高校单片机教学实验设备与方式探讨

高校单片机教学实验设备与方式探讨作者：宋蕴璞，周文泳，徐鸣谦，刘刚，周梦薇作者单位：同济大学机械工程学院,上海,200092刊名：实验室研究与探索英文刊名：RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY年，卷(期)：2009，28(11)被引用次数：0次参考文献(10条)1.杨风开,王彬,李军.电气类DSP实验教学内容设计及实验装置研制[J].实验室研究与探索,2008,27(3):33-35.2.CygnalIntegratedProducts,Inc著,潘琢金,孙德龙,夏秀峰译.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002:10-25.3.童长飞.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M].北京:北京航宅航天大学出版社,2005:23-26.4.胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,1996.5.徐爱军.Keilcx51v7.0[M].北京:清华大学出版社,2002.6.李朝青.PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000.7.饶运涛,邹继军,郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.8.李东生.Prote199SE电路设计技术入门与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.9.PeterSpasov.MicrocontrollerTechnology:The68HC11[J].Prentice-Hall,2002,11(5):15-17.10.FeedbackInstrumentsLtd网站相似文献(10条)1.学位论文李焱单片机教学实验平台的设计2007单片机由于控制功能强、可靠性高和体积小、价格低等特点，在智能仪器仪表、工业测控、家用电器等领域有非常广泛的应用。因此，几乎每所高校在机电、自动控制、应用电子等工科专业中都开设了《单片机原理与应用》课程。《单片机原理与应用》作为一门实践性很强的课程，必须要有一套合适的单片机实验平台和实验项目来配合教学，才能实现教学目标。论文根据80C51单片机技术不断成熟和完善，市场拥有量大且快速增长，为各个学校单片机教学的首选机型这一实际情况，设计开发了80C51系列单片机教学实验平台。该实验平台紧密结合家用空调器控制系统展开，以建立单片机应用“系统”的概念为主题，从具体应用这一角度切入主题，注重实验的实用性、方便性、经济性、系统性和开放性。在该实验平台上围绕家用空调器控制系统为主线的各个基本项目的实践教学，激发学生对单片机学习和应用的兴趣，让学生掌握单片机的原理和用途，熟悉开发单片机应用系统的流程和方法，初步具有开发简单的单片机应用系统软硬件的能力，达到开设单片机课程的教学目的。本论文的主要工作有：(1)调查学生学习《单片机原理与应用》课程理论教学和实践教学的情况，研究《单片机原理与应用》课程的教学(特别是实践教学)规律。调查研究现有单片机实验平台的特点，分析其成功和不足的地方。(2)总体技术方案设计对《单片机原理与应用》课程的教学和实验平台所需要的功能进行研究，提出以家用空调器控制系统为核心的单片机实验平台模型。确定了总体技术方案，对于系统所需要的一些主要芯片、仿真方式、编程方式、功能扩展方式等进行了选择。(3)单片机实验平台硬件设计根据总体技术方案，着重进行了包括单片机通用实验模块电路、温度检测与信号调理电路、HD7279A键盘输入和LED数码管显示电路、RS-232串行通信与ISP共用接口电路、步进电机驱动电路、直流电机测控电路、光电耦合及继电器驱动电路等方面的设计、制作与调试。(4)实验项目开发及软件设计在研究单片机教学和硬件调试成功的基础上，针对单片机实践教学中各个层次的要求，设计了定时器实验、I/O输入输出实验、HD7279A．键盘输入和LED数码管显示实验、步进电机和直流电机测控实验、A/D转换实验、D/A转换实验和综合实验(家用空调控制系统实验)等项目的实验方式、程序流程图和范例程序，让学生在实验时输入范例程序并运行来理解程序中各指令的功能；结合电路修改范例程序参数或结构来掌握指令的功能、程序的结构和重新编制程序完成实验项目所规定的实验任务，达到学会独立编程的目的；通过家用空调控制系统实验让学生全面掌握电路和程序这一有机的整体，形成单片机应用“系统”的概念，培养开发单片机应用系统的能力。2.期刊论文陈凌.徐仁东.陈华宝单片机虚拟实验平台的构建与应用-科技信息2010,(10)本文介绍了Protues软件功能和特点;利用Proteus软件构建了MCS-51单片机虚拟实验平台;通过实例介绍了该虚拟实验平台的使用方法;总结了借助单片机虚拟实验平台进行仿真实验的优势.3.学位论文甘本鑫电工、电子与单片机实验平台研究与开发2009目前，在中国许多高等院校中使用的电子单片机实验实训设备平台非常的多，但大多处在对所学知识独立应用的层面，并不能融会贯通。随着科学技术的不断发展以及相应学科高等教育课程教学内容的更新，着力开发适合高职院电子类专业学生综合专业技能训练的实验、实训、研究平台势在必行。为了进一步提高高校职业技能的教学质量和水平，开发了适合学生学习的基于工作过程导向的项目化教学的电子单片机实验平台。br　　本设计主要在原单片机实训装置平台上研究开发了一个能够对电子信息专业学生进行电子单片机综合项目化教学的实验实训平台。从实验平台硬件电路设计和单片机软件系统设计两个主要方面对课题进行了深入的分析。先介绍了实验平台如何由220V市电转换成被测电压电流信号的整个过程及电路，在此基础上信号通过转换电路接入单片机，实现与单片机接口，并详细阐述了单片机控制系统相关电路。论文还详细阐述了测量电压、频率、相位差、功率因数、功率等相关参数的设计和分析。重点对如何先对频率、相位差测量再通过单片机编程的算法求功率因数进行了详细的分析。并介绍了软件平台，WAVE编程软件和SUPERPRO编程器的应用。最后对整个实验平台设计系统进行了测试和分析，并重点分析了系统测量的误差原因。br　　本设计最后通过对各个综合测量模块的软硬件调试，该系统可以测量提供的电压、频率、相位差、功率因数、功率等相关参数，通过分析还存在一定的测量误差。但作为项目化教学实验平台，已经达到设计的目标和要求可以应用于高职院电子类专业的教学、实验、实训等，亦可用于本专业的老师进行学习和探讨。4.学位论文曹其鹏数字化线膨胀系数物理实验平台的研制2006物体的热胀冷缩是极为普遍而又非常重要的物理现象，特别是对于金属的热胀冷缩规律的研究，在机械制造、精密仪器的设计以及工程建筑等各个领域都十分重要。因此金属线膨胀系数的测量对于工科大学生来说是非常重要的基础物理实验。本论文介绍数字化线膨胀系数物理实验平台的开发研制全过程。本实验平台采用CYGNAL公司的一款完全集成的混合信号系统级芯片C8051F320作为主控芯片，同时采用AT89C51单片机作为可控硅触发板的控制芯片。系统由小信号放大模块、室温采集模块、液晶显示模块、主控板按键扫描模块、外部存储器模块、可控硅触发控制模块、微型打印机模块等组成。论文详细介绍了各个模块的设计、制作和调试过程，包括硬件电路设计和软件编程。本系统的主要特点为：具有功能完善的液晶操作界面，能够独立完成线膨胀系数测试的全过程，同时配有微型打印机，物理实验的中间数据和实验结果可以如实打印输出。因此，该实验平台能够真实、客观地反映学生物理实验工作的完成情况。是培养学生独立实验能力，发挥学生主观积极性的重要手段，也是物理实验向数字化、系统化发展的重要设备。另外，本平台还留有RS-232接口和通用串口总线控制器接口，可以连接PC机，在PC机上，完成物理实验的全过程。5.期刊论文吕实诚.王守利.颜颐欣.范剑英单片机及嵌入式系统教学实验平台的研制-世界华商经济年鉴·高校教育研究2008,(7)本文介绍了一咱基于51内核、430内核、ARM内核单片机的教学实验平台.该实验平台采用互相独立的模块结构,它不仅可以让学生进行软件编程的实验,还可以让学生进行简单硬件电路设计,培养他们的硬件设计能力.该实验平台便于学生学习8位16位单片机以及32位嵌入式系统的开发过程,掌握当前实际应用的关键技术.6.期刊论文张莉虚拟实验平台下单片机项目式教学的实践-黄石理工学院学报2009,25(5)针对单片机课程教学效果不佳的现象,提出构建基于Proteus的单片机虚拟实验平台进行项目式教学,利用功能强大的Proteus仿真软件对单片机及其外围器件进行仿真.该实验系统搭建简单,仿真过程形象直观,为单片机课程教学提供了一个很好的实验手段.7.期刊论文吕实诚.王守利.颜颐欣.范剑英单片机及嵌入式系统教学实验平台的研制-世界华商经济年鉴·高校教育研究2008,(6)本文介绍了一种基于51内核.430内核.ARM内核单片机的教学实验平台.该实验平台采用互相独立的模块结构.它不仅可以让学生进行软件编程的实验,还可以让学生进行简单硬件电路设计,培养他们的硬件设计能力.该实验平台便于学生学习8位,16住单片机以及32位嵌入式系统的开发过程,掌握当前实际应用的关键技术.8.学位论文杨越基于嵌入式DSP的多对象实验平台研究与设计2007近年来随着高校办学规模的不断扩大，现有教学实验设备已逐渐不能适应高校的发展步伐。针对目前自动化专业的实验装置较少情况，提出了基于嵌入式DSP的多对象实验平台设计和开发方案。嵌入式DSP系统是把DSP嵌入到应用电子系统中的一种通用系统，具有处理速度快、精度高和可靠性强等特点。开展该课题的研究对实验教学，拓展学生学习能力以及科研开发具有重要意义。目前，多对象的实验平台在三个方面存在不足：第一，控制器的CPU多采用51系列单片机，运行速度不能满足高级控制算法的需要；第二，系统的集成度不高，整个控制系统庞大，外围的功能电路复杂，接口方式不灵活。第三，目前用于自动化专业的：DSP实验装置较少，而且大多是单一对象，实验效果不太理想。针对上述的不足，我们提出了以下几点改进方案。首先，我们在实践教学平台上选择了当前自动化技术应用中几类典型的控制对象，既有大滞后，非线性的炉温实验系统，又有快速运动的直流电机和步进电机实验系统。其次，在硬件设计中，采用TI公司的TMS320F2812作为实验平台的处理器。该芯片是一种低功耗、高集成度的专用控制芯片。其运行速度比51系列单片机快并具有强大的指令集，可实现高级算法的在线运算，而且内部特有的硬件结构给集成系统的软硬件设计带来了极大的方便。最后，在软件设计方面，设计了由VC++6.0控件编制的上位机监控软件以及在CCS2000开发环境下，用C语言和汇编语言混合编程实现的DSP控制软件。同时引入μC/OS-Ⅱ操作系统，对系统进行了调节和管理的尝试。通过硬件电路的设计、制作，软件的编写、调试及实验，结果表明，本文所设计的实验平台结构简单、设计合理、成本低、可操作性强，可靠性高、可扩展性好，可有效解决实验学时有限，实验设备不足的问题，其在教学和科研领域将具有很好的应用前景。9.学位论文钱胜斌基于DDS技术的气体传感器温度调制实验平台2006针对半导体气体传感器气体选择性差的缺点，对温度调制技术进行了系统研究。为实现对半导体气体传感器的温度调制，研制了“基于DDS技术的气体传感器温度调制实验平台”，该平台能够以4种常用的温度调制电压信号，以及用户定义的任意波形的调制电压信号调制传感器的工作温度，并实时采集传感器的响应数据。本文首先综述分析了大量关于半导体气体传感器温度调制的文献，在此基础上提出了该温度调制实验平台的设计要求和指标。其次，简述了该实验平台产生调制电压信号的理论基础——DDS技术的基本原理，并对其进行了频谱分析，给出了DDS参数对DDS通道杂散噪声的影响。接着，重点阐述了该实验平台的硬件实现。包括“相位累加器和ROM”的实现、“DAC及偏移量加法电路”的实现、“低通滤波器组”的实现等。叙述中不但介绍了