“单片机嵌入式教学实训平台”在项目教学法中的应用

1、单片机嵌入式教学实训平台”在项目教学法中的应用摘 要：本文介绍了自主研发的单片机教学成果“单 片机嵌入式教学实训平台”在项目教学法中的应用。它把单 片机丰富多彩的小型产品作为项目与理论教学、技能实训、 课程设计和毕业设计有机的融合在一起，将具体项目涉及的 各个知识点融于学生的项目实践过程中，使教学内容更直观、 易懂、易掌握。关键词：单片机 教学实训平台 项目教学法 在单片机基础及应用课程教学中，学生普遍反映内容太 抽象、概念多、指令不易记、编写程序难以下手，教师的课 堂教学效果也不理想。我们从单片机课程特点出发，开发了 “单片机嵌入式教学实训平台” ，采用项目教学法进行了应 用，取得了良好的教

2、学效果。一、单片机嵌入式教学实训平台的组成“单片机嵌入式教学实训平台”由 MCS-51 系列单片机 数据采集、数据处理、数据显示、在线仿真器等多个项目组 成，包括6个基本项目：流水灯控制：通过STC89C52单片机P1 口（通过继电器驱动）外接 8只220V40W彩灯，使 之产生多种亮灭的效果，来模拟霓虹灯的变化情况。8位数码管数字钟：用加 1 、减 1 、设置时间三个按键，使用 8位 4 英寸数码管，采用单片机中断、定时、动态扫描技术， 实现一个可以调控时间的实时电子时钟，其显示格式为：时 -分-秒XX -XX -XX。单片机电子琴：按下15个按键，分别可以发出C大调的声音，模拟电子琴。按下

3、自动奏乐键， 可以播放预先按一定规律编制好程序的乐曲（通过功放驱动 扬声器）。模拟倒计时交通灯：模拟十字路口的交通灯， 实现东西与南北两个方向轮流点亮红、绿、黄信号灯，每次 持续时间 30 秒。当绿灯倒计时到 6秒时，进行 3秒的闪烁， 然后再有 3秒的黄灯过渡，接着转换为 30 秒红灯倒计时。 用两位4英寸数码管显示倒计时时间。16X 16点阵（每个点阵由 5mm 的发光二极管组成）图形汉字显示：每次显示 一个汉字，逐个滚动左移显示“江苏省常州技师学院单片机 嵌入式教学实训平台在项目教学法中的应用” 。液晶显示（1602 LCD字符显示、12864 LCD图文汉字显示）。3个综合 项目：实时

4、温度湿度测量显示。超声波测距。语音控 制家电（电灯、电风扇、音乐播放） 。所有基本项目和综合项目都可以通过在线仿真器与 PC 机的RS232串行口相连，进行在线仿真。二、单片机嵌入式教学实训平台在项目教学法中的应用 我们将“单片机嵌入式教学实训平台”在单片机基础及 其应用课程中，采用项目教学法进行了应用。当教师在教学中讲解单片机硬件知识和指令时，可以通 过演示“单片机嵌入式教学实训平台”上的某些项目，把抽 象变成直观，把枯燥变得有趣，将抽象理论和实物演示相互 穿插，这种“寓理论于演示中”的教学方法，提高了学生的 学习兴趣。例如在讲授单片机并行 I/O 接口时，就以 STC89C51 单片机 P

5、1 口组成的“流水灯控制”项目为实例，向学生详 细分析该系统的软、 硬件工作原理， 分别用 “传送指令”“位 操作指令”“移位指令” “查表指令”等不同的指令完成流水 灯控制。学生们在观看了教师的演示和听讲了有关知识的讲 解后，可以利用 PC 机中的 Keil-uVision2 仿真软件通过 RS-232 串行口连接到“单片机嵌入式教学实训平台”上的在线仿真 器，现场进行编程，实时仿真程序的运行结果，接受全班同 学的评价。学生还可以根据教学计划，模拟“单片机嵌入式 教学实训平台”上的某些基本项目或综合项目，用万能板制 作项目实物，实现“教、学、做”合一。当看到自己亲手设 计、焊接、编程、调试好

6、的项目作品时，学生们充满了内心 的喜悦，获得了极大的成就感，更加激发了学好单片机的积 极性。“单片机嵌入式教学实训平台”上的多样化项目（即 6 个基础项目和 3 个综合项目）可供不同阶段学习单片机的学 生使用。对于学习单片机初、中级阶段的学生，可以选择基 本项目，配合在线仿真器，通过编程、仿真和调试，完成单 片机基础知识的学习；也可以仿照教学实训平台上的项目提供的原理图和参考程序，在万能板上制作实物，练习电路的设计、安装、焊接、调试和编程。对于课程设计（或毕业设计）阶段的学生，可以在教师指导下，以“单片机嵌入式教学实训平台”上的综合项目为参考，将基础项目进行组合，进行小型单片机电子产品软硬件设计和制作，为将来从事单片机产品设计、开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础。参考文献：1蔡朝洋 .单片机控制实习与专题制作 M. 北京：北京航 空航天大学出版社， 2006.2 张毅刚，彭喜源，谭晓昀等 .MSC