指纹锁单片机课设

㈠ 论单片机课程教学改革与应用实践能力的培养 单片机教学改革总结报告

【摘 要】单片机原理课程对于电子、电信、计算机和通信等专业的学生来说，是一门重要的专业基础课程，但由于长期采用传统的教学模式，缺乏一定的改革和创新，导致单片机原理课程的教学内容和手段显得非常陈旧单一。本文主要阐述了针对通信类学科专业学生的单片机课程进行的教学改革，旨在提高学生整体的实践应用素质。
【关键词】单片机课程 教学改革 应用实践能力
【中图分类号】TP368.1 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2011）24－0039－01

随着微电子学和计算机技术的发展，单片机作为一种具有集成度高、运算速度快、体积小、性价比高等特点的典型嵌入式系统在现代生活和生产中得到了广泛的应用。但学生在以往的教学模式下，普遍感到单片机课程难学，容易产生厌学情绪。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出：“要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式，要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”因此，职业院校改革传统的教学方式，提高学生的实践应用能力就显得尤为重要。
一 单片机基础知识教学
目前，大多数高校的理论教学过程都采用先基础后应用的模式，即单片机硬件结构、指令系统、汇编语言设计、外部系统扩展、接口技术和应用系统设计，这种方法虽思路清晰，但存在着过于机械性的弊端，缺乏生动、直观的实物等辅助教学手段。历年来，学生对于汇编语言部分知识的掌握情况都比较差，究其原因，薯蚂主要是因为汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，虽然它具有占用资源少、程序执行效率高等优点，但同时也具有非常冗长单调、易出BUG、调试困难、代码不易维护和阅读、兼容性不好等缺点。针对这一情况，教师可在讲授完单片机原理硬件结构后引入标准C语言来替代汇编语言的教学，以项目任务为教学单元，打破原有界限，不管硬件结构、指令、编程的先后顺序，数桐埋将各部分知识分解成一个个知识点，为完成一个项目任务抽取每个部分的不同知识点，加以组合，完成一个个项目任务就能清楚单片机的开发过程，同时也掌握了相应的知识点。
二 单片机实践、实训教学
传统的实践课教学大多以单片机实验箱为实验平台，而开设的也多为验证性实验。观察中不难发现，学生在做实验时大都是用实验指导书上已经写好的程序资料，几乎没有学生去分析程序的流程，更谈不上研究读懂那些代码了。另外，对于用到电路硬件的实验，也只是按实验指导书要求在实验箱上做简单的连线，没有一个整体的电气原理图概念，再加上实验条件的有限，不是每个学生都能得到老师的辅导，导致学生过度追求实验结果，而忽略了硬件设计、软件调试等过程。教师可尝试改变传统实验过程中以验证性为主的实验模式，仅提供实验的方向，让学生根据实验目的和要求，提前预习，自己到图书馆或网上查阅相关资料，设计实验方案，编写相关的实验程序。让他们在实验中遇到问题与小组成员讨论解决，最后得出实验结果。学生可根据自己的实验过程撰写实验报告，包括学生实验中遇到的问题，以及提出的解决方案。同时教师也可以组织学生间进行交流，对各组实验结果与报告展开分析和讨论，从而提高学生的研究能力和科学实验的能力。
三 考核环节
传统教学注重知识和理论的学习，考核以期末闭卷理论考核为主。高职教育在保证新知识传授和理论系统性的同时，特别强调职业技能的训练，考核的内容和方式要“以能力的考核为中心”作相应改革。就单片机课程来说，关键是掌握它的用法，有些东西忘记了可以查阅资料，现实生活中也没有禁止工程师查阅资料。考核方式可以灵活多样，以开卷考试来考察单片机的工作原理和程序编写；或布置一个小任务，要求编写程序并且上机调试通过，这些都可以作为考核的手段。
四 成立课后学习小组，建立网络互动平台，鼓励学生参加相应的技能大赛
成立课后学习小组，积极提高学生学习单片机的学习兴趣，给学生提供学习单片机的实验板，同时，让他们自己制作不同功能的接口板，最后进行综合开发，通过逐一模块的能力训练，可逐步提高学生单片机最小应用系统的设计与调试能力，再轮悉经过综合项目的设计、分析与调试，让学生全面了解各项基本技能综合运用的方法，进一步提高单片机应用系统的综合应用能力。积极组织学生参与校内外组织的各种与单片机相关的竞赛活动，开阔学生的视野，增长他们的才干，逐步培养自己的研究能力和创新能力。利用网络开展自主学习，充分发挥校园网的优势，培养学生自主学习的能力，把课程教学大纲、电子教案、教师精心制作的教学课件等教学资源上网供学生自学，并利用电子邮件、系网站的交流园地与学生进行课外交流，为学生答疑解惑，为学生提供更为广泛的沟通渠道与环境。
五 结论
高职单片机课程体系的改革势在必行，应把培养学生的实际动手能力放在首位，对学生的单片机应用实践能力进行培养和锻炼，使学生结合自己的专业特点，把单片机应用到工程实践中，从而提高学生整体的应用实践能力。
参考文献
［1］杨杰、王晓初、王晓红.单片机课程教学的实践与探讨［J］.广东工业大学学报（社会科学版），2009（S1）
［2］李刚等.新概念单片机教程［M］.天津：天津大学出版社，2005
［3］刘辉、王新辉、张文希.从电子设计竞赛看单片机实验教学的改革与创新［J］.长沙大学学报，2006（5）
〔责任编辑：陈晨〕

㈡ 基于单片机课程设计密码锁

采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。
电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。
密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。

㈢ 单片机原理与应用

《单片机原理和应用》是2010年9月由电子工业出版社出版的图书，本书系统全面地介绍了80C51单片机的基本原理、硬件结构、指令系统，并从应用的角度介绍了汇编语言程序设计、单片机外部电路的扩展，以及与键盘、LED显示、LCD显示、打印机等多种硬件接口的设计方法，详细介绍了串行、并行接口的A/D、D/A转换器功能特点和典型应用，增加了单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等内容。

二，本书特色

本书为江西省省级精品课程建设成果。

本书从现实教学和工程实际应用出发，对传统单片机教材内容进行了改良，力求做到与市场接轨，与现实同步。在并行总线扩展问题上，着重介绍了扩展方法和典型应用，对并行器件、并行总线扩展及8255、8155、8279等已基本淘汰的器件进行了精简或摒弃，补充了串行总线技术、串行总线器件接口应用和STC系列单片机内部新增功能部件的使用，以及C51编程规范等内容。

书中有单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等章节，主教材与实验教材整合为一本书，知识量大。

㈣ 简论单片机课程中单片机实验教学探究

简论单片机课程中单片机实验教学探究

论文摘要：单片机的开发与应用、学习将造就一批计算机智能化控制的工程师、科学家。一些中等院校也相继开设了单片机课程设计及相关的课程。在单片机及接口技术课程的教学过程中，实验教学是重要的组成部分。针对单片机课程的教学改革，不断加强单片机课程实验环节，改革教学方法，虚拟仿真实验在单片机教学中的应用，实践表明，该方法有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的工程素养和创新能力，提高了教学效果。

论文关键词：单片机；教学；仿真实验

“单片机原理”是一门理论性、逻辑性、实践性很强的学科，是电类专业一门非常重要的专业基础课，把微机接口部分、汇编语言部分、通信技术部分的知识点等综合在一起，属于逻辑性、工程性、技术性、实践性很强的一门专业基础课。该课程作为电类专业最重要的核心课程之一，它是电类专业高素质技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着非常重要的位置。
然而，传统的单片机教学一般注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，均以学科体系为出发点，忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果却没有显现出来。

一、研究背景及意义

目前，全国将单片机列入单独的比赛项目，在考查中注重学生的能力培养，学生的技能素养教育成为重中之重，加之社会需求高技能人才，许多学校为了适应社会的发展和市场需求在不同的专业开设了单片机课程，然而单片机课程是一门实践性很强的课程，要想在教学过程中取得很好的效果，就必须要求学生在学习过程中多动手实践，但有的学校教学设备有限，怎样解决这个问题。仿真实验课可以让学生在单片机工作室里做中学，真正玩转单片机，也同时解决了学生学起来枯燥，老师教起来吃力的尴尬局面。
目前单片机教学中存在诸多问题。如单片机课程理论为主，实验教学多是进行验证性实验。单片机实验室存在场地和时间限制，学生除了课上，很难有机会接触到所需要的设备，如仿真器、实验板等，个人配备成本太高，个体无法承担。而且实验箱只能验证试验的基本作用和意义，就无从谈起学生动手能力的训练和提升。单片机在当今社会中的应用速度发展迅速，然而单片机教材陈旧，实验设备很容易落后、老化等问题，必然会带来耗资等问题。由此可见，构建成本低廉的单片机仿真实验系统对于单片机教学意义重大。它不仅可以降低实验设备投资，而且能培提高学生的工程素质，养学生的创新精神。在单片机控制系统的设计开发过程中，我们不单要突出设备的自动化程度及智能性，另一方面也要重视控制系统的工作稳定性，否则就无法体现控制系统的优越性。
由于单片机控制系统应用系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。单片机控制系统应用必须长期稳定、可靠地运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大的损失。
影响单片机控制系统应用的可靠、安全运行的主要因素是来自系统内部和外部的各种电气干扰，以及系统结果设计、元器件选择、安装、制造工艺和外部环境条件等。这些因素对控制系统造成的干扰后果主要表现在下述几个方面。（1）数据采集误差加大。（2）控制状态失灵。（3）数据受干扰发生变化。（4）程序运行失常。
由于受到干扰后计数器的值是随机的，因而导致程序混乱。通常的情况是程序将执行一系列毫无意义的指令，最后进入“死循环”，这将使输出严重混乱或系统失灵。
随着单片机及其接口技术的飞速发展，目前面对职业教育存在的突出问题：质量能力与规模能力不相适应，教学信息化程度低，古老的填鸭式课堂教学模式仍应用普遍，“双师型”教师队伍建设机制缺乏完善性，科学管理水平和改革创新能力就提到了日程，管理制度不健全，学校基本办学规范不健全，科学的职业教育评价标准和评价机制达不到标准，学生成长的“通道”不畅通。
从新的教学要求来看，这类课程仅在课堂上讲授基本原理是不够的，必须在教学中加强实践环节，开出一定数量的高质量的配套实验课活独立的实验课程，让学生有足够的实验机会。那么对于单片机实验教学环境建设就相应提出了高要求。怎样解决这个问题，单片机仿真实验应运而生。

二、“单片机仿真实验”初探

伴随着计算机技术的飞速发展，在各个领域都出现了各种仿真系统，为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证，同时为很多学校、企业等节约了大量的人力和物力。在电子信息技术领域也同样出现了大量的仿真工具，如课堂上用到的各种EDA工具；模数混合仿真的Protel、Multisim等常见的电子应用仿真软件，数字系统设计的Fundation、Maxplus II、Expert等。
所谓“仿真”，就是通过开发工具真实地模拟用户系统的运行环境，使用户能够在透明和可控的条件下观察系统运行过程中的状态和结果，仿真实际上也是一种软件和硬件的综合调试手段，它能提高应用系统开发的效率。
用通俗的话来描述“单片机仿真实验”就是在一块虚拟电路板上按照真实电路的设计构想放置一些虚拟的元器件，并模拟实际烧ROM的过程链接上程序代码，“接通”电路观察效果，如果不理想的话可以反复修改电路或程序代码，直至符合设计要求为止。
仿真实验的好处是显而易见的。在没有仿真实验的年代，每架构一个真实的电路都需要费时费力费钱，稍有不慎还有可能前功尽弃，再加上单片机中的ROM芯片是有擦写次数的，而一段程序可能需要修改擦写多次，无形中减少了ROM芯片的使用寿命。仿真实验是在计算机上进行的（可能会费点儿电），以上问题都不存在，而且就现在的仿真软件来说，仿真出来的电路效果与真实电路一模一样，毫不夸张地说，只要仿真是成功的，就可以直接下工厂的流水线生产了。