單片機技術論文 單片機學術論文【精品多篇】

單片機論文 篇一

摘要：

本文針對工科院校單片機課程中存在的問題進行探究，提出了以項目化教學作爲主導的改革方案，以學生爲本，充分調動學生的主觀能動性和學習興趣。

關鍵詞：

項目；單片機教學；改革探索

單片機課程將程序設計、通信技術、微機接口等多種專業知識綜合在一起，是一門工程性、實踐性以及技術性很強的課程。單片機課程是電子信息和自動化等專業的核心課程。

1、單片機課程教學現狀

1.1教師教學手段較爲單一

單片機是大規模集成電路的發展產物，內部結構較爲複雜。各大工科類院校對於單片機教學，仍舊採用教師在課堂上面講述相關的理論知識、單片機內部結構，然後講解單片機的程序設計以及彙編語言，教學方式較爲單一，使學生沒能抓住學習的重點，喪失對單片機學習的熱情和興趣，導致教學質量越來越差[1]。

1.2學生沒有明確的學習目標

單片機課程的實踐性和應用性較強，在學習時要以應用爲主要目標，然而有許多教師在教學的過程中忽略了這一點，導致學生沒有明確的學習目標，單純地跟着教師的思路，缺乏學習自主性和探究意識，學習目標不明確，影響教學效率。

1.3學生缺乏實踐機會

學生在做實驗時，主要的器材就是一本實驗指導書、一個集成實驗箱，學生按照指導書上面的流程機械式的進行實驗，盲目的觀察實驗結果，對於實驗中所應用到的一些原理模糊不清，導致學生在實驗結束後仍舊對所學的內容有疑惑，沒能掌握相關器材基本使用的方式，更沒有將之運用到實際工程中的能力。

1.4考覈方式有着一定的侷限性

各種工科類院校對於學生單片機課程考試仍舊採用筆試的方式，這種考試形式具有一定的侷限性，不能真實客觀的反映出學生的學習水平，更不能考察出學生的實踐能力和動手能力，這種考試方式沒能很好的與實踐相結合，導致考覈結果不具有客觀性。

2、應用項目教學方法

項目教學方法能夠很好的適用於技術教育，可以將學科體系的內容轉化成若干教學項目，然後圍繞着這些項目進行教學，教師要引導學生直接參與到項目教學整個過程中[2]。設計教學項目，着重強調讓學生參與其中，在模擬的生產場景中，完成規定的項目，這是理論與實踐的完美結合。

在項目教學整個過程中，學生要在規定的時間內，可以自由的進行討論，安排整個過程的進度，如此有助於激發學生的創新能力和積極性，培養了學生分析、解決問題的能力和團隊的協作能力。

3、項目教學法的實施步驟

如今許多單片機教科書中知識結構都是從簡單的數制到較爲複雜的單機硬件，最後再到複雜的系統接口技術。但項目教學法改變了傳統的教學模式，教師能夠靈活掌握課程的教學順序，合理的安排教學任務，並結合自身多年教學經驗，總結出幾個步驟幫助學生對單片機進行有效的學習。首先應該對單片機有所感知，自己查找一些有關資料，進一步瞭解對單片機學習的必要性和應用性；其次教師要給學生布置一些項目具體的任務，例如製作秒錶、電子萬年曆等，給每個學生分配具體的任務，讓他們由淺及深的瞭解單片機課程；再次教師要對一些小模塊進行具體的講解和分析；最後以期末的實訓內容作爲引導，將之貫穿於整個理論教學的過程中，模擬出一些生產場景，增強學生實際動手能力，完成最終的項目教學目標。

4、項目的選擇

項目化教學主要是以項目爲主要載體，以任務作爲動力，將實踐和理論緊密的結合起來，使學生在完成任務過程中就能夠充分掌握相關的技能和知識，進而不斷提高學生的實踐能力和學習效果。在設計教學時，要挑選合適的項目來保證改革效果。所選的項目既能包含單片機相關的知識，又不會過大的增加學生的學習負擔，給學生造成一定的心理壓力。

5、基於項目的單片機改革策略

5.1以項目爲主要導向

傳統的教學方法主要是以教師講授知識爲主，重視教師、教材以及課堂教學，這種傳統的教學模式主要強調理論知識的連續性和基礎知識的運用，但卻忽略了對學生興趣以及創造能力的培養。現階段，在課堂教學中要改變這種教學模式，變換傳統的教學結構，打破原有的教學框架，將教材中原有的知識順序分散成諸多小的知識點，運用一些經典的項目案例將這些小的知識點融入整個課堂教學，從而能夠實現以項目爲導向教學模式。

5.2項目設置的方法

教師要對項目的實例進行選擇，認真撰寫項目的內容。所選的基礎項目能夠與學生自身的興趣相符合，給學生布置一些功能簡單易於實現的項目任務。選擇技能項目，鼓勵學生通過多種形式來實現項目的具體要求，對於學生獨立思考的能力有着較高的要求，在教學過程中教師可以指導學生進行分組討論，主要以學生互相討論以及師生互動的形式進行。綜合項目則是側重學生知識的提高，對於一些能力較強的學生應該充分發揮出他們的鑽研精神，能夠在鑽研的過程中提升自身專業技能。例如教師給學生布置一些製作秒錶的項目任務，讓學生自己動手，在製作的過程中將所學的知識運用到操作之中，使得學生們的理論知識與實踐能力有效的。結合在一起。

5.3測評環節

以項目爲主要導向的教學過程中，考覈的方式與傳承考試也有所不同，考量學生的學習效果主要是通過綜合評價實現的，主要評價有自我評價、教師評價、學生互評以及項目組長的評價等。

從項目框架的設計、需求的分析以及詳細的方案等各個環節對學生進行點評打分。教師在評價的過程中，主要以支持和鼓勵學生爲主，可以增加學生自信心；在小組評價的過程中，應該着重瞭解學生在整個項目中所起到的作用，觀察學生是否屬於設計的主要人員，在設計的過程中是否配合等；在自我評價的過程中，要反映出自身在學習過程中所遇到的困難，在面對困難時是否能及時尋找到解決問題的方法，自我測評在今後的學習中有利於提升學生的學習效率。學生應該虛心接受別人的評價，在評價中才能夠更快、更好地改善自己的不足之處，不斷地完善自己。

6、結束語

項目教學法能夠充分調動學生學習的積極性，在整個教學過程中，既提升了學生的實踐能力，又促進了師生之間的情感交流。本文着重探討了工科類院校單片機課程教學的現狀，如教師教學手段較爲單一、學生沒有明確的學習目標、學生缺乏實踐機會、考覈方式具有一定的侷限性。

本文也研究了應用項目教學方法、項目教學法的實施步驟、基於項目的改革策略等，主要是以項目爲導向，設置項目方法優化測評環節。如此才能大幅度的提升學生們的實踐能力、創新能力以及思維能力。

參考文獻：

[1]李冰。單片機課程的項目化教學改革與實踐[J]。實驗室科學。2014(1)。

[2]郭毅飛，王華。項目教學法在單片機教學改革中的應用[J]。湖南農機。2013(1)。

有關單片機技術論文 篇二

時光飛逝，一轉眼，一個學期又進尾聲了，本學期的單片機實習課題也在一週內完成了。俗話說“好的開始是成功的一半”。說這次實習，我認爲最重要的就是做好程序調試，認真的研究老師給的題目。其次，老師對實驗的講解要一絲不苟的去聽去想，因爲只有都明白了，做起產品就會事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去做，到頭來一點收穫也沒有。最後，要重視程序的模塊化，修改的方便，也要注重程序的調試，掌握其方法。

雖然這次的實習算起來在實驗室的時間只有幾天，不過因爲我們都有自己的實驗板，所以在宿舍裏做實驗的時間一定不止三天。 硬件的設計跟焊接都要我們自己動手去焊，軟件的編程也要我們不斷的調試，最終一個能完成課程設計的勞動成果出來了，很高興它能按着設計的思想與要求運動起來。

當然，這其中也有很多問題，第一、不夠細心比如由於粗心大意焊錯了線，由於對課本理論的不熟悉導致編程出現錯誤。第二，是在學習態度上，這次課設是對我的學習態度的一次檢驗。對於這次單片機綜合課程實習，我的第一大心得體會就是作爲一名工程技術人員，要求具備的首要素質絕對應該是嚴謹。我們這次實習所遇到的多半問題多數都是由於我們不夠嚴謹。第三，在做人上，我認識到，無論做什麼事情，只要你足夠堅強，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰困難的勇氣，就沒有什麼辦不到的。

通過這次單片機實習，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養我們的創新精神，從而不斷地戰勝自己，超越自己。創新可以是在原有的基礎上進行改進，使之功能不斷完善，成爲真己的東西。 這個設計過程中，我們通過在原有的計數器系統進行了改進，使之增添了暫停、計數、清零等的三個控制功能，使之成爲一個更加適用，功能更加完備的屬於自己的一個系統。設計結果能夠符合題意，成功完成了此次實習要求，我們不只在乎這一結果，更加在乎的，是這個過程。這個過程中，我們花費了大量的時間和精力，更重要的是，我們在學會創新的基礎上，同時還懂得合作精神的重要性，學會了與他人合作。作爲一名自動化專業的快大三學生，我覺得做單片機實習是十分必要的。在已度過的大學時間裏，我們大多數接觸的是專業課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業課的理論知識，如何去鍛鍊我們的實踐能力？如何把我們所學的專業基礎課理論知識運用到實踐中去呢？我想做類似實習就爲我們提供了良好的實踐平臺。

首先在做本次實習的過程中，我感觸最深的當屬查閱大量的設計資料了。爲了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的設計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在做單片機實習，但我們不是藝術家，他們可以拋開實際盡情在幻想的世界裏翱翔，而我們一切都要有據可依，有理可尋，不切實際的構想永遠只能是構想，永遠無法升級爲設計。

其次，在這次課程設計中，我們運用到了以前所學的專業課知識，如：c語言、模擬和數字電路知識等。雖然過去從未獨立應用過它們，但在學習的過程中帶着問題去學我發現效率很高，這是我做這次課程設計的又一收穫。

最後，在實習之前，我們要對所用單片機的內部結構有一個系統的瞭解，知道該單片機內有哪些資源；要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設計程序時，不能妄想一次就將整個程序設計好，反覆修改、不斷改進是程序設計的必經之路；要養成註釋程序的好習慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現功能，而應該讓人一看就能明白你的思路，這樣也爲資料的保存和交流提供了方便；在實習過程中遇到問題是很正常的，但我們應該將每次遇到的問題記錄下來，並分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。但是從中學到的知識會讓我受益終身。發現、提出、分析、解決問題和實踐能力提高都會受益於我在以後的學習、工作和生活中。

有關單片機技術論文 篇三

一、生產實習的目的和意義：

生產實習是培養本科學生理論聯繫實際，提高實際動手操作能力的重要教學環節。本專業的生產實習旨在使學生廣泛瞭解實際電子產品生產的全過程，熟悉電子產品的主要技術管理模式，並在實習的操作過程中學習、掌握電子產品的焊接、安裝、調試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學的理論，開闊眼界，提高能力，爲培養高素質大學本科人才打下必要的基礎。通過學習，是理論與實際相結合，可以使學生加深對所學知識的理解，併爲後續專業課的學習提供必要的感性知識，同時使學生直接瞭解本業的生產過程和生產內容，爲將來走上工作崗位提供必要的實際生產知識。

二、實習的基本內容：

集中授課，進行相關知識的學習。

學習、掌握電子產品的獨立性設計與安裝、調試的能力；進一步掌握電子測量儀器的正確使用方法，電元器件的測量與篩選技術。

初步瞭解電子整機產品的工藝過程。

爲能使學生得到充分的鍛鍊，較大的提高學生的實際動手能力，本次生產實習安排每一位學生獨立完成全部系統的設計與安裝工作。

本實習環節，學生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試設備電路安裝與調試，要學生嚴格遵守電器設備的使用安全，遵守實驗室的各項規章制度。

三、基本要求：

在教師的指導下練習在測試電路德核心板上焊接元件，掌握焊接要領。

熟悉元器件的性能及管腳分配。

在給定的pcb板上焊接跳線，ic插座，電阻，電容，led器件等。

檢查焊接是否正確。

插上元器件，運行系統，並觀測系統工作是否正常。

四、總體設計電路思想和原理：

本次生產實習用到的開發板和模塊共7塊，分別爲：單片機核心板，電子鐘模塊，mp3模塊，rfid模塊，無線傳輸模塊，脈搏傳感模塊，gps模塊。

各模塊相互組合，其所能實現的基本功能如下：

單片機核心板+電子鐘模塊：實現時間的顯示，溫度的測量，且可通過遙控器調時、定鬧等。

單片機核心板+無線傳輸模塊：實現數據的近距離無線傳輸。

單片機核心板+mp3模塊（含sd卡）：實現mp3播放功能。

單片機核心板+rfid模塊：實現地鐵檢票系統的模擬。

單片機核心板+脈搏傳感模塊：實現人體脈搏傳感的測量。

單片機核心板+gps模塊：實現gps衛星定位功能。

（一）核心板電路設計

單片機核心板電路主要包括stc12c5a60s2單片機，電子鐘模塊接口電路，mp3接口電路，無線傳輸模塊接口電路，脈搏傳感模塊接口電路，gps模塊接口電路，串口擴展電路，電源供電電路。該系統的單片機是宏晶科技生產的單時鐘機器週期（it）的單片機，是高速、低功耗、超強幹擾的新一代8051單片機。通過使用stc-isp軟件，該單片機可實現串口在線編程，無需編程器，無需仿真器。

核心板電路的設計思想主要是圍繞單片機芯片的工作原理和特點，爲其實現合理的設計出外圍電路：包括電源電路，顯示電路部分，復位電路部分，串行口通信電路，按鍵電路等。

（二）電子鐘模塊電路設計

該模塊主要用到的芯片有：時鐘保持芯片ds1302，單總線數字溫度傳感器ds18b20，紅外遙控解碼器tl1838a。

該模塊電路設計的思想是瞭解這三種芯片的工作電壓，ds1302的工作時鐘頻率以及三種芯片與單片機之間的硬件連接。

（三）mp3模塊電路設計

該模塊用到的主要芯片有mp3音頻解碼芯片vs1003，3.3v電壓轉換芯片lm1117-3.3,2.5v電壓轉換芯片lm1117-2.5。

該電路的設計思想主要是瞭解芯片的作用和特點，尋找各芯片之間的聯繫，vs1003芯片是該模塊的主要部分。單片機設有單獨解碼mp3文件的功能，而單片機可與通過vs1003的接口電路的連接，進行mp3的解碼，實現音頻的輸出。通過芯片各引腳的功能和特點，合理的設計出相應的外圍電路。

（四）rfid模塊電路的設計

該模塊的電路所用到的主要芯片爲13.56mhz的非接觸式通信讀卡芯片fm1702。該芯片是基於iso/4443標準的非接觸卡讀卡機專用芯片，採用0.6微米cmos 、eeprom工藝，支持13.56mhz頻率下的type a非接觸式通信協議，

支持多種加窗算法，兼容philips的mfrc530（spi接口）讀卡機芯片。

該模塊的電路設計思想是基於fm1702各引腳的功能和特點，合理的設計芯片的外圍電路，其中的電容和電感所構成的天線是芯片與s50卡通信的工具。

五、單元電路設計：

單片機核心板電路分析

單片機核心板是本次實習中最重要的部分，它是實現各種模塊功能的基礎部分。單片機核心板的核心是stc12c5a60s2單片機芯片，圍繞該芯片設計出相應電源供電電路，蜂鳴器驅動電路，按鍵電路，串行口通信電路，復位電路，液晶屏驅動電路以及各模塊的接口電路，由以上的電路部分就構成一個核心板電路系統。

電子鐘模塊電路分析

電子鐘模塊配合單片機核心板，可在lcd1602液晶屏上顯示當前的日期（年月日）時間（時分秒），環境溫度值，和紅外遙控解碼值。用戶可通過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進行日期和時間的設置。

通過遙控上的“eq”鍵，可控制led顯示界面在時間、溫度、紅外解碼之間的切換。如果想調整時間，需要首先使用遙控器的“eq”鍵將lcd顯示調製時間界面；之後通過按“播放停止鍵”將時間停止；然後再按“左快捷鍵”向右切換；最後按“加減鍵”可以進行數值的加減操作，調整完成後，再次按“播放停止鍵”，時間開始運行。另外通過單片機核心板上的k1-k4鍵也可以完成時間的調整：其中k1鍵對應遙控器的“右快捷鍵”，即實現向右切換年月日時分；k3鍵對應遙控器的“加鍵”，即實現年月日時分的加1；k4鍵對應遙控器的“減鍵”，即實現年月日時分的減1。

mp3電路模塊分析

是一單芯片mp3/wma/midi音頻解碼和adpcm編碼芯片，其擁有一個高性能低功耗的dsp處理器核vs-dsp。5k的指令ram，0.5k的數據ram，串行的控制和數據輸入接口，4個通用io口，1個uart口；同時片內帶有一個可變採樣率的dac，一個立體聲dac以及音頻耳機放大器；vs1003通過一個串行接口來接收輸入的比特流，它可以作爲一個系統的從機。

與單片機連接的引腳主要有7個，分別爲：so、si、sclk、xdcs、xreset、dreq、mosi，只有保證它們與單片機正確可靠的連接，才能對vs1003進行有效的操作與控制。另外，vs1003各部分的供電電壓與輸出電壓值是不同的。

芯片各部分供電電壓如下表：

供電部分最小電壓推薦電壓最大電壓

模擬）

數字）

卡是一種大容量，性價比高，體積小，訪問接口簡單的存儲卡。sdimmc卡大量 應用於數碼相機、mp3、手機、大容量存儲設備。作爲這些便攜式設備的存儲載體，它具有低功耗，非易失性，保存數據無需消耗能量的特點。

卡只使用了1-7觸點。對於1號引腳（cd/dat3）擴展的dat線（dat1-dat3）在上電後處於輸入狀態，它們在執行set-bus-width命令後作爲dat線操作，當不用dat1-dat3線時，主機應使自己的dat1-dat3線處於輸入模式，這樣定義是爲與mmc卡保持兼容。上電後，cd/dat3作爲帶50k上拉電阻的輸入線（可用於檢測卡是否存在或選擇spi模式）。用戶可以在正常的數據傳輸中用set-clr-card-detect（acmda口）命令斷開上拉電阻的連接。mmc卡的該引腳在sd模式下爲保留引腳，在sd模式下無任何作用。對於2號引腳cmd，mmc卡在sd模式下爲io/pp/oo，mmc卡在spi模式下爲i/pp。

關於電壓匹配問題，sd卡的邏輯電平相當於3.3v ttl電平標準，而單片機的邏輯電平爲5v。因此，它們之間不能直接相連，否則會有燒燬sd卡的可能。解決邏輯器件接口的電平兼容問題，原則主要有兩條：一爲輸出電平器件輸出高電平的最小電壓值，應大於接受電壓器件識別爲高電平的最低電壓值；二爲輸出電平器件輸出低電平的最大電壓值，應小於接受器件識別爲低電平的最高電壓值。考慮到sd卡在spi協議的工作模式下，通訊都是單向的，於是在單片機向sd卡傳輸數據時採用晶體管加上拉電阻法的方案。在sd卡向單片機傳輸數據時，可以直接連接。因爲它們之間的電平剛好滿足上述的電平兼容原則，既經濟又實用。該方案可以雙電源供電（一個5v電源，一個3.3v電源供電），3.3v電源可用asl1117穩壓管從5v電源穩壓獲取。

rfid模塊電路分析

基於fm1702sl的非接觸式ic卡讀寫器，只要稍加改動就能開發成不同的射頻識別應用系統，如考勤系統，門禁系統，公交車收費系統等。s50非接觸式卡符合mifare的國際標準，容量8k位，數據保存期10年，又可改寫10萬次，讀無限次。s50卡不帶電源，自帶天線，內含加密控制邏輯電路和通用邏輯電路，卡與讀卡器之間的通訊採用國際通用des和res保密交叉算法，具有較高的保密性能。

單片機與fmitdisl通用spi總線通信，採用中斷工作模式，在fmitdisl復位後，必須進行一次初始化程序以便初始化spi接口模式，而且可以同步實現單片機和fmitdisl的啓動工作。信息存儲在mifarse卡里，讀寫器與卡通過各自的天線建立起二者之間非接觸信息傳輸通道。當卡進入系統的工作區時，讀寫器向卡發射一組固定頻率的電磁波，卡內有一個lc串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同，在電磁波的激勵下，lc諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷，在這個電容的另一端接有一個單向導通的電子粟，將帶內容內的電荷送到另一個電容內存儲，當所有積累的電荷達到2v時，此電容可做到電源爲其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或讀取讀寫器的數據。

根據互感原理可知，讀寫器天線半徑越大，匝數越多，讀寫器上的天線和卡上的天線的互感係數就越大。根據國際標準的要求，卡和讀寫器的通信距離爲10cm，通過調整天線驅動電壓可以改變通信的最長距離。天線的傳輸帶寬和品質因數成反比關係。過高的品質因數會導致帶寬減小，從而減弱讀寫器的調製邊帶，會導致讀寫器無法與卡通信。

無線傳輸模塊分析

是一無線通信芯片，採用fsk調製，可以實現點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達2mbps，只需爲單片機系統預留5個gpio，1箇中斷輸入引腳，就可很容易地實現天線通信的功能，非常適合用mcu系統構建無線通信功能。

具有收發模式，待機模式和掉電模式，四種工作模式，並由ce、寄存器內部pwr、vp和prim、rx共同控制。nrf24l01所有的配置都由配置寄存器來定義，這些配置寄存器可通過spi口訪問。spi接口由sck、mosi、miso及csn組成，在配置模式下單片機通過spi接口配置nrf24l01的工作參數，在發射或接收模式下單片機spi接口發送和接收數據。

單片機的控制指令從nrf24l01的mosi引腳輸入，而nrf24l01的狀態信息和數據是從其miso引腳輸出並送給單片機的。利用spi傳輸數據時，是先傳輸低位字節，再傳輸高位字節，並且在傳輸每個字節時是從高位傳起。

六、單片機軟件系統工作流程

通過使用stc-isp軟件，stc12c5a60s2單片機可實現串口在線編程。由於現在大的數據計算機都不存在提供單獨的串口，所以需要usb轉rs232串口線。

usb轉rs232串口設備驅動程序的安裝

stc-isp v483串口下載軟件

七、實習過程心得：

新學期伊始，就迎來了爲期四周的單片機生產實習。在這次生產實習過程中，我受益頗多。這是我們經歷的第一次廣泛瞭解實際電子產品生產的全過程。從最初的設計，到焊接，安裝，調試，我們都是逐一親自動手操作完成的。在這次實習中，我們遇到了不少問題，但正是因爲有了這些問題，纔有了我們更加深入學習的機會。爲了解決這些問題，我們查資料，探討，請教老師，充分利用自己身邊的一切資源來學習。這樣的學習過程讓我們對所學內容理解的更深刻，而且大大提高了我們的團結協作能力。()在實際操作焊接的過程中，我們從笨拙到熟練，動手能力不斷提高，有了很大的進步。這爲我們以後步入工作崗位做了良好的鋪墊。

總之，通過這次生產實習，我受益匪淺，各方面的能力都有了提高。最後，感謝在實踐過程中悉心指導的每一位老師！