單片機課程設計報告

單片機課程設計報告

　　針對單片機課程設計的特殊實(shí)踐性，分析了教學(xué)中出現的客觀(guān)弊端，在此現狀和基礎上，提出基于Proteus+Keil教學(xué)模式的改革，同時(shí)對教學(xué)方法做了一定的調整。下面是小編整理的單片機課程設計報告，歡迎來(lái)參考！

　　放眼當今社會(huì )，電子行業(yè)快速發(fā)展，單片機在多個(gè)領(lǐng)域如工業(yè)自動(dòng)化、智能儀器儀表、消費類(lèi)電子產(chǎn)品、武器裝備、終端及外部設備控制、計算機網(wǎng)絡(luò )和通信設備等有著(zhù)廣泛的應用[1，2]。對于工科的電子、電氣相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，掌握好單片機技術(shù)對自我知識的提升和今后就業(yè)的幫助都是大大有益的。因此，單片機課程在上述專(zhuān)業(yè)中的地位非常重要，而且鑒于單片機特殊的實(shí)踐性，它的實(shí)踐環(huán)節比如課程設計就更是重中之重了。

　　一、我校單片機教學(xué)的現狀

　　我校原有的單片機教學(xué)實(shí)驗環(huán)節有兩個(gè)：?jiǎn)纹瑱C課內實(shí)驗和單片機課程設計。課內實(shí)驗雖然有硬件設計和軟件編程兩部分，但由于開(kāi)發(fā)板上硬件的最小系統比較完善，學(xué)生相當于只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的連線(xiàn)便完成了硬件設計。軟件設計則是在偉福Lab6000系列單片機仿真實(shí)驗系統上完成的，這些實(shí)驗基本都是驗證性實(shí)驗或者是很簡(jiǎn)單的設計性試驗，主要目的是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗了解單片機的硬件環(huán)境，熟悉單片機的編程方法。因此學(xué)生總體所完成的工作基本上是簡(jiǎn)單的軟件編程，硬件設計幾乎沒(méi)有，更談不上是軟硬件的綜合系統設計。這使學(xué)生在以后的工作中應用單片機時(shí)捉襟見(jiàn)肘，學(xué)不夠用。

　　針對以上情況，我校單片機課程設計通過(guò)引入Proteus+Keil兩個(gè)軟件進(jìn)行較大的改進(jìn)，既加強了學(xué)生硬件電路的設計，又有軟硬件聯(lián)調的綜合考量，很好地培養了學(xué)生對單片機系統設計的能力，提高了大家學(xué)習的積極性和主動(dòng)性。

　　此外，之前學(xué)校課程設計題目單一，沒(méi)有考慮到學(xué)生的個(gè)體差異，導致有些學(xué)生無(wú)從下手，最終只能模仿別人的電路板，甚至連設計報告也是抄襲別人的；還有些能力較強的學(xué)生做起來(lái)易如反掌，達不到拔高的效果，這樣就違背了課程設計的初衷[3]。

　　二、Proteus+Keil的完美結合

　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件，能很好地仿真單片機及外圍器件。相對于另一款使用較高的仿真軟件Multisim，Proteus的元件庫更齊全，使用更方便，最重要的是它可以把軟件作用在處理器上，并和該處理器的任何模擬和數字器件協(xié)同仿真。除此，Proteus還提供了大量的虛擬儀器和分析工具，用戶(hù)可以在調試代碼時(shí)清晰地看到仿真結果或通過(guò)節點(diǎn)波形等查找錯誤原因。

　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統，易學(xué)易用。

　　在計算機上，安裝Proteus仿真軟件和集成軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件Keil，就已經(jīng)相當于是一個(gè)設備先進(jìn)、功能完善的虛擬實(shí)驗室了，可以方便地進(jìn)行軟硬件的級聯(lián)調試，加強單片機系統設計的概念。

　　在實(shí)際的課程設計中，先在Proteus ISIS中設計硬件原理圖，確定IO口的端口使用。項目的軟件可在Keil中進(jìn)行設計，生成目標代碼文件*.hex，若編譯失敗，可對源程序進(jìn)行修改，直至編譯成功。把生成的目標代碼文件*.hex添加到硬件電路的單片機中，比如AT89C52，然后運行仿真，即可以看到仿真結果。若不正確，可以分析錯誤原因，修改相應的軟硬件，直至仿真正確[4，5]。

　　三、課題的設置

　　課程設計不同于平時(shí)的作業(yè)，它有一定的針對性，要滿(mǎn)足高中低各層次不同學(xué)生的需求。假如全班同做的是一道很難的課程設計題，學(xué)困生根本無(wú)從下手，更別說(shuō)從此獲取知識了，這樣他們很快沒(méi)有了學(xué)習的積極性，徹底放棄了。于是針對不同階段的學(xué)生，我校單片機課程準備了三個(gè)不同層次的題目組。

　　第一類(lèi)是拔高性題目，比如簡(jiǎn)易計算器，學(xué)生在短期內必須要完成一些實(shí)際應用的題目，要求綜合性知識較全面，適合基本功扎實(shí)、有想法、愛(ài)創(chuàng )新的學(xué)生。例如有些學(xué)生在低年級段就參加了電子設計競賽，已經(jīng)有了單片機系統設計的概念，他們需要的是設計更為復雜實(shí)用的系統來(lái)提升自我。

　　第二類(lèi)是中等難度的題目，比如多功能智力競賽搶答器，學(xué)生除了有基本的單片機知識，還必須有一定的動(dòng)手實(shí)踐能力和邏輯分析能力，并且涉及其他知識領(lǐng)域，適合知識面較廣的學(xué)生。

　　第三類(lèi)是基礎性題目，比如數字溫度計，是學(xué)生在掌握了單片機基本知識后所能完成的簡(jiǎn)單的功能設計，這個(gè)層次的題目要求不高，適合底子較為薄弱的學(xué)生。也就是說(shuō)，讓每個(gè)階段的學(xué)生都能從此次課程設計中汲取相應的養分，有所收獲[6]。

　　由于題目的難度系數不同，最終的評分準則也不同，第一類(lèi)題滿(mǎn)分100分，第二類(lèi)題滿(mǎn)分90分，第三類(lèi)題滿(mǎn)分80分。這樣既有針對每個(gè)層次學(xué)生的題目，又能將大家的差距拉開(kāi)，讓學(xué)生付出的勞動(dòng)與最終給定的成績(jì)基本成正比。

　　四、總結

　　利用Proteus和Keil進(jìn)行課程設計對學(xué)生來(lái)說(shuō)也是樂(lè )于接受的，軟硬件都易于修改，減少了開(kāi)發(fā)設計時(shí)間，而且Proteus軟件可以直觀(guān)地看到仿真結果或節點(diǎn)的波形，也就是說(shuō)學(xué)生在自己的宿舍就能完成前期的設計工作，不再像以前那樣依賴(lài)實(shí)驗室的測試設備，方便快捷，靈活性好。而課題的多樣性，也給了學(xué)生更大的選擇空間，從而提高了積極性和參與性，讓學(xué)生親身領(lǐng)會(huì )系統分析、設計和調試各個(gè)階段的各種滋味，提高實(shí)際應用的能力。