《單片機原理與應用》課程教學改革研究

于巧娜 顏森

摘 ?要：《單片機原理與應用》課程是電氣類專業的專業課程。針對該課程的特點，以培養應用型人才為目標，精心選擇單片機課程設計與工程應用實例，使學生在學習完后，激發對單片機設計的興趣，加深學生單片機工作原理的理解，具備一定的單片機應用能力，實踐證明取得了顯著效果。

關鍵詞：單片機原理與應用 ?工程應用實例 ?應用型人才

中圖分類號：G64 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（c）-0136-02

《單片機原理與應用》是筆者學校電氣類專業的核心課程，在專業課程體系和人才培養體系中占據著重要作用。該課程主要討論單片機的嵌入式系統的基本理論、基本匯編程序設計方法。它是使學生熟悉一種實現電子產品智能化控制的基本手段。根據該校實踐化教學改革，以培養學生的實際應用能力為目標，該課程也做出相應的改革。該文以流水燈設計為例，將理論與實踐相結合，激發學生的學習興趣，加深學生的理解和應用能力。

1 ?流水燈設計

1.1 設計任務

循環點亮8個LED燈，用AT89S51單片機控制8個LED燈完成表1BCD碼表示的功能。其中“X”表示滅，“O”表示亮，每一行為一次顯示狀態，每兩個顯示狀態間隔1s，9種狀態循環顯示。

1.2 總體設計方案

流水燈的工作過程：如果要讓接在P1.0口的LED1燈亮起來，只需將P1.0口的電平變為低電平即可;如需燈滅，將P1.0口的電平變為高電平即可。同理，其他7個LED燈的亮滅控制方法同LED1。要實現流水燈功能，只需將8個LED燈依次點亮熄滅，只是在亮滅時間設置時，需要考慮人眼的視覺暫留效應，避免時間過短，看不到流水效果，在此次設計中，亮滅時間間隔為1s。

由上述可知，設計的流水燈就是一個帶有8個發光二極管的單片機最小應用系統，即由發光二極管、晶振、復位等電路和必要的軟件組成的單個單片機。涉及到《單片機原理》的主要知識點有復位、晶振、單片機引腳電路、匯編語言程序設計。

1.3 各單元電路設計

（1）晶振電路。

晶振電路如圖1所示，該設計中，采用12MHz晶振和30pf電容，兩者組成一個穩定的自激振蕩器。振蕩頻率的高低受電容的大小影響。晶振電路為單片機提供標準時鐘。

（2）復位電路。

復位電路如圖2所示，該設計中采用上電復位，單片機在每次接通電源時都會從最開始狀態運行。單片機復位上電后，8個二極管均不亮，隨著單片機程序的運行，發光二極管按照程序亮滅。

（3）LED電路。

該電路采用共陽極接法，想要點亮LED，需要在陰極加低電平。LED的允許電流范圍為3～10mA，LED的壓降為1.7V左右，VCC為5V，故電阻上的壓降為3.3V，由歐姆定律可得出，R=3.3V/3mA=1.1kΩ，因此，電阻的阻值我們選擇1kΩ。

1.4 軟件設計

（1）程序流程圖設計。

首先將單片機進行初始化，然后點亮第一個LED燈，經過1s的延時后，左移點亮第二個LED燈，再次經過1s延時，再次左移點亮下一個LED燈，當點亮最后一個LED燈時，重新點亮第一個LED燈，實現流水燈的循環點亮。

（2）匯編語言程序設計。

2 ?結語

該文根據應用型人才的培養目標，考慮到學生在學習《單片機原理與應用》課程時，知識繁雜、學生興趣較低等特點，在教學過程中采用實例教學的方法，舉例說明了實例教學的具體應用過程，加深了學生對知識點的理解，提高了學生的學習興趣，使課堂知識與實際生活緊密相連，實踐證明取得了良好的教學效果。

參考文獻

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