2022年在線仿真與實操結(jié)合單片機教學(xué)研究

在線仿真與實操結(jié)合單片機教學(xué)研究摘要:目前單片機已成為社會生產(chǎn)、工業(yè)掌握、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計算機，對于同學(xué)和科技人員來說，學(xué)習(xí)和把握單片機提出了更高的要求，所以在線仿真、試驗箱的使用在院校當(dāng)中得到廣泛使用，分析這兩種方式在教學(xué)當(dāng)中存在的一些現(xiàn)狀和問題，本文提出一種在線仿真與實操相結(jié)合的單片機教學(xué)方法，完成單片機項目驅(qū)動教學(xué)的全部過程。

關(guān)鍵詞:單片機;在線仿真;實操訓(xùn)練

單片機一詞最初是源于“SingleChipMicrocomputer”，簡稱SCM，它的主要作用包括運算和掌握，單片機又稱為嵌入式微掌握器，在智能儀表、工業(yè)掌握、智能終端、家用電器等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，單片機也成為各高校專業(yè)必修的的課程。學(xué)習(xí)把握單片機對于同學(xué)來是相對困難的，由于單片機掌握電路項目中包括硬件電路的設(shè)計與調(diào)試、軟件的程序設(shè)計，以及軟件和硬件結(jié)合問題。所以采納單個方式，或者部分方式，把握起來相對因難。本文針對上述問題，提出一種結(jié)合方式，通過Keil、Proteus和萬能板器件電路實物，通過實物的練習(xí)，實物的調(diào)試，增加實操訓(xùn)練，提高把握效率。

1單片機課程教學(xué)現(xiàn)狀

1．1單片機課程理論化

現(xiàn)有部分單片機開設(shè)課程理論化，只有理論的學(xué)習(xí)，缺少實操過程，或者是沒有虛擬的練習(xí)。由于單片機的特點，它是由硬件、硬件電路、軟件、軟件調(diào)試組合課程，并且涉及到單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成，及內(nèi)部掌握電路、運算電路、存儲寄存器、軟件編程思想等內(nèi)容，所以，這樣會造成理論特別困難，成倍增加難度。不能滿意學(xué)習(xí)多樣需求，也達不到深化淺出的必要條件。

1．2單片機課程實踐單一化

這里單一化指的是實訓(xùn)只有虛擬，或者是只有試驗箱的實訓(xùn)過程。肯定程度上解決了單片機學(xué)習(xí)困難的問題，將單片機項目化，模塊化。由于缺少實操部分，缺少了實物項目化，實物模塊化。少了工作為導(dǎo)向，少了項目的完整過程，還是有肯定的難度，肯定程度會削減同學(xué)的樂觀性，會形成以老師為主導(dǎo)，同學(xué)被動接受學(xué)問的現(xiàn)象。

1．3單片機項目內(nèi)容簡潔化

由于缺少單片機實操部分，或是缺少單片機項目完整性。為了達到培育要求，降低項目難度，在項目選擇上，傾向選擇簡潔的項目內(nèi)容，削減的項目豐富內(nèi)容，好的單片機項目，好的創(chuàng)新思想得不到實現(xiàn)。達不到人才培育的目的和目標(biāo)。

2在線仿真

Keil、Proteus在試驗教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用單片機是注意理論，也注意實踐的一門課程，也是綜合各學(xué)科的課程，完整的單片機試驗項目，需要涉及到各方面學(xué)問，其中包括:模擬與數(shù)字電路、Protel電路設(shè)計、匯編與單片機C語言編程、單片機接口設(shè)計、單片機通信顯示設(shè)計等。在項目試驗過程中，采納理論與實踐相結(jié)合的方式，實物與虛擬操作相對比的方式，通過理論指導(dǎo)實踐，達到明顯的提高效果，反過來虛擬操作增加愛好點，提高自信念。在線傳真包括如下三個步驟:

2．1單片機的理論

單片機理論學(xué)習(xí)必不行少，注意解析出教學(xué)內(nèi)容的重點、難點、易點，通過項目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動，內(nèi)容模塊化，項目化，充分發(fā)揮同學(xué)的主動性、樂觀性，帶著問題、帶著疑問在實踐和實操過程中查找答案。深化淺出的學(xué)習(xí)各部件的工作原理、軟件方面的編程思想。

2．2單片機

Protel電路設(shè)計通過工學(xué)結(jié)合，模擬工作過程，利用AD14設(shè)計軟件，設(shè)計繪制出單片機外圍電路原理圖，生成原理圖的網(wǎng)絡(luò)表，利用網(wǎng)絡(luò)表設(shè)計繪制PCB印刷電路板，通過原理圖和PCB的設(shè)計，加深了對模擬和數(shù)字電路熟悉，以及項目設(shè)計中的各種設(shè)計規(guī)章，增加的項目設(shè)計的愛好點，削減了單片機外圍電路設(shè)計的困難點。

2．3單片機

Proteus在線仿真利用Keil和Proteus仿真單片機開發(fā)過程，提高單片機的開發(fā)清楚度，削減單片機開發(fā)時間，提高開發(fā)效率。Keil開發(fā)單片機C程序，編譯和鏈接，生成．hex文件，可以嫻熟把握編程思想和編程方法。通過Proteus下載．hex文件，模擬單片機程序的燒寫，Proteus搭建單片機電路和外圍電路等，通過搭建好的電路上運行燒寫的程序，運行結(jié)果反映出程序編程的效果，便利找開發(fā)程序的漏洞，提高了程序調(diào)試力量。

3搭建單片機實物電路實操過程

3．1PCB萬能板搭建

前述提到Protel電路設(shè)計，設(shè)計出PCB印刷電路，開發(fā)出PCB電路板，焊接PCB電路板單片機全部器件，包括單片機常用的晶振電路、電源電路、接口電路、I2C電路、顯示電路、驅(qū)動電路等。實物焊接進一步促進把握單片機電路各器件的工作原理、理論參數(shù)、連接方式、電磁兼容、電路布局和布線等學(xué)問。有助于削減單片機理論學(xué)問枯燥性，和提高對整體項目的把控。如下圖所示:

3．2焊接電路工具實操

單片機焊接時涉及到各種的工具，其中包括電烙鐵、萬能表、示波器、吸槍等，焊接工具的使用進一步提高了對器件融通，增加了對器件參數(shù)理解，能關(guān)心理解把握各器件的特性、參數(shù)指標(biāo)，通過工具的實測得到的值后了解各部件的工作原理及運行過程。通過實操的練習(xí)增加了對單片機的樂趣，打通了單片機理論與仿真到項目實戰(zhàn)的最終一步的問題。

3．3單片機項目運行

單片機課程項目化、模塊化，以項目為導(dǎo)向，供應(yīng)一整套的搭建、編程、燒錄、調(diào)試的工作過程。單片機萬能板電路、單片機．hex開發(fā)程序、單片機燒錄程序STC、單片機燒錄終端等，運行步驟如下:(1)計算機操作系統(tǒng)與單片機燒錄終端連接;(2)運行STC燒錄程序，為單片機燒錄．hex程序;(3)安裝燒錄好的單片機;(4)單片機項目上電運行;(5)項目測試。此方法運用了案例教學(xué)、項目驅(qū)動、產(chǎn)教融合等方法，相對較好的解決了單片機硬件電路的設(shè)計與調(diào)試、枯燥語言程序設(shè)計的兩大難題，為同學(xué)供應(yīng)了范例，適應(yīng)了單片機教學(xué)需求，達到了以同學(xué)為中心，老師為輔導(dǎo)，調(diào)動了同學(xué)的樂觀性，有助于進一步增加學(xué)習(xí)的動力。

4結(jié)語

單片機的應(yīng)用技術(shù)是一項新型的軟硬件工程技術(shù)，其是同學(xué)們覺得最難學(xué)的課程之一，涉及到硬件的各科學(xué)問，也涉及到高級語言編程，肯