单片机应用论文第1篇

摘要：本文设计一种智能电子解说系统,具有智能化、个性化、高音质、实用性强等特点。让游客按照设定的经典路线，选择景点或展位的讲解使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果，电子旅游解说系统的出现,使看起来简单的解说系统融入了科技的因素。

本文正是基于凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储以及播放。由游客控制选择按键来播放语音，这样大大降低了外面的干扰，使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果。

关键词：旅游；电子解说；电子导游；凌阳单片机

1绪论

随着改革开放和经济的发展，旅游业也获得了长足的发展，节假日外出旅游已成为人们的首选。对大多数零散游客来说，希望有一种不受制于人的辅助导游手段，迫切需要一种携带方便、操作简便的电子语音导游器。

本文设计一种智能电子解说系统,选用了凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储，经过这样处理合成后的语音音质良好，放音时间持久，而且机体积很小。

2凌阳单片机简介

SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机。该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。

凌阳音频压缩算法处理的语音信号范围是200Hz-3.4KHz的电话语音。根据不同的压缩比分为以下几种：SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240。SACM-A2000音频压缩算法的压缩比较小，编码速率可选择16kbit/s、20kbit/s、24kbit/s三种之一，具有高质量、高码率的特点，适于高保真语音或音乐。

3硬件系统设计

本系统的硬件部分主要实现路线的显示和景点语音的播放。根据景区景点设计一条经典路线，将沿途主要景点用高亮三色LED显示。红色表示还没有听过解说的最近的景点，黄色表示正在听取解说词的景点，绿色表示最后播放过解说词的景点。语音播放按键分为景点相应放音、暂停、继续放音、结束等。音频信号存储在凌阳语音储存芯片中。语音信号放大由凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片SPY0030A完成。整个系统的控制由凌阳单片机SPCE061A实现。具体硬件系统框图如图1所示。

4软件系统设计

本设计选用了SACM-A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储。再利用中断进行键盘扫描程序循环扫描按键，获取按键信息后和内置的操作码比较，用来确定播放相应的语音和显示相应的LED灯。景点的解说词事先利用凌阳内置提供的工具进行压缩和存储。

系统的主程序流程图如图2所示，假设主要讲解景点共4处，分别由KEY1～KEY4控制播放，KEY5是暂停播放、KEY6是继续播放、KEY7停止播放。开机时对系统初始化，包含对显示景点的初始化、对语音播放模块初始化、对键盘初始化等。在键盘初始化中设置时基频率为128Hz的中断，并打开中断。这是为在中断中扫描键盘，利用延时法去抖动，延时时间是响应多少次128Hz中断过程。在KEY1～KEY4键控制下播放景点解说词实际是提取相应景点的语音信息的起始存储地址，然后执行相应的语音播放程序。由于语音播放中断服务子程序必须放在TMA-FIQ中断源上，进入中断服务程序必须先保护寄存器，接着判断是不是TMA-FIQ中断。若是，还要判断是哪一段语音要播放，也就是要获取播放语音的起始地址。在TMA-FIQ中断调用F_FIQ_Service_SACM_A2000函数译码播放。

5制作

录制的语音文件在播放前需转换为SACM_A2000格式的压缩文件。语音压缩可以使用凌阳语音压缩工具（CompressTool）完成。该压缩工具支持.wav格式的语音压缩，但要求压缩语音资源属性为8kHz,16位，单声道。

6结论

经过测试，电子语音导游器的性能达到了设计目标，具体如下：各景点语音解说资料、开机欢迎语音信息播放正常，声音清晰；各按键功能正常，各LED管显示正常。凌阳公司的SPCE061A的结构特点及其相关的开发平台，为我们开发带语音特色的产品方案带来了很大的方便，本系统仅是SPCE061A的一个基本应用，体现了SPCE061A多种资源对产品开发的极大支持，同时体现了其的语音特色。

参考文献

单片机应用论文第2篇

[论文摘要]以单片机为基础，分别以轿车温控系统和贮液容器温控系统为例，阐述单片机在温控系统中的应用原理。

一、单片机在贮液容器温控系统中的应用

该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

（一）硬件设计。选单片机AT89C51为主机，配以两路传感变送器、多路开关、A／D转换器、D／A转换器、V／I转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制，同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时，贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时，如果变化很小，将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响；如果变化大，前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响，反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变，而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时，只有反馈控制动作，最终使系统重新达到稳态。

1．前向通道的设计

采用JUMU90系列的温度传感变送器，其输入范围为：0℃～500℃，输出为4mA～20mA(DC)，测量精度为0.5％．选用10位逐次逼近式A／D转换芯片AD571[2]，接收到有效的CONVERT命令后，内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的DAC在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后，SAP中包含转换后的10位二进制码。转换完成后，SAP发出DR信号(低电平有效)，单片机查询到DR=0时，便使其打开三态缓冲器输出数据。

2．后向通道的设计

(1)D／A转换器的设计。为了满足系统的精度要求，选用10位的D／A转换器DAC1020。由于其内部不带有锁存器，所以必须通过I／O口才能与AT89C51单片机连接，又由于AT89C51的字长是8位的，一次操作只能传输8位数据．因此AT89C51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到AC1020。为了使10位数据能够同时送人DAC1020，避免输出电压波形出现毛刺现象，故必须采用双缓冲器方式。AT89C51先把高2位数据输出到74LS74(1)，接着把低8位数据输出到74LS377，与此同时74LS377的片选信号也作为74LS74(2)的时钟脉冲，把74IS74(1)的内容打人74LS74(2)中，从而使一个完整的数据同时到达DAC1020的数据输入端．这样就消除了DAC输出端的毛刺现象。

(2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是ZMAN16BG，ZGICr18Ni9Ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号，而D／A转换器的输出为Ov～5V的电压信号．所以在D／A转换器和调节阀之间要加一个V／I转换器和一个电气阀门定位器，将0v～5v的电压信号先转换成4mA～20mA的电流信号后，再将4mA～20mA的电流信号转换成0．02MPa～0．1MPa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。

（二）软件设计。经分析，系统软件可采用结构化模块程序设计，主要有系统主程序、看门狗中断服务程序、键盘扫描子程序、显示子程序、报警子程序、A／D转换子程序、D／A转换子程序、PID数据处理子程序、BCD码转换子程序。

主程序开始后，先对单片机AT89C51和8155芯片进行初始化，接下来是开中断，调用键盘扫描子程序，选通多路模拟开关的1号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后传入单片机。若温度越限就报警处理，否则直接处理后送显示，再选通多路模拟开关的2号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后送人单片机进行总的运算处理，输出给D／A转换器变成模拟信号去改变调节阀的开度。

二、单片机在汽车空调温控系统中的应用

（一）硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52，AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器，与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程／擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源：两个外部中断INTO和INT1．三个定时器中断(定时器0，1，2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个：分别是外部中断INT1，定时／计数器T0，T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式，也即是INT1=0；一旦INT1引脚的采样值为低电平，则TCON寄对于定时器TO和Tl，通过寄存器TMOD，TCON来控制和选择定时／计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置，系统复位时，寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔，设置为工作方式1，即l6位计数定时方式：定时Tl作波特率发生器使用，选择在工作方式2，即8位自动加载方式；定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率，设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时，计数速率为lMHz．微机串口通常采用RS232电平，而单片机串口是1TrL电平，二者不兼容。所以，接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD，RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD，TXD和SG相连，MAX232电平转换芯片的第9，10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2，3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7，8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入／输出端口，自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始，随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移位脉冲的作用下，由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下，并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”，通知CPU可以接着发送下一个字符。

（二）软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时，软件进人上电自检状态，这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息，初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化，智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时，通过温度调节按键可以设定需要的温度值，温度传感器定时检测车厢温度，显示器显示温度设定值和温度测量值，混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节，温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON／OFF”键，可使温控系统进入“软关机模式”。此时，系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯，显示器熄灭，混合风门步进电机停止运转。

参考文献：

[1]李华，MCS一51系列单片机实用接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社．1993．306405．

单片机应用论文第3篇

[关键词]动物温度传感器单片机

一、设计指标

本系统采用了高精度传感器AD22100。要准确测量动物病患体温，首先应全面了解动物的正常体温。据有关资料报道.美国科学家用口腔电子体温计对几十种动物测试得到了一系列数据，可将这些数据存储于上位机之中。考虑到整个监控系统的成本，A/D转换采用价廉的8位芯片.设计时量程范围确定为36.00-41.10℃。将36.0℃时.输入到A/D芯片的电压处理.调整为0V.温度41.10℃时.输入到A/D芯片的电压处理、调整为5V。温度每升高0.02℃，.电压升高5V/255=0.0196V.保证系统分辨力为0.02c.0.02℃×255—5.10℃.温度上下限为36.0℃-41.10℃。报警温度为36.5℃。

二、方案比较与选择

本课题的核心问题在于模拟量到数字量的转换以及数字量的显示，笔者对两种比较理想的方案进行讨论。

1.硬件实现:在温度传感器AD22100将温度信号转换成电压信号后，通过A/D转换器将电压模拟量转化成八位二进制精度的数字信号，再把该八位二进制精度的数字通过译码转化成十进制数，并最终用数码管显示。

2.基于单片机的软件实现:在温度传感器AD22100将温度信号转换成电压信号后，通过A/D转换器将电压模拟量转化成八位二进制精度的数字信号，改用51单片机，通过编写程序，按照一定的算法来将八位二进制精度的数字转化成十进制数，并通过数码管显示出来。

实践表明:A/D转化器转化出来的是八位二进制精度的数字，这个二进制数的大小并不代表真实的温度，需要一种算法来实现而不是单纯的译码就可以实现的。而单片机软件实现分辨率高，高可靠性且具有一定的智能功能。

所以综合考虑，确立方案:用单片机程序将该八位二进制精度的数字转化成十进制数字，再利用单片机驱动显示器显示，可以从显示器上精确的读出温度的数值。

三、硬件设计

1.传感器、放大模块。测量温度的时候，我们选用具有信号调理的电压输出温度传感器AD22100。其有以下特点:工作温度范围为—50~150度；温度系数22.5mV/℃；输出电压正比于温度与V+的乘积；线性优于满量程的±1%。；反向电压保护；高电压、低阻抗输出。

温度传感器AD22100将温度信号通过温敏电阻R的变化转换成电压信号，从运放输出端输出电压，对应的电压信号传输函数为:

当图中电源电压为+5V，—50~150度对应的输出电压为0.25~4.75V。温度与输出电压呈线性关系，当温度变化有变化，则会对应有一个电压输出，通过温度传感器AD22100将温度转化成电压。

2.A/D转换模块。运用A/D转换器ADC0809将模拟量的电压信号转化成八位二进制精度的数字量ADC0809芯片介绍可参看有关文献。

3.单片机的显示数码转换模块

(1)原理与算法。在很多运用单片机进行测量的系统中，通过传感器或A/D转换后的数据只是测量数据，并非显示数据，将这些测量数据转换为二进制的显示数据，才能通过查表的方式正确显示直观数据。8位二进制有0-255共256个值，但是电压值却只有0-5V，8位二进制的0和电压的0V对应，而8位二进制的255和电压值的5V对应，把0-255分成5分，即255/5=51，，1/51=0.0196V，即一个8位二进制值所代表的电压值近似为0.0196伏。再按照这个关系去除以51，得到十位电压值；再将余数与26比较，小于26直接乘以10再除以51，所得商就是个位电压值；如大于26则先减去26，再乘以10，然后除以51，所得商再加上5，即得个位电压值；将第二次除以51所得余数，按第二次除以51的方法进行计算，所得结果为十分位电压值。(2)单片机与LED数码管动态显示接口电路。具体电路可查阅相关文献。由于动态显示情况下，CPU要定时扫描刷新显示，数码管的信号在不停的通断变化，为了保证显示效果，一般会在数据端口接一个缓冲驱动芯片(如74HC244、74LS244等)，而在位选通端接一个PNP三极管作驱动(如9012、8550等)。

4.超温异常报警模块。利用AD22100传感器取得电压模拟量后，根据其传输函数公式

可算得当温度TA达到36.5时，电压模拟量V0的值为2.196V。所以，在V0后面加一个比较器，当V0大于恒压源设定值时，就会在比较器输出端输出一报警信号，从而引发报警装置。

四、软件设计

1.显示程序的实现。在程序设计时一般将具体的显示部分单独分出来组成一个显示子程序，这样编程方便、思路清晰，也便于检查。显示时，从主程序调用显示子程序，根据显示数据通过查表程序读取显示代码，将显示代码从P0口传给数码管，同时P2选中1个数码管，每个数码管亮1MS，显示完接着显示第二位数据，当所有数码管第一轮全部显示完后返回主程序。

2.程序设计。设计者可按个人习惯及擅长具体设计。

五、问题及展望

此类温度检测器只能有一种报警温度值，理论上只适用于平均温度接近的一类动物的检测，存在局限性，可在此问题上进行深入的研究，制造出集成的有各种温度设定值得模块，设计更加通用型的温度检测仪。

参考文献:

[1]薛钧义，张彦斌.MCS一51系列单片微型计算机及其应用.西安交通大学出版社，1991.

单片机应用论文第4篇

1.1手机语音

目前，手机的语音功能越来越强大，其中语音功能中有一项非常重要的功能——语音识别，这种语音功能和单片机具有密切的联系。语音信息条目输入后，单片机系统就可以进行识别，并且进行相关的操作。单片机主要设置于音频入口处，主要功能是为了收集各种音频信息，然后一一分析、辨别，最后分别向各个部件下发指令，完成相关的操作。

1.2电话录音

电话不仅具有通话功能，同时还具备通话录音功能，单片机用于录音电话中不仅可以收集各种请求信号，也可以发出相应的控制信号。

1.3应用于仪器仪表领域

单片机具有体积小、高集成度、可靠性高等优点，将其应用于仪器仪表行业，可大大提高仪器仪表的智能化、数字化程度，也可以有效提高仪器仪表的控制功能、处理功能、测试功能。比如，目前将单片机技术应用于航天航空仪器仪表中，在很大程度上提高了仪器的集成性、可靠性以及准确性，事故发生率也大大降低，整个航天航空电子系统的智能化、自动化水平显著提高，信息传递效率和速度也有效提高。

1.4应用于家用电器领域

随着单片机技术的不断发展和普及应用，单片机技术不仅仅局限于一些高端的科研器械领域中，同时在人们的日常生活中也得到广泛应用。单片机的应用可以使整体家用电气得到智能化、一体化控制，也可提高电器的使用性能，有效识别相关的信息。比如，微波炉、洗衣机、电视机等一些常用的家用电器的显示系统、控制系统中会应用到单片机。将其应用于电视机上，可以使用户有效控制大型智能游戏，而且也可以选择更加方便的频道方式。将其应用于微波炉上，可以使食物的加热时间以及加热温度得以控制。将其应用于洗衣机中，可以按照衣服的脏度以及衣料的材质自动选择洗涤的强度、时间以及洗涤剂使用量。

1.5应用于医疗器械领域

现阶段我国医疗条件下，在检测手段、消毒条件、住院条件、检测手段等各方面都具有或多或少的问题，对患者就诊会有一定的影响。在医疗器械领域中应用单片机技术，可以在同一时间对多种疾病进行有效分析，不仅可以大大提高检测设备的检测准确性，也可在很大程度上提高诊断下药的科学性、可靠性，减少临床漏诊、误诊率。同时，在医疗器械中应用单片机技术，有利于提高医疗设备结构的智能化、合理化、自动化。目前，像分析仪器、超声波检测仪器、呼叫系统等医疗器械中都会应用到单片机。

1.6应用于工业控制领域

近年来随着工业的不断发展，工业生产的自动化程度不断提高，尤其是在电力高压行业、核工业、粉尘工业等一些特殊环境下，对于人体的危害较大，因此基本上都已经实现自动化操作。在这些高危作业的自动化操作中目前已经广泛应用到单片机技术。在工业化控制管理过程中应用单片机技术，通过数据采集以及过程控制手段实现了工业控制管理工作的有效性以及科学性。目前，在报警系统、自动喷漆系统、流水线作业系统等方面都广泛应用到单片机技术。

2.关于单片机的开发技术

出现新的CPU后，以往的8位机慢慢增加到了16位机、32位机、64位机甚至更高的级别。现阶段，基本上单片机都应用了EET技术，增加该项技术后可以有效避免外界的干扰，确保系统的时钟信号不受影响，整个系统的可靠性得以提升。在单片机中应用布线和驱动技术，可以减少噪声，减轻噪声对于电路信号的干扰，提高电路信号的传输质量。其次，在单片机中还应用了OPT技术、裸片技术、表面贴技术等，OPT技术相对于掩膜技术而言，具有生产周期短、风险小等特点；而裸片技术以及表面贴技术可避免OPT芯片出现接触不良现象。开发单片机技术的过程中，应该综合考虑成本、性能、适用环境等多方面因素，尽可能开发出和企业相适应的自动化系统。在选择编程语言时，由于C语言程序具有良好的可继承性，而且也便于进行模块化设计以及管理工作，因此一般都会选择C语言。在选择型号时，有AVR、8501、MS430、PIC等多种选择，因为不同的型号并不会存在较大的差异，因此在选择其中的一种型号后能举一反三。另外，在设计、开发单片机的过程中，还需要考虑接口设计、系统干扰、驱动电路设计、软件设计、平台建设、接口设计、抗干扰设计等诸多方面。

3.总结

单片机应用论文第5篇

[关键词]单片机、建筑设备、项目教学、实践考核

中图分类号：G421 文献标识码：A

[中图分类号] TU855[文献标识码]A

近年来，单片机以其控制能力强、可靠性高、通用性好、扩展灵活、体积小、价格便宜等优点，在工业控制、家用电器、建筑设备等大多数行业都有广泛的应用[1]。在智能建筑中，电梯控制系统、空调温控系统、安防系统、消防系统、照明控制系统中均可见到单片机的踪影[2]。因此，对于需要熟知建筑设备原理的建筑设备类高职学生掌握单片机应用技术显得相当重要。在我校建筑设备、建筑电气、楼宇智能化专业中均开设有单片机课程，但传统的单片机教学存在重理论轻实践、考核方式单一等诸多弊端，造成学生单片机应用能力不足，与企业要求的高技能型人才培养存在较大差距[3，4]。基于上述情况，本文从案例教学的角度以及基于自主研发的单片机实践教学平台对这门课程的教学模式进行探讨。

一、单片机教学的现状

高职高专单片机教材众多，但从内容编排看大多是叙述单片机内部硬件结构、单片机指令系统、汇编程序设计、单片机定时/中断、单片机的扩展应用以及电路接口相关理论知识，与实际工程应用联系较少，使得学生学完之后仍无法应用于实际工程。现行的教材中虽配有实验，但也多为验证性实验，内容较为陈旧、模式单一，缺少创新性的训练和锻炼，一般都是老师按照大纲要求操作几个实验，学生跟着模仿完成规定的实验等这样的教学模式，而学生就缺乏在实验中积累解决工程实践中问题的经验，无法进一步提高其能力。

我校建筑设备类专业学生生源包括普通高中生、中职升高职对口生等学生，在学习自主性、知识接受能力方面都存在一定的差异，面对枯燥的理论知识传统的教学方法难以提起学生的学习兴趣。因此应该因材施教，注重教学实验讲解及着重培养高职学生的动手能力，理论结合实践，以实验带动理论学习，以实验加深理论理解，方才能够取得良好的教学效果。

目前单片机课程的考核通常是平时成绩与期终成绩三七开，实验成绩计入平时成绩，期终测验重点考核理论知识，采用闭卷笔试形式进行考核。而闭卷考试形式只能在一定程度上考查出学生对知识点的理解与记忆，很难灵活地考查出学生的分析与解决问题的能力。这种考核形式容易使学生误以为学习单片机只要死记硬背知识原理即可，实验技能的培养并不重要，从而树立错误的学习导向。

二、单片机教学的改进

（一） 课程的引入

单片机的第一课，首先要让学生对单片机的应用有一个感性认识。利用自主开发的单片机控制系统给学生演示最基础的流水灯控制，使学生能联想到街道上的霓虹灯、交通灯、广告牌等，并通过改动极少的参数实现他们所想的功能。直观的演示以及告知学生在学习单片机的过程中每个人都可以实现这样的系统，容易激发学生学习单片机的积极性，树立学生学习单片机的自信心。

（二） 调动学生学习的积极性

高职学生的特点是一般抽象思维能力不足，若直接教授编程语法知识则难以引起他们的兴趣。因此应多注重形象思维方面的教学，在实际教学过程中先做后学，在做中学习理论知识，最终完成教学任务。目前市场有很多单片机实验箱或实验模块供学生学习，运用实验模块的确可以快捷方便地进行操作，但实验模块最大的缺点是不能进行硬件设计，也不能使学习了解整个单片机系统开发的过程。因此我们在教学时并不直接把成品的实验箱提供给学生，而是仅提供原理图和PCB板图，打印出图、转印做板、元器件焊接等全部由学生自己完成，当学生亲手完成了项目的设计与制作，看到实际效果时会充满了喜悦和成就感，这会激发学生学习单片机的积极性与创造性。

（三） 合理设计实验项目教学内容

为能达到教学大纲的要求，并结合建筑设备类专业学生就业后的工作性质特点，在教学过程设计了七个基础项目（模拟交通灯、计数器、电子时钟、液晶显示广告牌、简易数字电压表、温度测试、电机驱动）和一个综合项目（智能电梯控制系统），在每个项目均给予学生详细的实验方法、程序流程图、范例程序及程序解析，让学生通过输入范例程序理解程序中各指令的作用和程序的结构；根据电路原理，重新编制程序完成各基础项目所规定的任务，以达到学生能够独立编程的目的；最后通过综合项目智能电梯控制系统的设计和调试，让学生全面掌握硬件和软件这一有机的整体，形成单片机应用“系统”的概念，培养开发单片机应用系统的综合能力。另外，在每个项目完成之后，均配有和工程实践联系紧密的扩展项目，在相同或经少许的改动的硬件基础上，改写相应的程序即可完成各种不同的功能，这样会让学生觉得单片机系统就在他们生活中，也会大大提高学生的学习热情。

（四） 实践考核与理论考核相结合

考核的目的在于检查教学效果，以便改进教学工作，提高教学质量，督促学生积极努力地学习。对于单片机这种应用性极强的课程，考核方式应以实践考核为主，考查学生是否真正能学以致用。为此，在考核方式上做了以下尝试。理论考试采用开卷的形式，主要考查学生对知识的掌握和应用能力，题型采用分析和程序设计题为主，答案不唯一，可以引导学生开动脑筋编写最佳程序，培养学生严密的逻辑思维和推理能力。实践考核类似于综合实验项目，目的是检查学生对单片机系统的掌握程度和综合应用能力。理论考试和实操考试都及格时，本课程才能获得学分。这样做可以避免有些学生因实操薄弱而用理论成绩弥补的现象，引导学生强化实践能力方面的锻炼。

三、结束语

在高职院校教学过程中，单片机应用技术课程是一门理论性和实践性都很强的综合课程，需要多个方面的有机结合。本文根据开发的建筑设备类专业单片机的实践教学平台，采用实践先行、理论并重的教学模式进行教学，经实践证明该教学方式效果良好，大大提高了学生对单片机学习的积极性与实践动手能力，得到了学生与学院的认可。

【参考文献】

[1] 王静霞. 单片机应用技术-C语言版[M]. 北京：电子工业出版社，2009.5

[2] 张世冬. 单片机在楼宇照明中的应用[J].科技致富向导，2011（11）：122.

[3] 王新刚,余洁. 浅谈单片机课程教学质量的提高[J]. 教育与职业 ，2010（32）：139-140.

单片机应用论文第6篇

【关键词】单片机教学 单片机思维 微机结构体系 讨论课

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）07-0019-02

《单片机原理与应用》课程是工科专业课程的重要环节，尤其是在光电、自动控制、机电、电器、电子信息等专业中，单片机都是专业必修课程。在《模拟电路》、《数字电路》等课程的系统学习之后，通过单片机的学习，使学生掌握单片机的基本原理和使用方法，从分立元件构成的电路，逐步过渡到数字集成电路的应用，进而转入DSP、PLD、嵌入式等更高一级的专业技术的学习。

1．单片机教学过程中的难点

单片机课程的重要性毋庸置疑，但是教学质量和教学效果却差强人意。单片机课程有其自身的特点。数字电路是它的基础，但是学习方法又有别于数字电路。单片机有完整的理论体系和构架，单片机的入门需要立足于这个理论体系，但是对于初学者而言，过多的专业术语很陌生，难以理解，入门的门槛相对较高。单片机的各个组成部分之间看似松散的关系，也使得单片机的教学不够连贯、逻辑性不强。实验环节侧重于各部分的使用方法的验证，学生自主发挥的空间不大。这些都是单片机教学过程中应该予以重视并加以解决的问题。

本文提出“建立和强化单片机思维”的教学方法，对该教学方法进行理论研究，并用该方法在课堂上加以尝试，取得了很好的教学效果。本文旨在找到一条提高单片机教学质量，达到或超出教学大纲要求的教学效果的方法，为单片机教与学找到一条新路。

2.强化单片机思维教学法

单片机思维是指：在深刻理解微机的构成机理和原则、熟练掌握单片机的应用方法的基础之上，从微机体系的视角思考和解决单片机应用系统的具体问题。“建立和强化单片机思维”的教学法，是从学生的认知过程的连贯性和逻辑性的角度出发，将单片机的核心理念贯穿于整个教学过程中，使学生对单片机的认识不仅仅停留在如何使用，而是深入到单片机这个芯片的设计思想中，从而形成一种用基于单片机芯片设计的理念来构建单片机应用系统的思维模式。单片机思维的形成需要教师在教学过程中有步骤、有层次，系统地引导。总的来说，课堂和课外的理论教学和实践教学要相互配合，取长补短。本文仅从理论教学的角度来探讨如何帮助学生建立和强化单片机思维的问题。

2.1课堂理论教学

2.1.1注重微机体系概念和单片机思维的建立

将微机体系的概念贯穿于单片机教学始终，将单片机各组成部分有机地联系起来，启发学生从微机体系角度思考单片机的具体问题，从而使学生建立“单片机思维”，深刻理解单片机原理，从而灵活运用单片机。

单片机理论教学的内容是MCS-51单片机，51单片机的特点是结构清晰，层次分明，构架简洁。中央处理器是计算部件，相当于人的大脑；与之相对应的是计算的数据的存储部件：存储器，相当于人的脏器；计算机需要和外界交流，也就是输入输出部件，相当于人的眼和嘴或者手；将这些部件联系起来的是总线，相当于人体的血管和神经。这些基本部件构成了单片机的最基本的组成构架。教师在讲解过程中，将这一构架贯穿始终，使学生展开想象，理解微机的工作原理是什么，各部分是如何联系，协同工作的——这是单片机思维的“基本点”，这个基本点和另一个基本点——“单片机对硬件的操作是通过对硬件的地址的读写来实现的”相结合，构成了整个教学过程的主线。在学习单片机的各个组成部分以及在学习其他类型的单片机的时候，都要从这两个基本点出发，把握住这根主线。

该系列的单片机诞生于1978年前后，虽然其历史悠久，但具有51内核的众多单片机一直都是工业应用上的主要型号。AVR、PIC单片机以及功耗更低、处理能力更强和资源更丰富的MSP430单片机，在微机的核心构架、基本理念上，都以51为基础，但又风格迥异。可以说，MCS-51的教学目的，不仅仅局限于学习如何使用MCS-51单片机，更在于使学生深入理解单片机的构成，掌握一般意义上的单片机的学习方法，灵活运用单片机，形成单片机思维，进而籍由相同理念，将单片机的基本概念和学习方法推广到其他类型的单片机学习过程中，可以起到事半功倍、举一反三的效果。实践证明，基于微机体系的教学方法，使学生学得更加扎实，更加广泛，学生能快速地掌握其他类型的单片机。

2.1.2入门时弱化专业术语

学生们在进入单片机课程之初，就会面对很多新的概念或专业术语，如：具有存储功能的：锁存器、寄存器、存储器；接口、端口等。这些专业术语一方面准确、精炼地表达了相关的知识内涵，但另一方面也在很大程度上给学生的认知造成了一定困难，学生们面对这些新词汇的时候，感到不解、害怕、无所适从，从而降低了学生的学习兴趣，打消了学习的积极性。单片机课程十分重要，很多同学都希望能学有所成，学有所用，但他们的学习热情，往往在正式进入单片机课程之初就被浇灭了。所以，在入门之初，可以弱化这些术语、概念和词汇，仅仅从字面入手，用容易为学生所接受的方法，对这些术语所涉及的功能进行简单阐述，并不花过多精力解释和追求概念的完整性，带学生跳过这道门槛，直接进入主题。弱化专业术语并不是回避概念，而是在认知过程中的一种策略，从浅层次了解概念，降低难度，从而扫清障碍，打开学习的上升通道。

单片机应用论文第7篇

【关键词】单片机；项目式；课程改革

单片机应用技术是高职院校电子信息类、自动控制类等专业的核心课程，这门课程学习的好坏直接影响了学生对专业研究的进一步深入的能力及电子信息类人才培养的基本要求。据调研高职院校单片机技术应用课程教学方式，部分院校按照知识体系讲授，讲授内容顺序为单片机技术概论、单片机体系结构、汇编语言程序设计等[1]。按照知识体系讲解，教师和学生普遍感觉内容枯燥无味，学生对知识点难以理解，更不用说具备利用单片机设计应用系统的能力。部分院校目前利用项目驱动式教学，经过实践教学测试，教学效果良好。

一、教学模式的改革

教学模式由知识体系讲授转变为项目驱动方式。这两种方式各有优缺点，知识体系讲授对于高职阶段的同学说来说，能够系统的了解单片机的内部体系结构，对指令执行的内部过程更加清晰，知识点介绍完后再通过一个大的课程实训项目完成课程的实践教学。项目驱动式教学方法是通过多个项目的学习完成单片机课程的教学，即介绍某个项目时，先介绍理论知识，紧跟着完成实践教学，即设计项目硬件电路、软件程序，然后调试系统等环节。每个项目能完成具体的某种功能，学生学习兴趣会增加，对课程的理解更加深入。两种讲授方式存在的弊端有：知识讲授体系缺乏兴趣性、理论较难理解、缺乏实践能力的锻炼；项目驱动式对单片机的内部原理分析不够深入，但提高了单片机应用项目的实际开发能力。

实际教学过程中可采用模拟仿真及实物焊接两个环节。硬件仿真电路使用Proteus硬件仿真软件，该软件内部集成了多种常用的单片机芯片、电阻、电容、晶体管、LED、LCD液晶屏等，电路搭建方便，仿真效果良好，目前广泛的应用在单片机课程的教学中。软件采用KEIL软件，该软件使用方便，通过建立工程文件到生产HEX文件整个流程清晰易懂，代码编译质量高。Proteus和KEIL两个集成开发环境具有联调功能，提高了学习效率，使得系统开发流程更加直观，容易被学生接受。

二、教学内容的选择

教学内容的选择需符合人才培养方案的定位。学生通过本门课程的学习，能够掌握单片机实际项目的开发流程；能够独立设计常用的单片机控制系统；具备检修单片机应用系统故障的能力；能够熟练使用仿真软件进行系统仿真测试；提高学生手工焊接技能等要求。

通过多个项目的设计，使得单片机技术中的知识点全部介绍，能够达到上述要求。教学项目需从简到难，然后综合设计多个项目，最终达到理论和实践教学效果。教学内容详细介绍如下：（1）单片机最小系统的介绍。可选用项目点亮一个发光二极管。分析单片机与PC机的区别，介绍单片机的基本知识等，理论分析后，在Proteus中搭建硬件电路，在KEIL中设计软件程序，然后调试程序，观察系统是否正常工作，需重点介绍集成开发环境Proteus、KEIL软件的使用。（2）单片机IO端口的学习。如可选用流水灯系统展开介绍，详细分析单片机内部IO端口的特点，分析其应用场合，通过软硬件设计提高学生实践能力。（3）单片机定时/计数器的学习。可选用秒表设计项目展开教学，通过对秒表延时时间的准确设计，采用定时器查询方式完成延时，能够较好的掌握定时/计数器的工作原理及实际应用程序设计。（4）单片机中断系统的学习。在秒表设计中延时程序可用中断方式完成，通过与查询方式的比较，能够让学生更容易理解单片机定时与中断之间的关系。（5）单片机键盘电路的学习。需掌握独立按键和矩阵键盘两种方式的应用，可采用万年历系统的设计，在此项目中介绍数码管动态驱动方式及常用的LCD1602、12864等液晶屏的使用，此项目进一步综合运用了定时、中断资源，提升了学生综合运用单片机内部资源的能力。（6）最后通过多个综合项目的设计，达到教学目的。如单片机温度控制系统设计、单片机测距系统设计、单片机密码锁系统设计、单片机语言报警系统设计等。[2-3]

在项目设计过程中，为了达到更好的教学效果，可以网购单片机学习套件，学生动手从单片机最小系统焊起，然后焊接接口电路及串口下载电路等。通过实物的焊接能够加深学生对单片机应用系统的理解，且每个项目HEX文件能够在此套件上验证，包含了仿真与实物测试。也可以让学生在万能板上焊接每个项目电路，进而提高焊接能力及实物查错能力等。

三、考核方式的改革

单片机课程的考核采用平时成绩和期末成绩按比例相加得到课程成绩。平时成绩应占主要部分。平时成绩的重要性提高，学生的积极性会增加，能让学生认真的完成项目的设计。

高职院校的学生主要是培养实践能力的提升，在理论够用的基础上，强化其动手能力的锻炼。如何对每个项目进行考核呢？可考核硬件电路设计的正确性、软件程序设计的合理性、功能的完整性等。为了进一步提高学生的实际动手能力，可让学生在万能板上焊接单片机应用系统，考核学生的手工焊接能力、实际电路板查错能力、团队配合能力等。考核内容可包含有其他内容，如学习态度、出勤情况等方面。

四、项目举例

以电子钟设计为例。项目目的是掌握单片机定时器、中断系统、键盘电路、液晶屏的综合应用。硬件电路设计方面，需搭建单片机最小系统、时钟控制按键、显示电路，通过硬件电路的模拟仿真及实际电路板的焊接，进一步强化了最小系统及扩展电路的设计要点，掌握了液晶LCD1602的内部电路结构原理及引脚的接线方法[4]。

软件设计方面，软件流程图如图1所示。主函数需先初始化液晶屏1602、定时器、中断系统。初始化结束后进入无限循环，无限循环包括有时、分、秒的显示程序、按键扫描程序。当定时1S到后进入中断服务程序，秒加1，当秒到60时，分加1，当分加到60时，时加1，当时为24自动返回到0。按键扫描程序需设计时钟启动、暂停、复位按键检测程序，使得时钟为可控时钟，该程序需在循环程序中不停的被执行，即为按键扫描达到控制效果，为了达到更好的控制效果，可采用按键中断方式去完成软硬件的设计。

五、总结

单片机技术是一门实践性很强的课程，教学内容、教学方式、考核方式等需在实践教学中不断改进。论文简要的介绍了项目驱动式教学法在单片机技术课程教学中的应用，通过实际教学效果的考核，达到了预期的教学目的，教学效果良好。

参考文献

[1]汪万维.单片机课程教学改革探讨[J].武汉大学学报(理学版),2012(10):95-97.

[2]张涛,韩春贤,等.单片机课程教学改革之我见[J].天津职业院校联合学报,2012(8):101-102.

[3]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].北京:电子工业出版社,2009.

[4]杨利亚,潘海燕,等.《单片机原理与应用》教学改革与探索[J].电子世界,2012(11):167-168.

本文系2011年安徽商贸职业技术学院院级质量工程项目“特色专业--应用电子技术专业”阶段性研究成果。

作者简介：

单片机应用论文第8篇

关键词：单片机；仿真；案例教学；教学改革；电子竞赛

单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富，且软、硬件发展很快，新器件不断，故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷，实际使用不知如何下手，不能真正掌握单片机技术。因此，如何安排教学内容，使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通；如何设计教学方法，激发学生的学习兴趣，真正理解和掌握单片机技术，是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点，我们提出了“案例教学”的教学理念，以达到创新人才的培养效果[1]。

一、单片机教学的现状和存在的问题

（一）传统的理论教学环节

教师上理论课时，先讲述单片机的理论知识，如讲述单片机的概述与发展，单片机的内部结构，指令系统及I/O接口电路，而讲述单片机实例的课时比较少，达不到理想的效果，并且学生在学理论知识时，只是处于被动接受知识的一方，调动不了学生的主观能动性，学生对单片机知识的学习会感到很盲目，从而对这门课程产生不了很大的兴趣。

（二）传统的教学实践环节

教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱，学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路，下载现有的实验程序，得出实验结果，一般只能起一个验证过程的作用，学生缺乏对整体电路的设计，也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会，从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节，对于设计一个单片机应用系统，要涉及到很多的单片机的专业知识，很多同学只是在网上下载一些实例，按照资料设计硬件电路图，复制其程序生成HEX文件，然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计，很多同学基本完成不好，主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。

二、单片机课程仿真案例教学的实施

（一）单片机案例教学简介

单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中，基于项目开发的过程来组织教学内容[2]。

（二）单片机案例确定

经过教研室教师对单片机案例进行设计，将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段，分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段，基本掌握单片机的I/O口的使用，学生比较容易掌握，而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段，需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难，涉及到的传感器驱动程序比较复杂。

（三）单片机课程仿真案例具体实施

1.教师进行具体案例任务的确定，并确定相应的单片机知识点，针对各个具体的案例，老师进行设问。同时，课前将下一堂课的案例材料发给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行分小组思考和探讨。

2.在课堂教学组织方式上，每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织，以任务目标为主线，结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解，引导学生思考并提出相应的解决方案，激发学生的主观能动性和创新能力，学生在学习过程中以小组为单位，每组针对任务和要求进行分析，并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后，由老师进行总结和评价，指出案例所涉及的理论知识及其应用方法，就学生提出的问题进行解答[3，4]。

3.将实践教学环节溶入课堂教学，学生实践环节以课堂教学任务为对象，利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图，用KeilC软件进行软件程序的编写，然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评，并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上，进行适当修改。

4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。

第一，确定具体任务和要求：设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个（或者6个，其中东西一组，南北一组）LED信号指示灯，南北方向的绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，东西方向的红灯亮30秒，然后南北方向红灯亮30秒，东西方向绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，依次循环，数码管倒计时显示，当出现紧急情况时，四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。

第二，确定交通灯案例的相关单片机知识点为：并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计，以及其相应的8255的驱动程序，定时器和中断程序，数码显示电路和按键电路驱动程序等。

第三，针对交通灯案例老师准备的问题：问题1：为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现？问题2：倒计时1秒应该如何实现？问题3：紧急情况用什么来实现？单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码，P2口提供东西方向的段码，P3.0-P3.3分别提供南北方向和东西方向数码管的位码，P0.0-P0.5分别提供6组交通指示灯。

三、单片机课程仿真案例教学的考核

单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节，它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入，变应试教育为素质教育，《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力，该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%，主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%，主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力，在完成基本的实验任务时，然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%，主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。

四、结束语

文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法，将单片机的理论知识融入到实际的案例中去，在讲述案例的同时插入理论知识的讲解，这样充分调动了学生的学习兴趣，增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果，对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。

参考文献

[1]孙军业.案例教学[M].天津：天津教育出版社，2004.

[2]陈锟.单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报，2008（27）：10-12.

[3]李冰.单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学，2014（17）：101-103.

单片机应用论文第9篇

关键词：Proteus；单片机；仿真；教学改革；项目式教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-0-02

0 引 言

单片机课程是电子、自动化、机电一体化等专业的核心课程之一，是一门理论性与实践性都很强的综合性课程[1]。传统的教学方式是先讲授理论，然后进行实验动手练习，这种方式致使学生对理论知识的理解非常困难，无法与单片机硬件系统联系起来，教学效果比较差。目前我们采用了一种“项目式”教学方法，将理论学习与实践操作结合起来，既激发了学生对这门课的兴趣，又锻炼了学生系统开发的能力，而且教学效果显著提高。

1 传统实验教学缺点

现在大多数学校单片机实验室均采用实验箱进行实验教学[2，3]，虽然方便但也存在一些不足：

（1）实验箱上电路连接是固定的，学生只能进行软件程序的编写，然后烧进单片机进行验证，若不了解电路的连接情况，则设计能力得不到锻炼；

（2）实验箱价格昂贵，对于在校学生来说，由于没有经济来源无法承担购买单片机实验箱的费用，因此只能依靠学校的实验室，这样就造成了学生一旦离开实验室就无法进行实验练习的状况，仅仅依靠实验课做实验显然不能满足学生的学习要求；

（3）单片机型号非常多，教学一般都学习51系列的单片机，而单片机实验箱不可能支持所有种类的单片机，况且我们自己设计的电路并不能与实验箱上的电路一一对应，导致实验箱不支持单片机型号，或实验箱上的电路不是我们所需要的；

（4）在讲授理论知识时，有时教师需要向学生进行教学演示，实验箱不能够随身携带，这为教学带来诸多不便。为了改变这种状况，将理论知识与实验实践相结合，可以采用虚拟实验的方式。

2 Proteus虚拟实验室

Proteus[4]是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真及印制电路板设计软件，具有对单片机及电路组成的系统交互仿真功能。可以支持多种型号的单片机仿真，如51系列、PIC系列、AVR系列等，而且能够进行电路分析，如模拟分析、数字分析、频率分析等；提供了多种虚拟仪器，如示波器、信号发生器、电压表、电流表等；能够进行原理图设计与PCB板设计等。在计算机上安装Proteus电子仿真软件和集成开发环境Keil，就相当于一个设备先进、功能完善的虚拟实验室。利用Proteus仿真单片机系统程序运行，可以很直观地观察单片机电路的变化，在使用时更接近实际操作，而且节省了制作实际电路板的过程，能够让学生更容易地掌握单片机系统的设计方法；让学生可以根据系统要求对电路进行自主设计，克服了实验箱电路连接固定的弊端，进行设计性与综合性实验，使学生的设计能力与创新能力得到锻炼；另外，实验设备[5]在教学过程中不断损耗，维护成本较高，而在Proteus仿真环境下，可以灵活、高效地修改仿真电路的设计，没有元器件的损耗，实现教学零成本，这些在传统的单片机实践教学中是无法实现的。

3 项目式教学方法

单片机项目式教学[6，7]重点培养学生的专业技能，以项目的开发步骤作为讲课顺序，在项目中讲授涉及到的理论知识和实践技能，比如原理图的设计、PCB板的设计、产品装配、代码编写、产品调试、产品检测等，引导学生在完成项目的过程中学习。通过使用Proteus和Keil软件，学生的硬件设计能力与软件编程能力同时得到提高，锻炼了学生的动手能力和解决问题的能力。利用Proteus进行项目式教学主要为以下几步：

（1）利用Proteus进行单片机硬件系统设计；

（2）利用Keil软件编写系统程序，编译调试，生成hex文件；

（3）将hex文件加载到单片机系统，仿真观察系统运行情况。

4 Proteus仿真项目教学实例

下面以“流水灯设计”实验项目为例，介绍如何利用Proteus软件实现电路的硬件设计、软件调试与系统仿真，实现单片机对电路的控制要求。该实例的要求为单片机控制8个LED灯依次点亮，每个LED灯点亮1 s，反复进行，循环不止。

4.1 硬件设计

该实例电路由AT89C52单片机、8个LED灯、时钟电路、复位电路等组成，在Proteus ISIS中绘制原理图时，复位电路与时钟电路可以省略。电路原理图如图1所示。

4.2 软件设计

系统控制软件采用模块化的程序设计思想，系统程序在Keil C 环境下进行编译调试，其程序控制流程图如图2所示。

4.3 系统仿真与调试

按照上述流程图写好程序后，在Keil开发环境中完成软件调试，确定没有逻辑错误后，把产生的hex文件加载到单片机中，点击Proteus的运行键即可判断程序是否正常。运行结果如图3所示。

验证结果无误后，就可以按照仿真电路的连接方式进行硬件电路的焊接工作，实验结果表明，实际制作出来的硬件电路功能与仿真电路几乎没有什么区别。

5 结 语

在单片机项目式教学中采用Proteus仿真，使理论教学与实验实践操作相结合，大大提升了学生的学习热情，培养了学生的自学能力、创新能力和实践操作能力，同时对于学生理解单片机原理与设计的流程有很大的帮助。有效解决了学生理论与实践脱离、动手能力不足的问题，同时项目环境与实际工程系统接近，有利于培养学生单片机系统实际开发的能力，明显提高了单片机的教学效率与质量。

参考文献

[1]章万静，刘长荣，邢海霞，等.Proteus和Keil联合仿真在单片机教学改革中的应用[J].福建电脑，2010（4）：211.

[2]张高胜.浅谈Proteus仿真在单片机教学中的应用[J].中学时代，2013（5）.

[3]赵洋，江维，王佳昊，等.Proteus在单片机实验教学的应用研究[J].实验科学与技术，2011，9（5）：16-18.

[4]杨镇博，张加宏.Proteus软件在单片机教学改革中的应用[J].科技信息，2013（5）：24-25.

[5]董红生，秦雯，刘青，等.Proteus仿真在单片机综合实践教学中的应用探讨[J].中国教育技术装备，2015（2）：152-154.