單片機課程設計報告

單片機課程設計報告

　　針對單片機課程設計的特殊實踐性，分析了教學中出現的客觀弊端，在此現狀和基礎上，提出基于Proteus+Keil教學模式的改革，同時對教學方法做了一定的調整。下面是小編整理的單片機課程設計報告，歡迎來參考！

　　放眼當今社會，電子行業快速發展，單片機在多個領域如工業自動化、智能儀器儀表、消費類電子產品、武器裝備、終端及外部設備控制、計算機網絡和通信設備等有著廣泛的應用[1，2]。對于工科的電子、電氣相關專業的學生而言，掌握好單片機技術對自我知識的提升和今后就業的幫助都是大大有益的。因此，單片機課程在上述專業中的地位非常重要，而且鑒于單片機特殊的實踐性，它的實踐環節比如課程設計就更是重中之重了。

　　一、我校單片機教學的現狀

　　我校原有的單片機教學實驗環節有兩個：單片機課內實驗和單片機課程設計。課內實驗雖然有硬件設計和軟件編程兩部分，但由于開發板上硬件的最小系統比較完善，學生相當于只需要進行簡單的連線便完成了硬件設計。軟件設計則是在偉福Lab6000系列單片機仿真實驗系統上完成的，這些實驗基本都是驗證性實驗或者是很簡單的設計性試驗，主要目的是讓學生通過實驗了解單片機的硬件環境，熟悉單片機的編程方法。因此學生總體所完成的工作基本上是簡單的軟件編程，硬件設計幾乎沒有，更談不上是軟硬件的綜合系統設計。這使學生在以后的工作中應用單片機時捉襟見肘，學不夠用。

　　針對以上情況，我校單片機課程設計通過引入Proteus+Keil兩個軟件進行較大的改進，既加強了學生硬件電路的設計，又有軟硬件聯調的綜合考量，很好地培養了學生對單片機系統設計的能力，提高了大家學習的積極性和主動性。

　　此外，之前學校課程設計題目單一，沒有考慮到學生的個體差異，導致有些學生無從下手，最終只能模仿別人的電路板，甚至連設計報告也是抄襲別人的；還有些能力較強的學生做起來易如反掌，達不到拔高的效果，這樣就違背了課程設計的初衷[3]。

　　二、Proteus+Keil的完美結合

　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件，能很好地仿真單片機及外圍器件。相對于另一款使用較高的仿真軟件Multisim，Proteus的元件庫更齊全，使用更方便，最重要的是它可以把軟件作用在處理器上，并和該處理器的任何模擬和數字器件協同仿真。除此，Proteus還提供了大量的虛擬儀器和分析工具，用戶可以在調試代碼時清晰地看到仿真結果或通過節點波形等查找錯誤原因。

　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發系統，易學易用。

　　在計算機上，安裝Proteus仿真軟件和集成軟件開發環境軟件Keil，就已經相當于是一個設備先進、功能完善的虛擬實驗室了，可以方便地進行軟硬件的級聯調試，加強單片機系統設計的概念。

　　在實際的課程設計中，先在Proteus ISIS中設計硬件原理圖，確定IO口的端口使用。項目的軟件可在Keil中進行設計，生成目標代碼文件*.hex，若編譯失敗，可對源程序進行修改，直至編譯成功。把生成的目標代碼文件*.hex添加到硬件電路的單片機中，比如AT89C52，然后運行仿真，即可以看到仿真結果。若不正確，可以分析錯誤原因，修改相應的軟硬件，直至仿真正確[4，5]。

　　三、課題的設置

　　課程設計不同于平時的作業，它有一定的針對性，要滿足高中低各層次不同學生的需求。假如全班同做的是一道很難的課程設計題，學困生根本無從下手，更別說從此獲取知識了，這樣他們很快沒有了學習的積極性，徹底放棄了。于是針對不同階段的學生，我校單片機課程準備了三個不同層次的題目組。

　　第一類是拔高性題目，比如簡易計算器，學生在短期內必須要完成一些實際應用的題目，要求綜合性知識較全面，適合基本功扎實、有想法、愛創新的學生。例如有些學生在低年級段就參加了電子設計競賽，已經有了單片機系統設計的概念，他們需要的是設計更為復雜實用的系統來提升自我。

　　第二類是中等難度的題目，比如多功能智力競賽搶答器，學生除了有基本的單片機知識，還必須有一定的動手實踐能力和邏輯分析能力，并且涉及其他知識領域，適合知識面較廣的學生。

　　第三類是基礎性題目，比如數字溫度計，是學生在掌握了單片機基本知識后所能完成的簡單的功能設計，這個層次的題目要求不高，適合底子較為薄弱的學生。也就是說，讓每個階段的學生都能從此次課程設計中汲取相應的養分，有所收獲[6]。

　　由于題目的難度系數不同，最終的評分準則也不同，第一類題滿分100分，第二類題滿分90分，第三類題滿分80分。這樣既有針對每個層次學生的題目，又能將大家的差距拉開，讓學生付出的勞動與最終給定的成績基本成正比。

　　四、總結

　　利用Proteus和Keil進行課程設計對學生來說也是樂于接受的，軟硬件都易于修改，減少了開發設計時間，而且Proteus軟件可以直觀地看到仿真結果或節點的波形，也就是說學生在自己的宿舍就能完成前期的設計工作，不再像以前那樣依賴實驗室的測試設備，方便快捷，靈活性好。而課題的多樣性，也給了學生更大的選擇空間，從而提高了積極性和參與性，讓學生親身領會系統分析、設計和調試各個階段的各種滋味，提高實際應用的能力。