是我在指導(dǎo)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況總結(jié)的學(xué)習(xí)方法，經(jīng)過(guò)幾年的指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，實(shí)踐證明在安徽建筑工業(yè)學(xué)院的大四學(xué)生中有70%的能夠在老師的指導(dǎo)下能完成設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)此很感興趣，并且從根本上了解了單片機(jī)，畢業(yè)設(shè)計(jì)都自己動(dòng)手做出來(lái)了，收獲很大，這樣的學(xué)生也備受工作單位的歡迎。相信這些能夠給教學(xué)帶來(lái)一些指導(dǎo)意見(jiàn)，從而使學(xué)生喜愛(ài)單片機(jī)。
參考文獻(xiàn)：
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