單片機(jī)智能控制示教板

　　一、項(xiàng)目背景
　　
　　為落實(shí)新技術(shù)課程倡導(dǎo)的技術(shù)與設(shè)計(jì)相結(jié)合的教育理念，筆者所在學(xué)校于2005年3月開設(shè)了單片機(jī)技術(shù)校本課程，旨在通過向?qū)W生滲透與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系的智能科技，提高學(xué)生的科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
　　在課程開發(fā)過程中，為了避免單片機(jī)課程枯燥乏味、深不可及，我們選擇了專為中小學(xué)生開展科技活動(dòng)而開發(fā)的DP801型單片機(jī)作為學(xué)具。但由于現(xiàn)有的DP8血型單片機(jī)主控板輸入輸出設(shè)備較少，學(xué)生無法看到更多新奇的自動(dòng)控制場(chǎng)景。也無法深切感受單片機(jī)在智能控制中發(fā)揮的作用。為了解決這一問題，筆者自行設(shè)計(jì)研發(fā)了單片機(jī)示教板，在教學(xué)中取得了很好的效果。
　　
　　二、改進(jìn)思路
　　
　　經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)與反思，單片機(jī)示教板已經(jīng)歷了4次重大的革新與改造(此次申報(bào)的為更為完善的第四代)。其改進(jìn)的基本思路為：更加便于學(xué)生對(duì)自控原理的理解；更加便于教師的演示與操作；為學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計(jì)提供更多的不同類別的輸入輸出設(shè)備；采用模塊化的插裝方式，更加便于學(xué)生的自主設(shè)計(jì)與操作；性能更加穩(wěn)定可靠。
　　
　　三、科學(xué)原理
　　
　　本教具遵循的基本原理為單片機(jī)智能控制原理，即以單片機(jī)為控制核心，當(dāng)其檢測(cè)到傳感器發(fā)來的輸入信號(hào)時(shí)，根據(jù)程序的設(shè)定，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(聲音、燈光、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備)做出相應(yīng)的反應(yīng)。
　　設(shè)計(jì)中利用電子電路的基礎(chǔ)知識(shí)和電子制作技術(shù)，制作各種輸入輸出接口電路，如光控、溫控、聲控、磁控、位移控制、水位控制、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、彩燈等電路，已達(dá)到與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的目的(如圖所示)。
　　
　　
　　四、完善設(shè)想
　　
　　由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，單片機(jī)示教板采取了具有選擇性的模塊化插接組合的方式，為后續(xù)輸入輸出設(shè)備的開發(fā)提供了很大的創(chuàng)造空間。故設(shè)想在今后的工作中，將對(duì)輸入輸出模塊進(jìn)行拓展和再設(shè)計(jì)，如在現(xiàn)有輸入模塊聲控、光控、溫控、磁控、鍵控、水位控制的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出超聲波控制、微動(dòng)控制、氣敏、濕敏等新型的傳感器電路，在現(xiàn)有輸出模塊電扇、霓虹燈、音箱、鏟土車、水泵、交通燈的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出更加生動(dòng)形象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使學(xué)生能夠看到更加智能的控制場(chǎng)景，激發(fā)出他們更加精彩的創(chuàng)意空