《单片机原理与应用》课程教学改革研究

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　　摘  要：《单片机原理与应用》课程是电气类专业的专业课程。针对该课程的特点，以培养应用型人才为目标，精心选择单片机课程设计与工程应用实例，使学生在学习完后，激发对单片机设计的兴趣，加深学生单片机工作原理的理解，具备一定的单片机应用能力，实践证明取得了显著效果。
　　关键词：单片机原理与应用  工程应用实例  应用型人才
　　中图分类号：G64   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（c）-0136-02
　　《单片机原理与应用》是笔者学校电气类专业的核心课程，在专业课程体系和人才培养体系中占据着重要作用。该课程主要讨论单片机的嵌入式系统的基本理论、基本汇编程序设计方法。它是使学生熟悉一种实现电子产品智能化控制的基本手段。根据该校实践化教学改革，以培养学生的实际应用能力为目标，该课程也做出相应的改革。该文以流水灯设计为例，将理论与实践相结合，激发学生的学习兴趣，加深学生的理解和应用能力。
　　1  流水灯设计
　　1.1 设计任务
　　循环点亮8个LED灯，用AT89S51单片机控制8个LED灯完成表1BCD码表示的功能。其中“X”表示灭，“O”表示亮，每一行为一次显示状态，每两个显示状态间隔1s，9种状态循环显示。
　　1.2 总体设计方案
　　流水灯的工作过程：如果要让接在P1.0口的LED1灯亮起来，只需将P1.0口的电平变为低电平即可;如需灯灭，将P1.0口的电平变为高电平即可。同理，其他7个LED灯的亮灭控制方法同LED1。要实现流水灯功能，只需将8个LED灯依次点亮熄灭，只是在亮滅时间设置时，需要考虑人眼的视觉暂留效应，避免时间过短，看不到流水效果，在此次设计中，亮灭时间间隔为1s。
　　由上述可知，设计的流水灯就是一个带有8个发光二极管的单片机最小应用系统，即由发光二极管、晶振、复位等电路和必要的软件组成的单个单片机。涉及到《单片机原理》的主要知识点有复位、晶振、单片机引脚电路、汇编语言程序设计。
　　1.3 各单元电路设计
　　（1）晶振电路。
　　晶振电路如图1所示，该设计中，采用12MHz晶振和30pf电容，两者组成一个稳定的自激振荡器。振荡频率的高低受电容的大小影响。晶振电路为单片机提供标准时钟。
　　（2）复位电路。
　　复位电路如图2所示，该设计中采用上电复位，单片机在每次接通电源时都会从最开始状态运行。单片机复位上电后，8个二极管均不亮，随着单片机程序的运行，发光二极管按照程序亮灭。
　　（3）LED电路。
　　该电路采用共阳极接法，想要点亮LED，需要在阴极加低电平。LED的允许电流范围为3～10mA，LED的压降为1.7V左右，VCC为5V，故电阻上的压降为3.3V，由欧姆定律可得出，R=3.3V/3mA=1.1kΩ，因此，电阻的阻值我们选择1kΩ。
　　1.4 软件设计
　　（1）程序流程图设计。
　　首先将单片机进行初始化，然后点亮第一个LED灯，经过1s的延时后，左移点亮第二个LED灯，再次经过1s延时，再次左移点亮下一个LED灯，当点亮最后一个LED灯时，重新点亮第一个LED灯，实现流水灯的循环点亮。
　　（2）汇编语言程序设计。
　　2  结语
　　该文根据应用型人才的培养目标，考虑到学生在学习《单片机原理与应用》课程时，知识繁杂、学生兴趣较低等特点，在教学过程中采用实例教学的方法，举例说明了实例教学的具体应用过程，加深了学生对知识点的理解，提高了学生的学习兴趣，使课堂知识与实际生活紧密相连，实践证明取得了良好的教学效果。
　　参考文献
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