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单片机论文文献(通用13篇)

时间:2024-04-26 07:26:05 作者:琉璃

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论高职特色的单片机教学方法论文

近年来,我校物业管理专业的培养方案几经修改与调整,逐渐形成了以能力培养为抓手的培养模式,可以从三个方面去理解,一是注重学生的专业基本能力的培养,即满足物业管理岗位的基本能力;二是注重学生的人文素质及职业素质的培养,满足学生将来转岗的需要;三是注重学生的专业拓展能力的培养,满足学生将来职业转换的需要。方案的设计是考虑了方方面面的意见的,综合了企业,教师,学生等各方的需求,但是在执行的过程中,我们遇到了一系列的现实困境:2.1物业管理专业教材脱离实践,可操作性差。高职教育的目标是培养具有高等职业技术能力的人才,很明显,高职专业的教材的编写与内容不能脱离这个目标,尤其是物业管理专业,这类综合性强,专业门类多的复杂型专业的教材编写是极其复杂的。由于这个专业涉及到的管理学、建筑工程、机电工程等专业本身是成熟的,而且各自在其专业领域都有教成熟的教材体系,所以大部分物业专业的教材都是在这类成熟教材的基础上进行的微调,问题就出在这里,物业管理专业对系统理论知识的需求并没有那么强,反而对实践性的,操作性的知识要求较高,我校科研人员将传统教材与企业的培训教材进行了对比,发现各有利弊,但市面上缺乏将两者结合较好的教材,甚至某些课程,例如《房屋装饰装修管理》、《保洁管理》等课程还无法在市面上找到相应的教材。2.2教师缺乏教学方法改革动力,学生缺乏改革方向。近年来,高校的教学改革是层出不穷,有些院校是每年都要换个改革的方向,教师与学生都疲于奔命,因此教改往往成为了领导的实验田,政绩田,教师与学生没有从内心深处认识,认可教改的意义。再加上高校的评价体制往往是以科研成果为主导,重科研轻教学的现象及教师心理也造成教改成果大打折扣。2.3实践教学环节难以落实,流于形式。重理论,轻实践,有些课程的实践实训设施更新慢,有些实践需要大规模的组织校外进行,存在安全风险,有些实践仅仅是将学生拉到企业或实训室走走过场,或者是本该学生亲手操作的流程,确仅仅是在实训室听教师讲解一遍即结束,那是换了个场合上的理论课,并非真正的实训实践。更加实际的是,现在的高职教育大多为大班教学,一个班60余人是正常现象,教师也无法做到像小班教学那样的投入。2.4教师实践知识缺乏,深入企业挂职流于形式,缺乏深入调研行业、企业的平台。“双师型”教师的培养在各院校也是进行的如火如荼,将教师培养成又是教师又是工程师,既具有教师的职业素养,又有工程师的专业技能。但是,工程师的培养是一个漫长及需要时间精力投入的过程,我们的教师缺乏这样的时间投入,往往挂职几个月就完成了行业的修为,我们的企业也缺乏培养教师成为工程师的动力,因为企业的逐利性导致了它的目标短浅性。甚至有些企业将挂职的教师作为宣传机器及观光客,参观及浏览成为了挂职的主题,这些现象直接导致了,教师名义上完成了挂职的学习,实际上并没有深入到行业与企业,并不完全具备解决一线实际问题的能力。物业管理行业在向现代服务业的转型过程中,学校教学方法的改革是很重要的一环,如果这个过程得不到夯实,找不到一个解决各方困境的方法,我们教改将是无本之木,无法行远,教改的目标也会无法实现。

3物业管理产学研中心的构建设想及机制建立。

综合分析了近年来高职物业管理教学改革取得的成绩与面临的问题,笔者罗列出以下几个层面的矛盾:一是教师层面,对教改的紧迫性与必然性,教师是深有感触的,我校物业管理教研室的12名教师均认为是非改不可的事件,但是目前高等教育对教师的评价主要集中在科研,虽然各类院校对教学工作的重视也日益增强,但教师评职晋升确主要是依托科研,更有甚者,青年教师还面临经济压力,更需要科研来解燃煤之急。由此可见,教师需要一个平台或机制,既解决了教学改革的问题,又能解决科研问题;二是学生层面,前文已提到,高职教学目前大力推崇的产学教育,有一定的效果,提升了学生的.就业能力,但根据我们的跟踪发现,学生缺乏了研究的能力,在职业晋升期面临较大的压力,长期从事低水平的职业降低了学生的就业质量,据初步测算,毕业5年后还未在物业管理领域有较大发展的潜力的学生跳槽及转行率高达60%。由此可见,学生不仅需要一个既提高就业能力,还能提高就业质量与潜力的平台或机制;三是企业层面,企业的需求由于其自身的盈利性质及生存压力,普遍存在短视性,市场经济的变化迅速,导致企业对学生的素质需求也是逐年变化。随着人口红利的逐年消失,企业面临招工难,我们竟然发现物业管理企业的基层从业人员的综合素质竟发生了倒退现象,我们培养的高职大学生一方面要解决企业的用工难,还要能作为企业的后备干部,作为企业未来的发展核心竞争力。基于以上的分析,笔者提出建立一个基于科研,学习及产业的创新平台,构建一系列的机制保障平台的运行,满足以上各方的需求点,实现多赢化的局面:3.1构建物业管理产学研工作中心,为行业发展及教学改革提供平台。2013年,中国物业管理协会正式提出,中国的物业管理行业要向现代服务业全面转型升级,随着中国房地产形式的复杂局面的变化,制造业及智能业的升级与转型,中国老年化的到来,人口红利的减少及消失,物业管理行业正在面临重大改革与转型。深圳的万科地产,花样年地产等龙头公司针对目前出现的局面都已经开始在进行智能化,社区化,服务化的转型,国内商业地产龙头万达公司甚至已经宣布自己不再是地产公司,而是服务型的商业公司。在物业管理的领域里,传统的盈利模式及态型正在发生巨大变化,尤其是未来互联网的发展将会对该行业进行颠覆性的变革。可以预见的是我们的物业管理行业,教学单位,企业,学生都应该携手去参与这波改革的浪潮,都需要有一个实用研究型的平台,探索行业的未来发展方向,探索解决企业实际问题的方案,探索新型物业管理的教学与研究。3.2拓展物业管理产学研广度、深度和灵活度。当前,物业企业从管理服务向社区服务在转型,花样年物业已经上市,该企业的核心盈利模式是靠社区盈利性服务,不再是单纯的物业费。万科物业拥抱互联网,开发试运行“睿服务”,建立网络平台,业主可以在该app上完成一系列的服务需求,并可以全程跟踪,诊断,评价服务质量。物业行业未来的发展充满了机遇与挑战,而重庆本土的物业企业在面对这一变化时明显缓慢与脱节,作为物业管理教学研究单位应主动承担职责,研究分析这一趋势和变化,为行业的发展提供智力支持,拓展物业管理产学研的宽度,广度及灵活度,同时也可以满足教师的课题需求与培养学生的需求。3.3紧跟行业领头羊,深入全行业开展产学研协作,深化教学改革。前文已提到,由于企业的自身盈利属性的压力,大部分企业具有短视性,所以我们在建立这个产学研平台的时候,落脚点就是紧跟行业龙头与协会,初步是与南岸区物业协会会长单位建立战略协议,站在行业发展的高度,广泛的展开,行业培训,热点分析,组织调查,趋势分析等等工作。教师、学生、企业精英共同组建团队,着力解决现实中遇到的问题与挑战。目前已组织教师在该企业针对行业中常见的痛点进行了十余场的专题汇报与研究,针对企业提出的问题,细分为若干个任务,针对任务建立课题子任务,各专业教师根据专业特点申请课题任务,并组织学生深入到社区,企业,行业协会,政府进行调查,收集问卷,提出解决思路及对策,同时学生也用此机会深入到一线岗位,扎实了解难点与痛点,与教师,企业共同思考解决的方法与思路,借此机会更锻炼了学生发现问题,解决问题的能力,为未来的职业发展奠定基础。3.4建立导师制,以师傅带徒弟的模式进行产学研。根据现代化教学特点,利用网络,建立任务群,群主为教师,每个任务未结束前,群里的学生均是徒弟,教师是主导师,企业人员是副导师,导师负责回答与解决群里徒弟提出的专业问题与困惑,负责建立联系与工作机制,负责分配任务与奖惩,负责考核学生的学习能力以及成长。学生的考核与评价也充分与其在各课题任务中的表现有关,不再是简单的通过考试试卷来评判,学生的学习主动性将大幅度增强,学生在完成各任务的过程中,充分的与行业人士进行了交流,建立了关系网络,更有利于就业及未来的职业发展。

随着中国经济形势的不断深化改革,物业管理行业面临着转型升级与智能化的双重压力,而这些均是现在的企业正在不断面对的,我们的教学板块还无法如此快速的面对这个变化,我们的教材甚至还未对此有所反应,我们培养方案也仍旧是传统的三大能力的培养。所以,建立这样一个与市场紧密结合的中心平台,以最快的速度传达市场信息解决企业问题,以最好的解决方案培养学生的职业能力是一件迫在眉睫的工作。

4结论。

当前,中国经济形势错综复杂,房地产市场更加是变化莫测,去库存,去产能的政策指引下,势必对房地产领域的物业管理行业造成巨大的影响,同时互联网的崛起,智能机器人的研发与应用,可以预见的是,未来十年,我们现在所看到的物业管理行业的生存现状及发展模式必然被修改甚至颠覆,企业,学校,教师,学生应紧密团结应对变化与冲击,主动思考,积极变革,作为高职教学单位,不应再将学生仅仅简单的往操作能力培养,更重要的是思维与操作并重的能力的锻炼,建立与市场紧密结合的研究平台是当前正确与急迫的选择。

参考文献。

[3]杨萌.关于物业管理转型的思考[j].中国物业管理,2013(07).

[4]谢家瑾.对物业管理向现代服务业转型升级的粗浅认识[j].中国物业管理,2012(10).

[5]张士.社会需求导向的高职人才培养模式研究[j].职教论坛,2013(09).

单片机学术论文【】

摘要:近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机,本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展,同时分析了影响单片机系统可靠性的原因,并论述提高单片机可靠性的措施。

关键词:单片机;可靠性技术;发展趋势。

中图分类号:c35文献标识码:a。

引言。

单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(cpu)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、输入/输出端口(i/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势。

一、单片机的应用场合。

1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。

1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。

1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。

1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。

二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施。

目前,大量的嵌入式系统均采用了单片机,并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中,这往往成为限制其应用的主要原因。

1、单片机系统的失效分析。

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果,因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言,能不能在保证系统各项功能实现的同时,对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制,是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现,而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺,采取的措施不足,在干扰信号真正袭来的时候,系统就可能会陷入困境。

2、提高可靠性的措施。

2.1减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素:

1)eft(electricalfasttransient)技术。eft技术是一种抗干扰技术,它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时,其波形上会迭加各种毛刺信号,如果使用施密特电路对其整形,则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟,在交替使用施密特电路和rc滤波电路时,就可以消除这些毛否则令其作用失效,从而保证系统的时钟信号正常工作。

2)低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中,电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上,一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样,就使电源噪声穿过整块芯片,对单片机的内部电路造成干扰。现在,很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样,不仅降低了穿过整个芯片的电流,而且在印制电路板上容易布置去耦电容,从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要,很多单片机采用"跳变沿软化技术",从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

3)采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一,不仅能对单片机应用系统产生干扰,而且还会对外界电路产生干扰,令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统,低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术,则在外部时钟较低时,也能产生较高的内部总线速度,从而保证了速度又降低了噪声。

三、单片机的发展趋势。

1单片机技术的发展前景及趋势。

由于通用型ic的仿冒现象比较严重,因此定制化ic将是未来单片机发展的主要方向。此外,尽管16位、32位单片机市场有所增加,但8位在未来三五年内仍将占主流,只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲,盛扬看好消费类电子和家电产品,尤其是中小型家电产品,它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前,盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品,主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。

单片机拥有良好的应用前景,但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此,对本土企业而言,要想脱颖而出,质量一定要好,同时还要注重产品的环保和可靠性,因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次,充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过,这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。

制作工艺cmo化。更小的光刻工艺提高了集成度,从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。cpu的改进。同时,采用双cpu结构,增加数据总线的宽度,提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构,提高处理和运算速度,以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量,片内eprom的e2prom化,程序的保密化,提高并行口驱动能力,以减少外围驱动芯片,增加外围?i/o?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后,以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向,可靠性及应用水平越来越高。

2微型单片化。

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(cpu)、随机存取数据存储(ram)、只读程序存储器(rom)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如a/d转换器、pmw(脉宽调制电路)、wdt(看门狗)、有些单片机将lcd(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中smd(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3串行扩展技术。

在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位otp(one-timepassword)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是i2c、spi等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

4、结语。

单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能ic卡、电子宠物等,这些都离不开单片机,单片机有着广阔的应用前景。

参考文献。

[1]张志良;单片机原理与控制技术;北京,机械工业出版社,2008。

[2]李广第,朱月秀,王秀山。单片机基础。北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[3]胡汉才。单片机原理及系统设计。北京:清华大学出版社,2002.

论高职特色的单片机教学方法论文

如何有效开展单片机课程的教学工作,是近年来一直探索的课题。凡事有利必有弊,教学方法亦是如此,各种教学方法都有与其相适应的教学模式。如果在整个教学过程中,综合应用多种教学方法,取其利,避其弊,就能发挥各种教学方法的优点,得到意想不到的教学效果。

单片机是一门理论与实践结合紧密的学科。对于高职学生来说,实践固然重要,理论基础知识亦不可忽视。学生普遍反映单片机理论基础知识枯燥、抽象、学习难度大,因此,采用什么样的教学方法能够激发学生学习的主动性、培养学生对单片机的学习兴趣成为当前教师所关注的重要问题。

如今,很多教师都对传统的知识驱动教学方法在单片机教学方面提出质疑,觉得以教师教为主,学生被动学习已经不再适应应用性学科教学的发展。诚然,一味地向学生灌输知识,学生被动地接受枯燥无味的理论知识已经落伍,但这种教学方法仍然存在着它的优势:在基础理论知识的学习过程中,教师可以很好地把握教学主线,系统构架知识体系,有利于学生对知识的全面了解,从而很好地掌握原理性的知识。例如,在学习输入输出电路时,只有充分了解单片机内部输入输出引脚逻辑电路,在实际线路连接时才能理解并掌握哪些电路需要外接上拉电阻,读入数据前为什么需要先写出高电平。授课中,教师通过画出各引脚逻辑电路图,系统地表达p0、p1、p2、p3口电路的区别,促使学生透彻理解各输入输出口的逻辑功能。

如果要求教师授课过程中把每个示图都画在黑板上,对于单片机教师来说,不但浪费时间,而且可能由于画图不规范而导致学生对该门课程失去兴趣,这时,多媒体教学起到了很好的辅助作用[4]。教师有效地利用多媒体技术,通过图、文、声、像相结合的多媒体课件,可以把用语言难以描述或无法讲清楚的问题变得形象、生动、直观,更有利于激发学生的学习兴趣。在课堂上,利用proteus等软件进行仿真是多媒体技术在单片机教学中的另一个优势。众所周知,单片机是通过编写程序,使各引脚能够按照人的需要输出高低电平,达到控制周围设施的控制器件。在理论授课的同时,可以根据需要实时进行课堂演示,这样不仅可以在程序修改编译后就立即看到演示效果,而且可以弥补实验仪器和元器件缺乏、原材料消耗和仪器损坏的不足。学生可以直观、形象地看到控制结果,对学生的学习起到潜移默化的提高作用。

另外,根据摩尔定律,电子类产品每3个月即更新换代一次,教材总是滞后于当前科技的发展。目前,大部分教科书仍然以介绍8051或at89c51等型号单片机为主。虽然内核相同,但功能还是有异。教师在授课过程中可以应用“案例分析法”[5],针对特定的教育情境和实际教育活动过程的描述,动态设计和调整教学案例,以适应科学技术的发展,从而提高学生对单片机课程的兴趣。在枯燥、复杂的单片机理论部分学习阶段,针对高职学院学生理论基础差,缺乏抽象思维,擅长形象思维等特点,改变传统填鸭式教学手段,采用多种教学方法相结合,取长补短,不但可以提高学生的学习兴趣,而且可以让学生更好更快地掌握原理性强的理论基础知识,为社会培养出理论扎实、适应性强的专业人才。

3.2实践阶段教学方法。

项目教学法是当前大多数高职院校在单片机教学中所大力提倡的新型教学方法。这种新型教学方法是在教学过程中,以学生为中心,以项目为驱动,师生通过共同实施一个完整的“项目”工作,学生在教师的指导下进行实际操作训练、发现问题、分析问题、解决问题而进行的教学活动。当学生掌握了一定的单片机理论基础知识后,逐渐进入实习、实践阶段,这时,项目教学法将发挥着不可估量的作用。教师由浅入深地选择合适的项目供学生学习。例如,在初始阶段,教师可以选择让学生自己搭建最小系统板,而后选择流水灯实验做为一个小项目。当学生通过自己的学习,亲自动手进行焊接、调试,让8个流水灯按照自己的意愿随意流动时,学生很可能已经喜欢上单片机的研制开发了。

项目教学法以学生为主体,教师为主导,最大程度地激发了学生的求知欲望,逐步培养出具有独立探索、敢于开拓创新的.动手能力、实践能力很强的学生。因此,在实习实践阶段,应以项目教学方法为主要教学手段,让学生在动手的同时巩固理论知识,从而做到理论联系实际,对所学知识理解更加透彻。

3.3多方面提高学生学习兴趣。

高职学院学生的基础参差不齐,对某一门课程的兴趣爱好程度也各不相同。因此,作为专业课教师,应因人而异,提高学生学习的主动性。提高学生的兴趣,最主要的是让学生明白为什么要学习单片机,学习单片机对今后的学习、就业有什么好处,只有学生明确课程意义,才能提高学生的学习主动性。例如,在第一节课时就给学生展示一个真正的单片机系统和单片机在实际应用领域起到的重大作用。在授课过程中,形象生动的语言表达也是必不可少的。很多学生的想象力较差,较好的比喻会起到非常好的教学效果。比如在学习中断系统时,把现实生活中电话铃等中断例子用到课堂上,不仅使学生理解了中断源、中断响应等枯燥无味的概念,而且使学生很清晰地理解中断优先级、中断优先权等中断响应过程。

对实际问题进行编程也是单片机教学中的一个难点。一直以来,单片机教材中普遍都采用语言进行程序编写。语言编写程序代码效率高,但相对难度较大,要求程序编写人员对硬件结构了解清楚,并且可移植性差。如果遇到比较麻烦的算法时,语言编写就显得更加麻烦了,许多学生对之望而却步。随着单片机主频的不断提高,rom空间也在不断扩大,足够装下c语言编写的任何代码,而且c语言库函数较为丰富,可移植性非常好,编程简单易学,所以,鼓励学生用c语言来编写程序,从某种程度上讲有助于学生提高学生的学习兴趣。

另外,鼓励、帮助学生积极参加两年一届的全国大学生电子设计竞赛也是培养学生创新能力、协作精神和理论联系实际的好方法。电子设计竞赛注重培养大学生的动手能力和工程实践能力,提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。在参赛过程中,学生能够把所学各门知识统一系统地融合在一起,在竞赛中运用理论知识、获得实践知识。

总之,为了更多更好地培养生产、管理、服务、建设一线所需要的高技能应用人才,高职教育必须重视教学质量、教学效果。探索新的教育教学方法,不断地从传统教学方法中汲取经验、教训,使用多种教学方法,取其利、避其弊,才能达到事半功倍的效果。

参考文献:

[3]程剑,杨小来.项目教学法在单片机教学中的应用[j].科技信息,2008,(23):256.

单片机学术论文【】

单片机是当前被运用到各个领域的一个技术产品,随着当前社会生产活动的增多,单片机被运用到众多的生产领域中,在一定程度上提升了人们的生活水平和质量。就当前单片机的使用情况看,单片机更多地被运用到电子技术领域中,提升电子领域的发展程度,例如在仪表仪器中使用单片机可以提升其智能程度;单片机在工业控制中通过自身功能的发挥,可使工业控制更加先进化。该文从单片机的概述入手,研究在电子技术发展中单片机运用的程度。

20个世纪70年代,单片机得到快速的发展,形成一个品种较为全面,功能更加强大的技术产品,开始在各生产领域中运用。随着近半个世纪的发展,单片机取得更优质的成果,科技水平更加先进,在众多领域中实现高效运用,提升这些领域的发展程度。单片机现在在电子技术领域中得到广泛的使用,如在通信功能、仪表仪器等方面实现高效的运用,促进这些企业实现优质的发展。同时,随着单片机运用程度的增加,应用领域的扩展,其技术呈现创新发展趋势。

1.1概述。

单片机是嵌入式系统的一个组成部分,它采用规模较大的电路技术将cpu、ram、rom以及定时器等众多功能集成在一个硅片上,继而形成一个具有完善功能的,微型的计算机系统。单片式是1970年左右开始在生产中运用,随着多年技术的革新和使用程度的加深,当前它在汽车电子,医疗器械,工业控制以及仪表仪器中得到运用。单片式发展速度较快,由最开始的4位单片机发展成8位单片机,到目前300m具有高速运转和处理能力的单片机。

1.2主要特点。

单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分,随着计算机水平的增长,单片机也呈现高效革新的态势,且呈现不同用途的,不同型号的单片机产品。以at89s52型号单片机为例,单片机目前重要的发展特点有6个方面。

第二,对环境的要求较低,单片机具有较强的环境适应能力,可以在不同的环境得到运用;

第四,功能消耗较低,单片机在运行的时候只需要较低的电压,整体对功能的消耗低;

第五,速度快,单片机具有极强的处理功能,对各项数据和信息有着极快的处理速度;

第六,可靠性高,单片机可以实现长时间的工作,提升整体系统的运转能力。

2.1手机通信中的运用。

单片机在电子通讯中得到运用,主要体现在手机语音功能的建设中,单片机对手机语音信息进行识别,并开展相关操作。在手机的音频入口安置单片机可以使其收集众多的音频信息,系统分辨工作开展之后,向各个部件下具体的指令和信息,实现语音信息中的手机操作。

2.2单片机提升医疗器械诊断正确性。

人们在实现温饱之后,更加关注自身的健康,对医疗水平有着越来越高的需求。但是,在医疗建设的过程中总会出现一些问题,检测手段以及消毒水平存在一定的不足,影响整体医疗建设的质量。单片机在医疗器械中得到运用之后,大大减少了医疗问题的出现,使医疗工作得到一定程度的提升。单片机的使用增加了医疗设备的诊疗准确性,提升了诊断的精准性。同时,随着单片机在医疗器械中的运用,整体医疗设备朝着更加智能化、自动化的发展方向前进,使医疗诊断的结果更加精准,更好地为人们的健康提供医疗保障。

2.3单片机使仪表仪器的使用更加智能化。

单片机因其集成度高等特点被用于仪表仪器的生产,随着单片机科研水平的不断革新,仪表仪器的发展更加智能化,更加符合当前人们的使用需求。同时,随着单片机使用程度的增加,仪表仪器设备朝着数字化方向发展,整体测试水平较高,仪表仪器控制和处理的功能建设更加优质。例如,在航天仪器制造的时候,使用单片机这种先进的技术可以使仪器的精准性和集成性更强,提升航天电子系统的数字化程度,大大降低航天事故发生的几率。

2.4家电中普遍使用单片机。

单片机不仅在高科技的领域中实现运用,如医疗器械、仪表仪器等领域,同时也在日常生活中得到运用,例如在家电行业中。随着科研水平的发展,单片机越来越多地在生活中得到运用,提升人们生活的质量和幸福感。当前人们家庭生活中使用的洗衣机、微波炉以及电视机等家电都运用了单片机这项技术。在电视机的运用中,通过使用单片机使其系统控制技术更加先进,功能操作更加便捷。

例如,人们可以通过遥控器自由切换不同的电视频道,选择自己想看的电视节目。单片机在微波炉建造中,通过系统信息的处理,可以根据食材的不同进行科学的、自动的选择工作,主要是选择加热时所需要的温度和具体时间。单片机在洗衣机的系统控制中,可以根据衣物的材质以及脏污程度进行自动洗涤,对洗衣液的使用量、洗涤的强度控制以及详细的洗涤时间有着科学的控制和选择。

随着社会生产实力的增强,科研技术程度更加深入,单片机型号和技能革新的速度会越来越快,其在电子领域的应用开发主要从以下3个方面进行。

3.1对单片机程序开发。

随着单片机自身开发程度的加深,其在嵌入式系统的建设中得到越来越全面的运用,目前已经不在裸机的环境中实现开发和使用。单片机已经实现一定程度的自动执行,可以对数据进行较强的储存,科学处理和传输数据。单片机具有较强的环境使用能力,可以保障计算机在不同的环境中实现正常的运转和数据的处理,对外界的物理参数实现高质量的采集,并对其进行逻辑分析和正确的处理。

3.2优化c语言系统程序。

c语言有着强大的数据处理能力,可以以简易的方式对编程语言开展编译、处理等工作,有着强大的编程能力。为了使单片机在复杂的计算数据和控制数据的环境中实现正常的使用,提升系统的集成和控制能力,一定要加强c语言在单片机中的运用程度。通过对c语言更深度的开发,可以加大单片机的开发程度和力度,进而拓展单片机使用和运用的范围和领域。

3.3加强对计算机的研发。

目前,单片机的制作中使用众多的通信接口,通过接口的连接可以和计算机进行数据的交流和沟通。可以说,单片机通过通信接口可以让通信设备和计算机形成一定的联系,可以使双方进行精准的数据支持,提升设备对数据的使用程度和运用程度。为此,要想对单片机进行深度的开发,应该对计算机进行系统的分析和运用,提升数据连接和传输的质量。

单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分,随着计算机水平的增长,单片机也呈现高效革新的态势,在电子领域实现高效的运用。突出表现在手机通信中和家庭电器的使用中,提升人们的生活建设质量。同时,单片机使仪表仪器的使用更加智能化,提升医疗器械的诊断正确性。在未来的发展中,可以通过对单片机程序进行开发、优化c语言系统程序以及加强对计算机的研发这3个方面提升单片机在电子领域的运用程度。

[1]郑泽宏。单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[j]。科技信息,2013(25):140,221.

[3]王德权。研究单片机在电子技术中的应用[j]。科技与企业,2013(3):113.

[4]张力。单片机在电子技术中的应用和开发[j]。电子技术与软件工程,2016(5):259.

[5]许文涛。单片机在电子技术中的应用[j]。黑龙江科技信息,2016(19):15.

论高职特色的单片机教学方法论文

摘要:“数控编程”是高职数控技术或机械设计与制造等相关专业的重要课程,其实践性很强。

如何提高数控教学质量,是培养数控技术专业高技能人才的关键。

在分析数控技术教学现状的基础上,针对数控教学中普遍存在的设备不足及理论知识过于抽象枯燥的两个问题,探讨了仿真软件及项目教学法在教学活动中的应用,为职业学校的数控系统教改提供参考。

关键词:数控技术;仿真软件;项目教学法;教学改革。

“数控编程”是高职数控技术或机械设计与制造等相关专业的重要课程,其基本任务是培养学生掌握金属切削加工的基本理论知识和工艺规程的编制方法,且能熟练使用数控机床和其他数控设备进行产品加工。

目前,数控教学中普遍存在两个问题:一是数控设备价格昂贵,成本投入很大,许多院校由于资金问题使得机床不能满足大批学生的教学活动。

在教学中因为数控设备数量有限使得学生没有足够时间参与实际操作,导致教学效果不理想。

二是在传统的教学中学生被动接受教师讲授的知识,教学过程枯燥乏味,致使学生普遍对理论课程不感兴趣。

因此,本文主要针对高职院校“数控编程”课程存在的问题,探讨了一些教学方法,为国内同行教学提供参考借鉴。

一、加工仿真软件在数控专业中的应用。

数控加工仿真软件是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作的仿真软件,具备对机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能,通过在pc机上操作该软件,学生能在很短时间内掌握各种系统数控车、数控铣及加工中心的操作。

目前,华中数控、广州超软、南京斯沃和上海宇龙等仿真系统应用比较广泛。

其优点主要如下:

1.降低教学经费和实训消耗。

数控设备价格昂贵,许多院校由于资金的限制,无法建立与学生数量相适应的数控实训基地[1],而使用仿真软件可大大减少在数控设备上的投入。

目前,国内成熟的仿真系统包括数控车床、数控铣床、加工中心,教学中大部分的实训活动都可以在这些仿真系统中实现。

此外,使用仿真软件,还可以大大减少工件材料和能源的消耗,从而降低实训成本。

2.在虚拟环境下模拟数控机床的实际操作,操作安全。

对于大部分初学者,由于对机床没有足够的了解认识,很容易在操作过程中出现安全意外等情况。

利用数控仿真系统可以很好地解决这一问题,数控仿真系统屏幕能够显示和机床操作面板一模一样的界面,以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息,如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。

利用数控仿真系统可以在计算机上完成程序的检验,避免实际实训中由于误操作等引起的安全问题。

目前,佛山职业技术学院采用的是斯沃数控仿真系统。

利用此软件进行仿真,只要程序一编好,刀具轨迹就显示在工件上,马上可以发现编程有无错误,对刀及工件坐标系设置有无问题。

仿真加工时,刀具可以精确地沿着轨迹运动,点到程序的哪一行就可对应突显刀具轨迹,十分方便检查错误。

3.数控加工仿真软件可以提高课堂效果。

由于数控编程十分抽象,指令繁多,格式形式多样,单靠教师在课堂上讲解,学生难以理解或理解不到位。

比如对刀过程,其实是很容易的事情,但如果用传统的教学方法,仅在课堂上纸上谈兵,大多数学生都难以理解,如果利用仿真软件一边演示一边教学,通过车刀和工件的运动学生就很容易理解,而且还能自己亲手操作来加深认识,理论和实践也能兼顾了。

利用仿真软件可以弥补在理论教学过程中的不足,在课堂上将理论知识的讲解与软件的仿真操作两者有机结合,让学生边学边操作,在巩固理论知识的同时,提高了学生的动手能力。

其次,采用数控仿真进行教学,由于是一人一机,可以保证每个学生有充足的时间来动手,提高了学习效果。

而教师通过广播的方式在每个学生的.屏幕上演示其教学内容,可以保证所有的学生均能清楚地观看并进行模仿,通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高。

[1]。

此外,仿真系统界面自然友好,模拟过程逼真,可以使用户看到真实的三维加工过程,操作者一目了然,从而能更好地激发学生的学习兴趣和动力。

随着数控仿真技术的发展,仿真软件与机床的差距越来越小,特别是越来越多的数控仿真软件支持极坐标、螺旋插补及各种循环指令编程,支持各系统子程序及宏程序编程,支持镜像、缩放及旋转等简化编程指令编程,尤其是近年来加入刀具补偿指令及直线和圆弧后倒直角、倒圆角指令的仿真,使得仿真加工可以达到与真实机床完全一样的效果。

很多大专院校已经开始在教学中利用数控加工仿真软件,并取得了很好的效果。

二、项目教学法在数控专业中的应用。

项目教学法是指学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学内容。

其最显著的特点是以“项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

项目法一般流程主要包括:项目制定、项目计划、项目实施、项目检查、项目评价。

[2]针对“数控编程”课程而言,其过程如下:第一,项目的选取及设计。

主要是结合学生技能水平、学校资源及岗位需求状况进行项目的制定,在这一过程中,学生收集相关资料,制定合理的项目任务。

一般该课程选取的项目有:板类、异形类、轴套类等零件的工艺设计与编程加工。

第二,项目计划。

主要是所选取项目的具体落实,任务的合理分配。

将全班学生分为若干小组,每个小组负责一个项目,明确项目目的、具体操作步骤、训练技能要求等,学生通过协调、分工合作共同完成项目任务。

[3]在这一阶段中主要包括:零件图纸的数控加工工艺分析、数控加工工艺路线的设计、数控加工工序设计、刀具的选择、切削用量的选择、工艺文件的编写等等。

第三,实施阶段。

按照计划使项目运行,此阶段中主要以学生动手思考为主,教师指导为辅。

实际操作中,在学生经过思考的基础上,教师可以加以引导点拨,或学生之间采用头脑风暴法共同探讨出合理的思路,但教师不必干涉过多,否则不利于学生观察问题、思考问题、解决问题能力的培养。

第四,检查阶段。

主要是检查学生项目完成的情况,及时发现学生存在的问题和亮点。

这不仅可以查漏补缺,也可达到知识的再巩固。

第五,评价阶段。

主要是评价项目完成的效果,评价可以分为学生自我评价和教师评价。

[3]自我评价主要通过学生相互之间的交流,分析各自项目存在不足和优势,通过心得体会等形式加以总结;教师评价主要是进行全面综合的分析,找出存在的共性问题进行解释说明,并对完成良好的小组加以表扬,对效果不太理想的小组加以鼓励。

通过评价,使学生对项目效果有一个总体的认识,使其优点继续保持缺点尽量避免。

利用项目教学法,学生作为学习的主体,通过独立完成项目,把理论与实践有机地结合起来,极好地调动了学生学习的主动性、创造性、积极性等。

此教学法将抽象枯燥的理论知识有机融合在“项目”的完成过程中,强调学生的自主学习、主动参与,学生唱“主角”,而老师转为“配角”,实现了师生角色的换位,从而有利于加强对学生自学能力、创新能力、解决问题等综合能力的培养。

三、总结。

针对目前数控教学中普遍存在的设备不足,学生没有足够时间操作及数控编程理论知识过于抽象枯燥,多数学生无法坚持学习的现象,可以利用仿真技术和项目教学法。

仿真技术能直观反映实际数控加工过程,使学生在虚拟条件下进行操作,既可有效解决设备缺乏问题,也增强了教学过程的生动性,可使学生在实训前建立正确的加工工艺概念,避免由于误操作等引起的操作安全问题;而项目教学法中,教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,而转化为一名向导和顾问,帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,引导学生在实践中发现新知识,掌握新内容。

在职业学校、职业教育中,仿真技术和项目教学法有其独特优势,是值得提倡的一种教学好方法。

参考文献:

[1]邹韶明,朱瑞林.数控加工仿真软件在数控实训中的应用[j].湖北函授大学学报,2011,(24).

[2]冯利.基于项目教学法的数控加工工艺教改实践与思考[j].教改创新,2011,(35).

[3]刘伟青.基于项目教学法的数控加工工艺教改实践与思考[j].湘潮(下半月),2012,(6).

单片机学术论文【】

随着电子科技的飞速发展,尤其是超大规模集成电路的出现,给我国的经济带来了实质性的改变。其中,对于单片机的使用已经在很多领域都有出现,比如说在工业自动化控制房间、在智能仪器仪表方面以及各种家用电器方面,单片机都起到了很大的作用。由于其极高的性能价格比,使其在电子时钟方面的应用也是很常见的。本文通过对普通单片机电子时钟的设计分析,从而达到对单片机进行更深入的学习与设计。

时钟就是一个最典型的例子,由于人们的生活速度越来越快,人们的时间观念也在不断增强,生活中处处离不开时钟,时钟对人们可以说是不可或缺的东西。现如今,时钟的样式很功能也越来越多,人们对时钟的精准度要求也越来越高。本文就是针对时钟的精准度来设计一个普通单片机电子时钟。

(一)单片机的定义与分类。

单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随即存储器、只读存储器等集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。主要分类包括:stc系列单片机、avr单片机、at系列单片机等等。

(二)单片机的应用与发展。

目前,随着电子自动化的广泛应用,单片机以其自身的诸多优势已经应用到了各个领域之中,这些领域主要包括智能仪器仪表、计算机网络、机器人控制、工业控制、家电管理等等。由于单片机的优势很有多,在未来的生活中一定会被更多的领域所应用,有很好的发展趋势。

单片机电子时钟的构成主要由:一个8位cpu;一个片内振荡器及时钟电路;4k字节rom程序存储器;256字节ram数据存储器;两个16位定时器/计数器;可寻址64k外部数据存储器和64k外部程序存储器空间的控制电路;32条可编程的i/o线(四个8位并行i/o端口)和一个可编程全双工串行口组成。

单片机电子时钟的设计主要是对时钟的内部工作和外部显示进行设计,主要的设计方案则分为数字时钟方案和数码管显示方案。通过数字时钟和数码管显示的完美结合使电子时钟的质量得到完善和保证。

(一)数字时钟方案。

这部分是单片机电子时钟最主要的设计,也是时钟内部工作部分。在单片机的内部存储器中设置三个分别代表时、分、秒信息的字节。在对内部的存储器进行设置的时候,要根据时钟的运作规律设定,时钟的工作是由内部的定时器和软件结合来实现的。对此设定1秒中断,以此来推动秒针的运动,而当秒针中断的次数达到60次的时候,则将其清零,同时分针的字节开始运行,以此类推,当分钟的中断次数达到60次的时候,时钟的字节开始运行。当时钟的字节达到24的时候,便将时钟的字节清零,以上的操作反复进行,这就是单片机电子时钟关于数字时钟的设计方案。这部分的设计起来比较繁琐,每个步骤都要做到很好的处理,设置时、分、秒的顺序也不能打乱。

(二)数码管显示方案。

数码管显示方案主要是对时钟的外部显示进行设计,主要分为静态显示和动态显示两个部分,在电子时钟外部显示中占主导地位的就是动态显示。所谓动态显示就是根据内部设计中的秒针的运行情况,在出现的显示器数字的轮流点亮,每隔一段时间都要点亮一次,这部分要求显示器的扫描必须要有足够快的速度,只有这样,显示出来的字符才不会出现闪烁的效果。同时,秒钟和显示器的运作应该是保持一致的,否则在电子时钟运行的时候,就很容易出现时间上的误差,这种动态显示节省了i/o口,也会降低耗能。

(三)电子时钟的硬件选择。

1、单片机的选择,在单片机电子时钟的设计中,通常都会选用at89c52单片机,配备12mhz晶振,采用上电复位来对电路进行系统复位。

2、显示电路选择,在显示电路的选择上,采用软件译码动态显示。

3、电源选择,采用直流电源供电,电源基本选择在4.5v左右。

4、选择器的选择,通常采用741s04.

对系统软件的设计主要包括软件的设计思想、总体设计以及按键扫描子程序。

(一)软件设计思想。

根据人们对电子时钟功能的需求,需要设计出来的电子时钟程序必须具备动态扫描、时钟信号产生以及按键扫描处理等功能。利用单片机来实现电子时钟的这些功能,主要利用的方法就是分时复用,要协调好各个器件的占用时间,这样才能实现单片机电子时钟以上的功能,使电子时钟对人们的需求造成满足。

(二)总体设计。

1、系统说明及设计框图。

利用普通单片机制作的简易时钟,其主要的工作原理就是运用6个pnp管来分别控制6个led数码管来完成时钟的运行工作。这里出现的6个数码管主要负责显示小时、分钟以及秒针的十位位置和个位位置,还会设定一个按键用于对时间的调整。

2、模块设计。

普通单片机电子时钟的设计主要包括电源部分、复位电路、显示部分、控制部分、位选部分等几个模块。对于电源部分的技术,要从外部引入直流电,电流应该选择4.5v,这样就可谓电子时钟提供电源,使其能够正常运行。

位选电路、复位电路二极管、电解电容部位,在其运行的时候,相应的引脚也会出现不同。在开关按下时引脚rst为高电平1,断开时引脚为低电平0。

(三)按键扫描子程序。

普通单片机电子时钟的运行,最好选用按键来切换各种不同的状态,这样不仅简单,容易操作,而且在电子时钟出现状况而需要查询按键信息的时候,电子时钟所具有的按键扫描功能就可以提供以往的按键情况,这种按键程序中还嵌套了按键扫描程序用来处理在不同情况下的电子时钟状态切换。

在单片机电子时钟设计完成之后,要对电子时钟所应用的系统进行简单的测试,仔细分析在测试的过程中所出现的问题,进行问题的统计与分析,从而找到合理、科学的解决方法。使单片机电子时钟更加完善。

(一)系统调试方法。

对于单片机电子时钟各个系统的调试,首先要对每个单独的程序进行调试,将出现的问题归纳整理,找到合理的解决方法后,针对出现问题的程序进行系统的调试。确保每个程序都没有问题之后,再进行整体的调试工作。只有这样,才调试的过程中才会使调试工作有理有序的进行。

(二)系统时钟误差分析。

时间准确,长时间不容易出现误差是一个时钟被认可的标准之一。对于系统误差,设计者应该及时进行误差的分析和调试工作。

在单片机电子时钟系统中,能够出现误差的地方有很多,比如说晶体频率的误差,定时器溢出误差以及延迟误差等等,设计者要结合不同的误差进行不同的分析,找出其内在的原因,从而拟定出解决的方案,使电子时钟的精准度提高。

(三)软件调试问题及解决。

在软件调试的过程中,应该将调试的重点分别放在各个模块上,对这些模块的调试可以采取在线调试和离线调试两种方法,在调试过程中出现的问题要及时分析及时解决。

随着我国电子技术的迅速发展,单片机的应用也会越来越广泛,对于电子时钟系统的设计一定也会日趋完善,功能也会越来越全面,性能会更加稳定,可以预见,在未来的几年里,单片机的应用也会越来越广泛。更好的造福人们。

[2]程光璇。普通单片机电子时钟的设计[j]。电子世界。2011(8)。

[3]华贵山。基于单片机微机测控系统中的数字滤波技术研究[j]。安徽电子信息职业技术学院学报。2006(5)。

智能温度数据采集单片机系统研发论文

智能无线温度监测系统被设定成三个子系统,分别是采集系统、汇总系统、监测系统。三个子系统通力协调工作,实现了电力设备温度的实时、准确、便捷的智能无线监测。

智能无线温度监测系统的三个子系统间的连接方式是不同的,无线通信方式是应用于采集系统和汇总系统之间,而通信线缆则是使用在汇总系统与监测系统之间,即一个无形,另一个有形。对应部位的热感应元件将其所监测到的温度信息通过无线通信设备传输到汇总系统的总站,总站将会对收集到的所有温度信息进行分类整理、分析并处理,再将处理完毕的数据信息传输到监测系统的监测计算机上。同时,调节端监测计算机也将收到同样的数据信息。监测计算机对接收到的数据信息进行二次处理分析,当处理所得数据结果超高设定的极限值时,监测计算机就会发出警示信号。每个总站可以管理数百个子站,信息量的采集将是非常巨大的。

2.1采集系统。

通过将热敏电阻、传感器等热感应元件安装在容易因工作而产生不正常散热的`部位,实时的对温度数据进行测量与采集工作,并将采集到的信息发送出去。交流电作为长期供能电源及太阳能电池板作为的后备电源(确保突然断电后的数据持续收集的)是采集系统的正常工作的依靠。

2.2汇总系统。

信息汇总系统主要由无线接收装置构成,在收集到采集系统所传递而来的数据信息后,再传递给总站,总站接收到分站的温度数据之后,继而再将其传递给当地监视系统,与此同时还将温度数据传递给调节终端。实时温度变化同样被调节终端监视,如此便避免了无人监测的情况。

2.3监测系统。

监测系统又可以细分为站级监测系统和调节端监测系统。用于监测系统的计算机直接接受总站所传递的温度信息等数据,并与总站是直接通信的关系。监测计算机对总站所传递来的数据信息进行汇总、整理、分析后,存储于特定的数据存储库(可以对数据库进行灵活改动,比如扩容)。监测计算机可以对数据信息进行报表统计,准确记录处于何时、何地、何种状况下的温度情况。同时,监测计算机在温度越过某一设定极限值时会有警示信号出现。监测计算机的另一个便捷之处在于,可以根据需要进行任何时间段的任何部件的温度查询。调节端监测系统的数据信息传输用到的是汇集系统的通讯管理器,通过数据传输线缆直接传输到pcm设备之中,在经过线缆转送给调节端,经pcm的数据信息还可以作为存储资料被下载到调节端监测计算机。

3.1免于布置排线。

因为采用了无线传输设备,所以不用布置排线,热感应元件的安装更方便。

3.2免于经常的维护。

智能无线温度监测系统都是整体化设计,所以免于维护。

3.3节能。

智能无线温度监测系统的各个部分均采用节能、低功率消耗设置,同时应用太阳能电池板更是绿色节能。

3.4警示系统更完善。

当温度过高时,总站智能终端电源,后台监控系统能够及时发出警报。

3.5稳定性更高。

智能无线温度监测系统中的设备均有坚实的外壳保护,同时又有静电保护。数据在传递过程中安全、稳定,能够抵抗外界的干扰。

3.6具有较好的兼容性。

能够应用更多的应用软件和控制系统。

4.1智能无线温度监测系统由于装有位于各个需要测量的部位的热感应元件的帮助,这使得数据的采集与监测具有了实时性、连续性和准确性的优点,通过对每年、月、日甚至每小时的温度数据的变化情况,总结出电力设备不同部位的相应温度的变化规律,确定出其温度规律的峰值,有效的对电力设备的工作稳定性就行预见性分析,消除潜在的威胁。而传统的电力设备温度的监测是依靠监测人员定期的监测与测量才能得出的,传统的电力设备温度的监测耗费大量的人力物力,由于人类生理的局限性,所测得的数据存在不确定误差,甚至会出现错误,而且潜在的故障威胁不能及时发现并作出应有的处理,致使出现不必要的人员或财力的损失。

4.2智能无线温度监测系统对数据的处理速度以及对故障的预见性分析是人类所不能比拟的,其所存储的数据信息能够被极其方便的调阅,对数据信息的存储量也是相当的巨大。而传统的监测数据信息要进行存储就需要建立专门的存档管理机构,而且常年所存储的信息量是无妨想象的,要对某段数据进行查阅也是极为不便的,费时费力,极不现实,而智能无线温度监测系统则解决了上述所存在的所有问题。

4.3智能无线温度监测系统的应用软件简单,操作方便,减少人员培训上岗时间。而传统的监测测量则需要专门的工作人员进行培训。

5.1热感应元器件所监测的部位的温度能够实时的传递给监控计算机并于显示屏上呈现出来,出现警示温度时的时间及故障位置都会以数据的形式保存起来,保存期限可长达数年。

5.2可设置警示音的类型,如可以以真人语音的形式播报出来或者以文字警示的方式显示到屏幕上。

5.3监测计算机所监测到数据信息可以以年、月、日等为单位用线性图或者表格的形式一目了然的展现出来,也可以直接抽查或打印出来。

5.4当智能无线温度监测系统中的任何部件出现问题时(如电源故障、信号传输中断等),都会有警示出现,及时警示给工作人员。

5.5都可以实现对监测位置的编码、命名处理,方便系统化管理。

在国外许多国家,智能无线温度监测技术的发展极为迅速,它被广泛应用到了人们生活中的吃穿住行。当传统的监测方式产生多年后,智能无线温度监测系统在万众期待中登上了历史舞台,监测技术从此掀开了新的一页。现今已经不仅仅局限于电力设备的维护方面了,精密生产线、医疗系统、农业方面都已成熟融合。智能无线温度监测系统在电力方面的应用,也是国外首创的。

在中国国内,智能无线温度监测技术的起步就相对较晚了,但凭借着多年的不懈努力终于成功由实验走到了实验。智能无线温度监测技术的应用范围之广已不用过多阐述,将其应用在监测温度的设备上已是非常常见的了。智能无线温度监测技术最突出的优点就在于不需要布线,用智能无线温度监测技术监测温度还突出了其准确简洁的优势。目前,智能无线温度监测技术仍在朝着攻克减小功耗、增加传输距离的技术难题努力。

【参考文献】。

[1]高人伯.数据仓库和数据开采相结合的决策支持新技术.计算机世界.

[3]赵新民.智能仪器原理及设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1990.

[4]吴正毅.测试技术与测试信号处理.北京:清华大学出版社,1988.

[5]陈焕生.温度测试技术及仪表.北京:水利电力出版社,1987.

[6]王建民,曲云霞.机电工程测试与信号分析.北京:中国计量出版社,2006.

[7]徐永禧,等.高压电气设备局部放电:水利电力出版社,1984.

基于单片机的等效采样示波器设计论文

笔者在用单片机开发一款称重仪表时,功能较多,对串口的需求很高。需要的串口数量多,至少要五个串口,包括称重传感器通信串口,电脑上位机通信串口,gim900a通信串口,大屏幕数码管显示的通信串口,打印模块的通信串口等。而且对串口要求稳定性高,大部分串口都要求实时双工通信。根据实际情况和产品串口需求,采用不用的方法进行串口扩展,主要用到了模拟串口和多单片机实现串口扩展。

2串口扩展的一般方法。

(1)模拟串口。模拟串口利用其他单片机引脚模拟串口收发时序进行串口扩展。这种串口扩展,缺点比较明显,通信速率慢,可靠性不高,占用cpu资源较多。高速双工通信时一般不用此方案进行串口扩展,低速情况下可以考虑。笔者的项目中大屏幕数码管显示就用了这种方案,显示的时候只发不收,单向通信,波特率要求低,最高不过9600bps。

(2)利用专门的串口扩展芯片处理。串口扩展芯片进行串口扩展,通信稳定性高,能达到一般的串口要求。市场上的串口扩展芯片,性能不同,价格也不一样,但普遍成本较高,少则二三十元,多则七八十元,不利于产品的成本控制。串口需求较多时,一块串口扩展芯片上串口数量不足,还需要多块串口扩展芯片级联,更增加了成本。

(3)利用多串口单片机。目前市场上有多串口的单片机,很多低成本单片机都自带两个串口,比如stc12多串口系列。用三串口及其以上的单片机成本更贵。

(4)基于多单片机的串口扩展设计。在一定成本要求下,结合目前单片机产品自身的优势,利用多单片机进行串口扩展,也是一种串口扩展的方案。一般c51系列单片机自带双串口的只要几元钱,完全可以把单片机用来做串口扩展,而且有的单片机自带spi通信接口,可以很方便的实现主从单片机之间的级联和通信,同时双单片机工作时,可以利用从单片机处理一定的程序,减轻主单片机的.负担,达到“双核”效果。

单片机毕业论文范文单片机毕业论文开题报告

第一阶段:自己偶然了解或者被别人推荐从而得知单片机可以通过编程来实现自动控制的一些功能。而且听到了很多“专业名词”,例如51、stm32、定时器、嵌入式等等。但是直限于对这次名词有一个感性的认识。

第二阶段:知道了51单片机是8位低端机、msp430是16位低功耗单片机、stm32是资料比较齐全,市场普及率比较高的32位高性价比单片机,从而在使用哪一款单片机入门这个问题上纠结了很久,一部分人给的建议是从51入手,先把51学通了,再去学习32或者其他的,会很快上手。而又有另外一部分人告诉他,51已经过时了,同样的价格,可以直接拿到stm32的片子,而且stm32的性价比要比51高太多了,资源也比51丰富很多。当然还有人建议学习msp430,因为430毕竟是出身豪门,有着ti这个大牌老爹,再加上自己的低功耗的卖点,自然不会比其他的差。所以新手往往会在这个环节卡一段时间。不知道自己选择什么。

第三阶段:大部分人经过之前两个环节的犹豫,然后自己去图书馆、网上查找相关的帖子、资料等等,最后决定学习stm32。因为stm32有以下优点:1、stm32的资料非常多,而且好多都是中文资料,这对于英文学习不好的同学就是一个福音,随便在网上一搜就可以搜到一大堆资料,或者加一个stm32的学习群,就可以找到一堆资料。2、网上有很多前辈发表的stm32学习过程心得体会的帖子,自己有不会的就可以随时在网上查资料学习。3、淘宝上stm32的开发板比较便宜。从二十块得最小系统板到上千的功能完善的开发板都有,这些贵点的板子还提供了完善的学习资料和视频教程而且还有对应的学习群供大家交流讨论。4、stm32本身资源比较丰富,可以满足自己做绝大多数项目。好了,经过这么多时间的犹豫、对比,总是确定了要学习stm32了。可是要学习,首先就得有一个开发板,上淘宝一搜,各种开发板琳琅满目,简直看花了眼,想来想去,反正这次学习,学会了以后用处很多,找工作什么的也不用发愁了,所以多花点钱搞个好点的吧,于是乎花个六七百大洋,买一套开发板。一般还非要配一个大尺寸的触摸屏,毕竟淘宝上的开发板,例程做的都不错,看着显示屏上那么高端大气的图标,觉得反正放在一起买比较便宜,索性就一次把钱花了,买一个长期用,大不了吃几个月泡面,给自己投资总是值得的。

第四阶段:开发板付款后,板子还没到,就赶紧安装开发环境等。然后是焦急的等了几天,总算收到了,然后迫不及待的拍照、开箱、观摩、上电,显示屏亮了,里面烧写的默认例程开始跑了,心里感觉很爽。然后开始给自己制定计划,一天学习一个外设,或者一周学习一个外设。

第五阶段:开始学习gpio,花了好几天时间,按照例程上讲的东西,总算把一个led灯点亮了,感觉自己像是学到什么了,又兴奋的把板子上其他led也点亮了,然后还搞个led流水灯。觉得stm32库函数真好用,然后就开始学习按键什么的,按照卖家给的教程,貌似确实进展很快。

第六阶段:gpio学完了,按键学完了,接下来开始学习adc、dma、timer了,然而这时候发现并没有那么简单了,《stm32参考手册》看了几遍也不是很懂。《stm32库函数手册》看了之后也是迷迷糊糊,翻开《cortex-m3权威指南》看看更是一头雾水,卖家的视频看着看着就想睡觉了。这时候感觉对smt32的兴趣瞬间就降为0,逼着自己把卖家的例程烧写进去,看看实验现象,然后再看看代码,勉强算是自己学完了这一章。然后就把板子收起来了。这一收可能就再也不会拿出来学习了。

单片机毕业论文范文单片机毕业论文开题报告

1.首先学好c语言或者汇编,这和单片机本身的开发环境有关,单片机通过直接控制芯片的寄存器的指针地址完成直接操控。这也是为什么大家都觉得c语言神奇的地方直接控制单片机上面显示灯的亮或者灭。因为只要知道了内存地址空间的具体范围就可以直接通过指针直接控制。c语言最神奇的之处就是指针了。汇编学起来就比较头大了,这个真需要兴趣,和对计算机强大的求知欲。c语言学习的过程中,建议使用cprimerplus教材,同时在学习的过程中,要把书上的代码在电脑上面都有所体现。没有实践不算编程。

3.对单片机有学习存在很大的兴趣,都说兴趣是第一老师,没了兴趣遇到困难就会觉得好难,有了兴趣或者干劲可能只会觉得这只是路上一个小石头用力一脚踢开就可以了。心态不一样状态也不一样。常常对一些想入门的小伙伴说,想学编程毅力和兴趣必须具备一样,否则真的只会半途而废。

论文单片机系统中的汉字显示

摘要:本文介绍了太阳能led自行车显示系统的硬件构成、主要部件和器件的选型原则及系统的软件框架。在msp430单片机系统控制下,4条led灯条实现文字,图片的稳定显示,并且配合传感器可以进行车速检测,稳定显示等作用。整个系统充分利用了led寿命长、光效高、无辐射与低功耗的特点,最大程度地简化了硬件电路,使系统具有较高的性价比和可靠性。

关键词:动屏显示;自行车led装饰;povled。

0引言。

led寿命长、光效高、无辐射与低功耗,基于太阳能led的自行车显示系统稳定可靠、方便快捷,以自行车作为传媒载体,打破了目前市场上的广告大多通过平面报刊、电视电台、手机网络等进行宣传的传统方法,较之更有广泛的群众基础和性价比。本作品充分考虑了led在我国的良好市场前景,以及自行车的广大群众基础,将两者完美的结合在一起,相得益彰。

1.自行车led显示系统简介。

本文介绍的自行车车轮led显示系统是通过安装在自行车轮辐上的led旋转形成较清晰画面的装置。其工作原理是:在自行车车轮上对称地安装4条led灯条,每条灯条上有32个独立的高亮led以及灯条外侧有一霍尔传感器,灯条上的led采用矩阵形式使得线路简化i/o口占用较少,白天的时候太阳能电池通过tp4056充电芯片为锂离子电池充电,晚上时整个系统开始工作,led灯条彼此配合利用人眼的视觉惰性在自行车轮辐上显示出画面来。

自行车车轮led显示系统结构框图如图2所示,由太阳能电池、充电电路、锂电池、电源稳压电路、msp430单片机控制系统、led灯条、传感器等主要部分组成。该系统具有充电过程自动调节、根据环境光强自动启动显示电路,显示画面随车轮转速自动调节等功能。

2.系统硬件设计。

2.1系统电源设计。

在系统的整体设计时,估算本系统的总功耗为0.264w(系统电压3.3v电流0.08a)。市面上一块50x50mm的太阳能电池,一般输出功率为0.35w(5v/0.07a),因为白天充电时间大于晚上使用时间,所以满足系统要求。充电电路白天为系统锂电池充电,同时提供太阳能电池电压信号给单片机,单片机通过辨别外界光强从而确定是否启动led灯条。

2.2系统主控芯片。

主控芯片选用msp430f149单片机,采用精简指令集(risc)结构,数据存储器都可以参加多种运算,功能强,运行速度快,在3v工作电压主频为1mhz下最大功耗为430ua,在低功耗模式下最小功耗可以降为0.1ua,功耗极低。同时msp430有6组i/o口满足系统需要。

2.3led灯条设计。

本系统利用人眼的视觉暂留,让led灯条快速在人的眼前形成画面。led灯条以阵列的形式,通过本身的移动来显示文字,依靠车轮转动带动灯条移动,实现文字或图案的显示。

在led灯条数的选取上,以人眼的视觉暂留时间为0.1秒计自行车一般行驶的速度为20km/h,为获得良好的'显示效果则需要led显示的刷新率为0.1s也就是10次每秒,自行车轮每转一圈前进2m,自行车速v=20km/h=5.56m/s。若自行车轮周长l=2m,刷新率为10次/秒,车速为20km/h则自行车轮安装led灯条条数n=10*l/v,经过计算得出n为4时成本最低,效果较好。

led灯条采用4x4矩阵布局,在每个节点上安装两个极性相反的led,即在一个节点的两端控制电流的方向就能控制在该节点是哪个led点亮。用该种led阵列可以让32个独立的led用8根导线控制,大大减少了成本已经系统端口的占用。

2.4传感器设计。

为了使每一次显示的画面都能稳定,且显示的位置相对自行车固定则需要在系统上加装传感器,因为自行车轮相对自行车是旋转的,所以采用非接触式传感器--霍尔传感器,在自行车车架上安装磁铁,当霍尔传感器接近磁铁时则会有一次电平跳变,单片机检测这一电平跳变进行数据显示输出,以及进行测速和显示的调整。

3.系统软件设计。

3.1系统主程序软件设计。

本系统由主程序、led显示子程序和显示校正子程序组成。系统供电后进入到低功耗模式,充电电路与单片机连接,外界无阳光时停止充电,此时低电平触发单片机中断,退出低功耗模式,系统开始工作,检测led灯条是否经过磁铁。若检测到led灯条的传感器电平跳变时则执行led灯条子程序。

在led灯条1检测到传感器信号跳变时单片机还启动内部的计数器,等到led灯条2传来跳变信号时停止计数器,进入显示校正子程序。系统的主程序流程图如图3所示。

3.2灯条显示子程序。

在系统进入到led显示子程序后,从内存中读取需要显示的数据,显示数据为四组2位16进制数,对应灯条上的每一个led。程序从led1到led32依次与显示数据进行比较,相同的点亮该led。当1列led比较完毕后进入到循环程序,循环次数越多,字的显示时间越长。通过控制循环的次数就能控制在不同的车速下都能显示出稳定的图像来。

当循环结束后在从内存中读取下一列需要显示的数据,直到显示结束。

3.3显示校正子程序。

因为自行车车速是实时变化的,固定方法显示的画面肯定不稳定。于是采用计算两个传感器反馈的电平信号的时差计算出当前的车速,修改灯条显示子程序内的循环变量的办法,达到校正的目的。同时当自行车车轮转速较慢或不转时,内部计数器溢出,此时系统进入低功耗模式led灯关闭。

4.结束语。

本系统能源利用低碳环保。太阳能光电池的安装使本系统清洁,高效,无污染,完全符合全球倡导的低碳理念。同时文字显示稳定可靠。整个系统充分利用了led寿命长、光效高、无辐射与低功耗的特点最大程度地简化了硬件电路,使系统具有较高的性价比和可靠性。

参考文献:

[2]沈建华,430系列16位超低功耗单片机原理与实践[m].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

论文单片机系统中的汉字显示

摘要:需要显示的汉字较多时,单片机系统中的汉字编码非常繁琐,单片机系统中的汉字显示。本文介绍一种直接利用pc机的汉字内码作为单片机系统的汉字编码,以简化系统的设计。

引言。

在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中,越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。通常的汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵(如16×16点阵),将点阵文件存入rom,形成新的汉字编码;而在使用时刚需要先根据新的汉字编码组成语句,再由mcu根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。在这种显示方式中,如果使用的流字数量较大或语句较多时,利用汉字的新编码组成语句将是一件十分繁琐而枯燥的工作。针对这种情况,本文提出了一种十分简单的方式——直接利用pc机的汉字内码作为单片机系统的编码。下面以8031单片机系统为例阐述如下:

一、硬件组成。

本系统中采用香港精电公司的内置t6963控制器[1]的240128t点阵图形液晶显示器。该显示器1行为240点,能容纳16×16点阵的汉字15个,总列数为128点,能显示8行汉字。为了使用mcu操作可使用1片512kb的存储器(如本系统中的29f040)用来存储全部的国标16×16点阵汉辽、8×16的ascii码点阵数据以及汉字语句编码数据,计算机论文《单片机系统中的汉字显示》。为了降低成本和减小体积,对于速度要求不是很高的场合也可采用大容量的串行数据存储器,如at45db041b。具体的硬件控制电路如图1所示(与汉字显示无关的电路略)。

ucdos软件中的文件hzk16和文件asc16分别为16×16的国标汉字点阵文件和8×16的ascii码点阵文件,以二进制格式存储。在文件hzk16中,按汉字区位码从小到大依次存有国标区位码表中的所有汉字,每个汉字占用32个字节,每个区为94个汉字。在文件asc16中按ascii码从小到大依次存有8×16的ascii码点阵,每个ascii码占用16个字节。

在pc机的文本文件中,汉字是以机内码的形式存储的,每个汉字占用两个字节:第一个字节为区码,为了与ascii码区别,范围从十六进制的0a1h开始(小于80h的为ascii码字符),对应区位码中区码的第一区;第二个字节为位码,范围也是从0a1h开始,对应某区中的第一个位码。这样,将汉字机内码减去0a0ah就得该汉字的区位码。

例如汉字“房”的机内码为十六进制的“b7bf”,其中“b7”表示区码,“bf”表示位码。所以“房”的区位码为0b7bfh-0a0a0h=171fh。将区码和位码分别转换为十进制得汉字“房”的区位码为“2331”,即“房”的点阵位于第23区的第31个字的位置,相当于在文件hzk16中的位置为第32×[(23-1)×94+(31-1)]=67136b以后的32个字节为“房”的显示点阵。

论文单片机系统中的汉字显示

论文摘要:单片机的开发与应用、学习将造就一批计算机智能化控制的工程师、科学家。一些中等院校也相继开设了单片机课程设计及相关的课程。在单片机及接口技术课程的教学过程中,实验教学是重要的组成部分。针对单片机课程的教学改革,不断加强单片机课程实验环节,改革教学方法,虚拟仿真实验在单片机教学中的应用,实践表明,该方法有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的工程素养和创新能力,提高了教学效果。

“单片机原理”是一门理论性、逻辑性、实践性很强的学科,是电类专业一门非常重要的专业基础课,把微机接口部分、汇编语言部分、通信技术部分的知识点等综合在一起,属于逻辑性、工程性、技术性、实践性很强的一门专业基础课。该课程作为电类专业最重要的核心课程之一,它是电类专业高素质技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体,占据着非常重要的位置。

然而,传统的单片机教学一般注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系,均以学科体系为出发点,忽略了“可学性”,致使学生学得吃力,老师教得辛苦,教学效果却没有显现出来。

一、研究背景及意义。

目前,全国将单片机列入单独的比赛项目,在考查中注重学生的能力培养,学生的技能素养教育成为重中之重,加之社会需求高技能人才,许多学校为了适应社会的发展和市场需求在不同的专业开设了单片机课程,然而单片机课程是一门实践性很强的课程,要想在教学过程中取得很好的效果,就必须要求学生在学习过程中多动手实践,但有的学校教学设备有限,怎样解决这个问题。仿真实验课可以让学生在单片机工作室里做中学,真正玩转单片机,也同时解决了学生学起来枯燥,老师教起来吃力的尴尬局面。

目前单片机教学中存在诸多问题。如单片机课程理论为主,实验教学多是进行验证性实验。单片机实验室存在场地和时间限制,学生除了课上,很难有机会接触到所需要的设备,如仿真器、实验板等,个人配备成本太高,个体无法承担。而且实验箱只能验证试验的基本作用和意义,就无从谈起学生动手能力的训练和提升。单片机在当今社会中的应用速度发展迅速,然而单片机教材陈旧,实验设备很容易落后、老化等问题,必然会带来耗资等问题。

由此可见,构建成本低廉的单片机仿真实验系统对于单片机教学意义重大。它不仅可以降低实验设备投资,而且能培提高学生的工程素质,养学生的创新精神。在单片机控制系统的设计开发过程中,我们不单要突出设备的自动化程度及智能性,另一方面也要重视控制系统的工作稳定性,否则就无法体现控制系统的优越性。

由于单片机控制系统应用系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的,其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。单片机控制系统应用必须长期稳定、可靠地运行,否则将导致控制误差加大,严重时会使系统失灵,甚至造成巨大的损失。

影响单片机控制系统应用的可靠、安全运行的主要因素是来自系统内部和外部的各种电气干扰,以及系统结果设计、元器件选择、安装、制造工艺和外部环境条件等。这些因素对控制系统造成的干扰后果主要表现在下述几个方面。(1)数据采集误差加大。(2)控制状态失灵。(3)数据受干扰发生变化。(4)程序运行失常。

由于受到干扰后计数器的值是随机的,因而导致程序混乱。通常的情况是程序将执行一系列毫无意义的指令,最后进入“死循环”,这将使输出严重混乱或系统失灵。

随着单片机及其接口技术的飞速发展,目前面对职业教育存在的突出问题:质量能力与规模能力不相适应,教学信息化程度低,古老的填鸭式课堂教学模式仍应用普遍,“双师型”教师队伍建设机制缺乏完善性,科学管理水平和改革创新能力就提到了日程,管理制度不健全,学校基本办学规范不健全,科学的职业教育评价标准和评价机制达不到标准,学生成长的“通道”不畅通。

从新的教学要求来看,这类课程仅在课堂上讲授基本原理是不够的,必须在教学中加强实践环节,开出一定数量的高质量的配套实验课活独立的实验课程,让学生有足够的实验机会。那么对于单片机实验教学环境建设就相应提出了高要求。怎样解决这个问题,单片机仿真实验应运而生。

二、“单片机仿真实验”初探。

伴随着计算机技术的飞速发展,在各个领域都出现了各种仿真系统,为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证,同时为很多学校、企业等节约了大量的人力和物力。在电子信息技术领域也同样出现了大量的仿真工具,如课堂上用到的各种eda工具;模数混合仿真的protel、multisim等常见的电子应用仿真软件,数字系统设计的fundation、maxplusii、expert等。

所谓“仿真”,就是通过开发工具真实地模拟用户系统的运行环境,使用户能够在透明和可控的条件下观察系统运行过程中的状态和结果,仿真实际上也是一种软件和硬件的综合调试手段,它能提高应用系统开发的效率。

用通俗的话来描述“单片机仿真实验”就是在一块虚拟电路板上按照真实电路的设计构想放置一些虚拟的元器件,并模拟实际烧rom的过程链接上程序代码,“接通”电路观察效果,如果不理想的话可以反复修改电路或程序代码,直至符合设计要求为止。

仿真实验的好处是显而易见的。在没有仿真实验的年代,每架构一个真实的电路都需要费时费力费钱,稍有不慎还有可能前功尽弃,再加上单片机中的rom芯片是有擦写次数的,而一段程序可能需要修改擦写多次,无形中减少了rom芯片的使用寿命。仿真实验是在计算机上进行的(可能会费点儿电),以上问题都不存在,而且就现在的仿真软件来说,仿真出来的`电路效果与真实电路一模一样,毫不夸张地说,只要仿真是成功的,就可以直接下工厂的流水线生产了。

三、单片机仿真实验效果。

新课程的核心理念是:“关注每位学生的进步与发展,使每位学生在课堂上都能积极主动地参与交流、参与探索、参与汇报,都能动起来,使每位学生都能进入最近发展区,都能有所收获,具有成功感。”为使这一核心理念能得到有效落实,经过近一段时间的教学实践,逐渐发现单片机仿真实验是一种较为有效的教学手段。不仅解决了学生的只学不练的矛盾,也缓解了部分学校的设备建设压力。

首先,学生有浓厚的兴趣。职业学校专业不一样,男女比例天差地别,在上课过程中的反应也不尽相同,但是,由于在仿真实验里所见即所得,同学们学习的热情高涨。仿真实验中减少了实验中实验板,实验内容不能更改的局限性,可以扩展学生的思路和为不同层次的学生提供良好的实验虚拟基地。在教学中,要努力创造适合学生发展的情境,让学生主动发展,关注学生的独特感受,以此培养学生的发散思维。其次,学生可以自行设计实验,锻炼了解决实际工程问题的能力,提高了学生的动手能力。

实验能力和设计能力的培养,也是职业学校学生解决实际问题的能力中较为重要的。传统的实验中往往忽略学生的设计能力,只是一个验证的过程,学生学习的理论无法真正应用到实际的工作实践中,有一些学生有些许的遗憾。采用仿真后,采用建设工程的形式将设计理念融合到软件中,投入少,实际问题却能得到验证和推敲,节省了硬件的损耗。再次,硬件投入少,经济优势明显。单片机的课程除了开设8051系列单片机课程之外,还开设avr系列与mcs51等系列的课程,三菱、西门子等不同系列和型号的单片机。

要想保证相应实验的开设,必须要有配套的实验系统而且要保证一定的实验硬件设备套数,那么这将是一笔非常大的经济支出。所以这将使单位和企业面临着很大的经济压力,硬件设备的更新和硬件设备的维护等工作。考虑经济和其他方面的种种因素,引入单片机软件仿真系统,就可以大大降低经济的支出,减少硬件设备的购置,同时也大大降低了对硬件设备维护的工作量。为单位和企业减少了不必要的麻烦和经费,缓解了很大的压力。

先通过软件模拟成功后再投入硬件,经济优势明显改善,在传统的实验教学中实验板的投入,接口的投入,系列的不同,仪器的投入等,仅仪器的维护也是非常繁琐的,更何况资金的投入了。因此采用软件仿真,其经济优势很明显。

单片机仿真实验的瓶颈之痛。长时间的课程教学之余,总觉得留下了许多遗憾。虽然单片机仿真实验让笔者和学生们获得了一些成功的体验,但久而久之,也产生了一丝厌倦,毕竟假的成不了真的,整天面对着这些毫无生气的电路图,无法接触电路实物的痛苦与日俱增。

有鉴于此,兼顾教学设备的投资现实,仪器老化问题及国家对职业教育的投入,在下面两个方面学校可以参考改革。

一是改革办学形式。通过“联合办学、合并小的机构、多校共建”等方式推动规模化办学,加强建设,建成规模大、实力强、声誉好的示范学校;组建职教集团,发挥对农村和民族地区薄弱学校及西部的帮扶作用。

改革教学形式,积极采取场景教学、案例教学、项目教学、模拟教学等多种教育教学方式,增强教育教学的实效性和教学形式的针对性。

改革培养形式,深入推行校企一体、顶岗实习、工学结合;改变单一,强调连续学习,为连续学习和分阶段培养相结合,探索以就业为导向的职业人继续学习模式。

创新专业设置。建立专业设置动态调整机制,重点建设面向先进制造业特别是装备制造业、现代服务业、新兴产业的精品专业;加强贴近区域产业、民族艺术、民间工艺等领域的特色专业。

二是创新教学环境。重点建设现代化的专业技能性教室,创设功能齐全、校园文化和企业文化都并存的,紧密结合的教学环境,使学生感受到课堂和企业的文化和专业的融合。改革教学形式,建立导向性的学校评价模式和能力性的学生评价模式;努力探索职业教育质量评价的新措施、新途径,引导学生向更高的目标全面发展。

创新教学方法,强化实践教学的导向性;更新教学手段,构建自己的网络学习的平台,能够支撑随时学习;创设生产实习的模拟现场设置,特别是通过模拟流程、虚拟现实、数字仿真等方式生动直观地展示知识性、技术性和生产服务岗位的可行性。

创新教材的应用能力,开发延伸性、补充性的教辅资料;依托企业研发适应新兴产业、新职业和岗位的校本教材;实现多种教材的立体化融合,使学生用发散的思维去思考问题。

改革队伍建设,聘用企业工程技术人员、有实践经验的行业专家和社会中的能工巧匠等担任兼职教师;落实教师在职进修和企业实践制度的可行性和有效性,加强专业带头人和骨干教师的培养方向和多元化。

改革管理制度,建立多方参与的决策机制和教育教学质量监测机构;创新人事分配制度;完善招生、教学、资助、免费、就业、财务和资产等学校业务管理办法。

虚拟仿真实验系统是单片机教学的优秀实验平台,很好地弥补了传统单片机教学的不足,激发了学生的学习积极性与主动性,提高了教学效果,降低了实验成本,是现代计算机技术与先进的教学理论在单片机教学中的应用,有着广泛的应用前景。

四、结束语。

通过一段时间的虚拟仿真实验,电子专业的学生学习主动性、认知水平、专业技能等有了明显提高。利用仿真系统,可以节约开发时间和开发成本;利用仿真系统,具有很大的灵活性和可扩展性;减少了成本,也是学校提升实验室建设水平有益的尝试,不必为了比赛换新机型而惶惶然,更不必为时间的局限性,地点的局限性而担忧。有利于促进课程和教学改革,更有利于人才的培养;从经济性、可移植性、可推广性角度讲,建立这样的实验室是非常有意义的。

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