评价网 > 科教论文 > 理学毕业论文 > 理工论文 > 正文

有关《单片机系统设计》综合实践课程的实施与

2017-08-16 01:48 摘 要：单片机系统设计是一门实践性和应用性都很强的课程。为了充分激发学生的创造力，使学生熟悉单片机应用系统的研制和开发过程，掌握单片机的设计原理和开发步骤，我们开设了单片机系统设计综合实践课程。本文阐述了此综合实践课程的实施方案，给出了典型的设计范例。经过几年的教学实践，本课程取得了良好的教学效果。
关键词：单片机系统；综合实践课程；实践教学

Abstract: Single-chip system design is a practical application and have a strong curriculum. In order to fully stimulate the creativity of students so that students are familiar with single-chip application system and development process, to master the single-chip design and development of the principle, we created an integrated single-chip system design practice courses. This article describes the practice of integrated curriculum implementation plan, gives a typical example of the design. After several years of teaching practice, this course has been a good teaching results.
Key words: single-chip system; the practice of integrated curriculum; teaching practice

1前言
单片机系统设计是一门实践性、应用性很强的课程。传统的单片机系统设计实验教学，具有：①实验应用机会少；②缺乏具体的实验教学内容和完善的考试、考核方法；③验证性多，创新性少；④实验教学内容与实践应用脱节的弊端[1]。这样的教学模式和方法，很难让学生完全掌握单片机系统设计的基本原理和开发方法，更不用说培养学生的创新能力。因此，为了培养和训练学生具备独立设计简单的单片机应用系统、编写系统控制程序的能力和技能，激发学生的创造力，我校在学生完成了《单片机系统设计》的理论课和汇编程序设计、七段数码显示、键盘扫描、AD转换、串行通讯等实验教学后，特开设了为期2周的综合实践教学环节。此教学环节让学生完成一个单片机系统的设计、开发、调试的完整过程，整个综合实践教学环节完成后，学生对单片机系统的学习和应用兴趣更浓了，而且具备了自行设计、开发简单的单片机系统的能力。
2任务与要求
利用伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统构成简单实用的单片机系统，要求如下：
（1）充分应用MCS-51系列微处理器和伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统所提供的硬件资源，自由选题实现一个简单实用的单片机系统。
（2）要求具备必需的人机接口。
（3）可以选用汇编或C51语言进行控制程序开发。
设计的系统性能如下：
（1）系统运行稳定，具有一定的抗干扰和故障自测能力。
（2）系统设计安全可靠，具有出错报警和应急关闭能力。
（3）系统精度达到一般民用品的基本要求。
（4）人机接口界面友好、直观、操作简单。
另外，我们提供了一些选题供学生拓展思路，主要有：
（1）出租车计价器。
（2）温度控制系统。
（3）可编程交通灯系统。
（4）PWM电机调速系统。
（5）数字温度计。
（6）数字频率计。
3设计范例
3.1PWM电机调速系统
PWM电机调速系统如图1所示，系统包含电机驱动电路和测速电路，两者构成闭环系统。电机驱动采用脉宽PWM调压电路，测速电路的核心部件是霍尔元件。

图1PWM直流电机调速系统原理图[2]



霍尔元件是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。在外磁场的作用下，当磁感应强度超过霍尔元件导通阈值BOP时，霍尔元件输出管导通，输出低电平。若外加磁场的B值降低到BRP时，输出管截止，输出高电平。在直流电机的转盘上粘贴着一枚小磁铁，霍尔元件安装在转盘附近，每当磁铁靠近霍尔元件时霍尔元件导通，输出低电平，远离时霍尔元件截至，输出高电平。这样，直流电机转动一圈，霍尔元件就会输出一个脉冲，通过这个原理能够测出电机的转速。