單片機開發儀在單片機教學中的使用

陳廣玉

摘要：單片機被廣泛的運用于電力電子技術、工業自動化以及智能儀器儀表的多個領域。隨著科學技術的快速發展，相關的工作崗位對于人員的系統設計能力以及項目開發能力的要求越來越高。培養專業的技術型人才，讓學生可以學以致用。運用單片機的各部分的模塊電路和相應的芯片，結合單片機開發板的各種硬件原理圖以及芯片資料圖，為學生的后續學習奠定堅實基礎。提升學生的自身的競爭力，為后續的就業打下堅實的基礎。本文主要是針對單片機開發儀在單片機教學中的使用進行分析，結合實際情況提出相應的意見和建議。

關鍵詞：單片機開發儀;單片機;教學;使用

單片機課程是一門實踐性非常強的學科，是電氣工程及其自動化專業和自動化專業的核心課程。單片機可以直接向著實際生產發展，當前在工業控制、智能儀器儀表、外設控制以及機器人領域都有著十分廣泛的運用。為了進一步的提升學生的專業素養，就要制定更具針對性的教學模式。更好滿足企業對于專業技術型人才的需求，積極的進行單片機教學實訓裝置的運用。

一、單片機開發儀

傳統的單片機教學主要是圍繞單片機的結構進行教學主線，先是單片機的硬件結構和指令系統的學習，接著是編程的設計內容的講解，最后是針對單片機的配置器件進行單片機應用的學習。這種傳統的單片機教學方法非常的抽象和枯燥，學生在實際的學習過程中接觸單片機的機會很少。學生不能高效的理解單片機的含義，不清楚芯片與單片機之間的關系，容易挫傷學生學習單片機的興趣。學生在進行實踐教學的過程中，只能通過集成的實驗箱和實訓臺來了解，學生按照書本上的內容依葫蘆畫瓢。學生根本不能很好的理解各模塊電路的作用和編程的原理，最終導致學生學習的主動性不足。為了更好的激發學生的學習興趣，幫助學生更好的理解單片機的開發過程。就可以運用小型單片機開發儀進行實踐學習。

小型的單片機開發儀攜帶非常的方便，同時教學的內容也是非常的豐富。單片機開發儀的價格非常便宜，更加適合學生使用。推薦使用普中科技單片機開發儀，其中教學資源也是非常的豐富。單片機開發儀包括了單片機、復位電路、USB自動下載、矩形鍵盤以及動態數碼管等模塊單元，開發板上的芯片包括了74HC138、74HC595、18B20、LM358等常用芯片，并且有很詳細的資料講解。單片機的教學過程中會涉及到基礎實例教程、中級實例教程以及高級教程實例，對于教學效率的提升有很大幫助。

二、單片機開發儀的教學方法

現階段，單片機課程的教學模式還是非常的單一的，主要可以分為理論教學、課內實驗、課程設計三個方面。實踐教學的綜合訓練和工程背景不足，直接導致學生對于單片機的認識不充分、不透徹，最終使得學生的實踐動手能力非常的有限。有了單片機開發儀在教學中的運用，就可以使用項目教學法提升教學的效率。教師引導學生先練后講，培養學生自主學習的意識和能力。強調學生的主體價值，激發學生的創造性、積極性。教師要充分的發揮自身在實踐教學中的指導價值，圍繞非常具體的項目來實現教學的目的。教師要積極圍繞具體的項目構建教學內容，和學生共同對于項目進行探究和討論最終實現。另外，可以運用項目驅動法作為實踐引用的根本目標，在實踐教學中按照學生的需求進行教學內容的優化和調整。引導學生更加主動的參與到創造實踐的過程之中，進一步的提升學生的分析問題和解決問題的能力。加大對于學生自主學習的能力培養，為學生綜合素養的提升打下堅實基礎。

將單片機開發儀作為課堂實踐教學的基礎設備，在實際的教學過程中要以動手實踐為主，培養學生自主學習的意識和能力，促進教學效率的提升。在進行單片機課程采用項目式驅動的教學模式，將教學資源中的各種案例作為實踐教學的基礎。教師要針對實驗項目的主要內容進行詳盡的講解，為后續的教學過程有一個清晰的認識。課堂教學可以細分為三個層面：1.單片機的實驗原理，主要是各個模塊的電氣原理和芯片的作用。2.實驗程序，教師要引導學生自主的進行實驗，對自己編寫的程序進行思考。3.實驗操作演示，運用直觀的演示過程來讓學生更好的接受教學內容。學生在學習的過程中對于知識構架進行反思，在教師的幫助下學習解決問題的能力，從而針對性的解決學生遇到的不同問題。

選擇基礎實驗例程中的繼電器、數碼管以及矩形鍵盤等非常典型的實驗對象進行教學，以此來強化學生的基礎知識學習。用經典的教學實驗來讓課程形成循序漸進、層層遞進的模式，對于教學的內容進行合理的銜接，運用難以適中的案例來激發學生的學習興趣。在進行實踐教學過程中，采用C語言進行編程，最好不用使用匯編語言。這是為了適應企業的工作現狀，提升學生的就業競爭力。在每一個實驗教學過程中，都能讓學生引發思考并理解，從而舉一反三，遇到新知識也可以從容面對。積極的查找相關芯片資料，對于常用的芯片作用爛熟于心，對于不常用的芯片知道應該怎么看資料并快速使用，提升學生快速查閱芯片手冊的能力，有利于C語言編程效率的提升。針對單片機開發儀的愛好者，就要積極打破課堂學習對于自身發展的局限性，運用單片機開發儀容易攜帶的特征，自主的在課后進行各種知識和實踐的自主學習，通過學習單片機開發儀的中級實驗例程和高級實驗例程，更加深入的學習單片機的知識，從而逐步的實現自身專業能力的提升。

三、矩陣按鍵的運用例程

矩陣按鍵實驗在單片機實驗課堂教學內容中，是屬于難度適中的實驗課程，常運用于單片機的教學過程中。針對矩陣按鍵實驗的教學可以分為三個層面：1.矩陣按鍵的電路原理及硬件連接，通過查看原理圖可以清楚的了解矩陣按鍵與單片機IO口的連接，讓學生快速了解矩陣按鍵的硬件結構。2.矩陣按鍵實驗操作，主要通過編寫程序，使按鍵功能可以控制相應直觀的操作，以起到激發學生的趣味性。例如：按下任意一個按鍵使LED指示燈點亮或者熄滅再或者閃爍。常見的矩陣按鍵一般都是直接連接單片機的IO口上，但也有一些是通過一些轉換芯片來控制，例如：74HC595、CD164D等，這樣可以大大的節省單片機資源，但考慮到生產成本，一般都直接連接到單片機IO口。3.矩陣按鍵編程，在編寫中要重點培養學生的模塊化編程思想，養成良好的編程習慣有助于學生的更好的理解和總結。不同的函數都可以實現相對獨立的功能，并有助于后續程序的移植。在編程完成之后進行軟件調試，最后運用矩陣按鍵操作實驗來完成教學目標。這部分的教學工作主要就是接線的內容，由學生在基礎的端口上進行接線操作，并將其寫入到開發板之中。矩陣按鍵實驗主要是運用矩陣鍵盤按下按鍵，在數碼管中顯示0-F相應的數碼值，直觀的操作和顯示不盡增加了學習的樂趣，也為后續的教學奠定堅實基礎。

結束語

綜上所述，單片機開發儀在單片機教學中的使用可以有效的提升教學的質量和效率。項目教學法的運用，不僅可以激發學生對于單片機的學習興趣，還很大程度的縮減了理論知識到實踐運用的間距。運用單片機的各部分的模塊電路和相應的芯片，結合單片機開發板的各種硬件原理圖以及芯片資料圖，為學生的后續學習更深入的專業知識奠定堅實基礎。同時因為單片機開發儀的體積非常的小，學生可以自主的進行單片機的實踐分析和探究。充分的了解單片機開發儀的教學內容和教學流程，為后續的工作開展提供理論支撐。選擇合適的單片機開發儀的學習方法，結合實際遇到的問題進行分析討論，進一步的提升學生的專業水平。通過矩陣按鍵的運用例程，對于單片機開發儀的教學內容進行具象化分析，讓學生更好的理解單片機開發儀在單片機教學中的運用價值。

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