单片机实习报告范文范例实用3篇

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单片机实习报告1

关键词创新能力；单片机教学；改革

中图分类号：

随着知识经济的不断发展，企业对于综合型人才的需求更加的迫切，培养高素质的创新型人才已被确定为我国高等教育发展的根本目标。单片机课程是电子类专业的一门核心课程，具有很强的综合性与实践性特征，该课程不仅为后续课程的学习奠定基础，并且也提供了一种培养创新能力的良好手段。传统的单片机课程教学在提升学生创新能力培养方面还存在很大的欠缺性，因此，为了在单片机课程教学中强化创新能力培养，必须对传统单片机课程的教学模式进行改革。

1.教学与实践改革存在的问题

教学方式有待改进

在单片机的教学过程中不少教师常常以单片机理论为教学的重中之重，实验常安排一些与实践结合不紧密的基础实验，从而难以与实践紧密结合起来；再加上一些教师强调笔试的重要性，势必造成学生失去学习的兴趣和积极性，将更多精力用于考试过关，而难以使理论知识得到实践和应用。例如循环左移和右移指令的讲解，只做理论上的推导，很难加深学生的印象，若能引入适当的EDA技术将这个循环左移和右移过程形象地展示出来，既能加深学生的印象还能提高其学习兴趣[1]。

传统教学的内容问题

由于单片机教材与实际应用有一定的差距，教材中提到的理论与实物已经是几年前的市场产品或者是面临淘汰的产品，这样就会使学生接触到一些过时的知识却没有看到新的改进，从而在一定程度上影响了学生的知识面和实践能力。实验课程体系验证性实验过多、综合性、启发性实验太少，没有大型设计性和综合性实验，基本没有对学生动手实践能力达到提高和训练[2]。

学生对实践和动手缺乏积极性

不少学生对单片机的实践性缺少认识，不主动参与实践和设计，他们宁愿将时间放在英语考试或计算机等级考试上，却对单片机技术的实践和操作缺少兴趣，因此培养和调动学生积极性显得尤为重要。

2.教学实践改革中的有效建议

教学项目的创新设计

教学项目是课程教学内容的载体，教学项目设计的好坏直接关系到单片机课程的教学效果。为了培养学生的创新能力，笔者设计了一些创新性的教学项目，旨在为学生提供更大的创新设计空间。比如：设计智能打铃器、盆栽自动灌溉装置、自动避障小车等。这些教学项目不仅可以锻炼学生的单片机开发能力，也可以为学生提供很大的创新空间。学生在完成这些项目的基本功能后，还可以根据自己的想象力对其进行改进，使其功能更加完善。

程题目的创新设计

单片机课程设计是单片机教学的一个重要检验环节，其题目的设计对于培养和考核学生的创新能力非常重要。题目的设计和选取可以从以下几个方面入手：借鉴历届电子设计大赛的题目；从日常生活中寻找与们课堂教学相关的资源，将其改良为可行性课题；以在研的教师科研课题为蓝本，将部分研究内容作为设计制作的题目供学生练习，培养其创新能力。比如，笔者根据自己的日常生活经验，设计了智能水杯题目，不限定水杯的具体功能，要求学生充分发挥自己的想象力和创新能力，分组设计出不同功能的智能水杯。各个小组完成了不同的创新设计，有的小组设计了具有自动显示水温功能的水杯，有的小组设计了具有定时提醒喝水功能的水杯，有的小组设计了具有音乐播放功能的水杯，等等。

开发单片机创新实验装置

传统的单片机实验箱内部电路固定，学生只能按照实验指导书的步骤，机械地做一遍验证性实验，无法进行创新性设计。针对传统单片机实验箱的缺点，笔者开发了一套灵活性和扩展性强、易于升级的单片机创新实验装置。其设计思路是将搭建各种不同功能单片机系统所必需的组成电路分离，设计出各个独立的功能模块，在该装置上学生可自主选择功能模块，完成创新性单片机系统的设计。另外，利用Proteus与Keil软件整合构建单片机创新虚拟仿真实验室，它可为学生提供丰富的虚拟仪器和元器件资源，为学生提供良好的创新平台。

请高校研究生作有趣易懂的产品设计报告

以往常有教师向院上提出应该多请专家给学生作专题报告以拓展学生的知识面，尽管学院作出了一定的努力，然而许多国内专家总是忙于手头工作，或者因为路程问题最后不能完成这一愿望，即便有的专家过来作完报告，却也难以收到预期的效果，一些学生往往反映太过深奥，或者难于理解或者与所学知识关联不大。对此我们可以请来高校一些发表过优秀论文的研究生，利用周末过来讲解和展示他们的设计成果这些研究生往往非常乐意奉献自己的论文成果，因此讲解得较为详细具体，并且可以做到浅显易懂而本科生在具有一定理论基础情况下都能听懂。

考核方法的创新设计

通常来说考核就是对教师教学效果的检验和学生水平的测试，同时也是督促和激发学生认真学习的原因和动力。在单片机的教学与实践改革过程中，我们提出了一种注重实践能力和应用能力培养的考核方式，课堂考勤占10%，平时成绩占30%期末考试占60%。这种考核方式突出的特点是平时成绩比例较高，同时对其考核将一半的分值设定为实验成绩，并对学生在实验中的具体表现从实验态度、完成实验的情况、实践动手能力和课程设计等几方面进行量化。

3.结语

单片机技术是电子类专业的核心课程，有较强的实践性，因此学生只有在单片机开发实践中才能真正掌握其开发方法、锻炼创新能力。但加强学生的实践应用能力和创新能力并不是一件容易的事情，需要教师首先转变教学的观念，从教学的教学项目、课程题目上大胆创新，并在实验装置上下功夫，做出创新，并通过产品设计报告、以及考核方法创新的辅助，全面的提升学生的创新能力，相信在坚持不断的推进、实践和努力中，一定能在学生单片机应用及创新能力提升上有所收获。

参考文献：

单片机实习报告2

关键词 电气工程及其自动化专业；工程应用型本科；教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）27-0081-03

1 引言

电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业，它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外，还要注重实践能力和创新能力的培养。因此，石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式，制订专业人才培养计划，开展各项教学工作，使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。

2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系

“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举，两者相互影响，促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实，知识面较宽，具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力，能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此，在专业的理论教学体系构建中，按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程，“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。

1）人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成，使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面，全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法，培养学生的适应能力和发展潜力。

2）学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成，使学生获得电气工程基本知识，并充分考虑了将来专业口径的拓宽，为专业学习打下扎实的基础。

3）专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识，着重培养学生分析解决实际问题的能力。

4）在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动，学生可以根据专业方向选择相应的课程。

5）开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程，综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。

3 构建推进式的实践教学体系

实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合，以能力培养为核心，涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验，满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。

课程实验环节

这部分实验为理论课程同步实验，主要目的是配合课程的学习，加深对理论的理解。

1）验证性实验，是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学，由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时，对于电机学和自动控制原理课程，既可以采用试验台做实验，也可以采用计算机仿真软件进行实验，将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。

2）综合性实验。在验证性实验的基础上，将多个实验综合，使学生具备初步的综合应用能力。

3）设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后，学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案，由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成，并向校内学生开放，为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。

集中实践性教学环节

1）技能训练。

①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行，时间为2周，学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作，使学生对工厂的情况有一个感性的认识，初步掌握冷加工方法与操作过程，了解机床设备等。

②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行，时间为2周，每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习，使学生掌握常用电工工具和工艺知识，培养学生的动手能力，为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。

③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成，时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习，完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。

2）专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成，时间为1周，目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念，从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验，学生可任选其中一个，实验完成后，提交实验报告。

3）课程设计。

①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成，时间为2周，每人一题，完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。

②综合课程设计。第七学期在校内完成，时间为2周，每人一题，目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识，按要求完成设计内容，有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计，前者主要完成发电厂、变电所的初步设计，后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个，完成后提交设计说明书。

4）专业实习。

①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业，于第三学期进行，时间为1周，实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情；通过参观火力发电厂、水电站、变电站，初步认识电力的生产、变换和输送过程，认识电气设备在实际工作中的应用情况，为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。

②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地，于第七学期完成，时间为4周，学生分组进行，采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习，深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况，为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。

5）毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行，时间为16周，采用导师制，双向选择，每生一题，也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究，收集资料，综合运用4年所学的知识，完成方案比较、分析、论证，理论研究、设计计算、设计说明书的编写等，培养学生分析问题和解决问题的综合能力。

这样，在教学安排上加强了实践教学环节，增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周，占教学总周数的比例达到20%。同时，在理论课程教学中，开设实验比重增加，专业主干课程实验课时占总课时达20%，实践环节课时比例大大提高，课内实验课时达210课时，实验开出率达到100%。

4 改革教学方法和手段，改善教学效果

实行实验室全天开放

在电气工程及其自动化专业的实践教学中，学科基础课程实验实行全开放实验教学方式，如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验；实行全开放实验室，学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后，可根据自己的学习兴趣和能力，自拟实验项目，自主安排实验时间，自主进行实验操作，完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式，大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力，调动了学生的学习积极性，学生变被动学习为主动学习。

积极开展第二课堂活动

有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动，开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动，以提高学生的综合能力和全面素质；组织学生参加各种学术交流活动，以扩大视野、启发科学思维，创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去，他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等，参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动，培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。

5 结束语

本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标，结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色，介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划，构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系，突出工程素质培养，理论教学与实践教学并重，改革教学方法和手段，改善教学效果，开展各项教学工作，学生的综合素质和工程实践能力明显提升，得到用人单位的认可。

参考文献

[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会。电气工程及其自动化专业规范（讨论稿）[C]//第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会议论文集。2005：21.

[2]薛东江。关于电气工程及其自动化专业培养应用型本科人才定位的研究[J].电气电子教学学报：电气工程专辑，2004（26）：28.

[3]赵巧娥，苏小林。电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育，2010（33）：152-153.

[4]李正斌，范秋凤。新增本科电气工程及其自动化专业实践教学体系建设与实践[J].中国电力教育，2012（9）：83-84.

单片机实习报告3

关键词：单片机 开发板 综合实习

单片机技术已经渗透到我们生产、生活的各个方面，在工业控制、仪器仪表、家用电器等众多领域有着广泛应用。掌握单片机技术以及相应的程序设计语言是完成微处理器系统软、硬件设计和功能开发的基础，也是作为电子工程领域高级工程技术人员必须具备的基本能力。

目前，各高校已将单片机教学纳入电子工程专业的教学计划中，设置了单片机原理与应用、C语言程序设计等多门相关课程。其中，单片机综合实习是单片机教学的重要组成部分，如果能够通过综合实习激发学生对单片机应用的兴趣，让学生对电路设计和程序设计有系统的认识和掌握，则能为学生今后从事基于单片机的嵌入式系统开发打下坚实的基础[1]。基于上述目的，通过几年来教学经验的总结，我们设计了一款低成本、多功能的单片机实验开发板以及配套的综合实习教学方法，应用于教学实践并取得了良好的效果。

1 单片机综合实习实验板的设计

实验板包含单片机最小系统、信号处理电路、串行通信接口以及键盘、显示电路等，同时实验板在电路板尺寸、成本等因素允许的情况下预留了功能扩展接口，以适应更多的设计需要，方便使用者自行开发其他功能。单片机实验开发板的功能框图如图1所示。

实验板电路原理图

（1）图2为单片机的最小系统[2]。选用与8051系列单片机指令集完全兼容的可在线编程STC系列单片机作为核心处理器，程序下载不需要编程器，可以利用计算机及专用软件（如STC-ISP）直接通过串口完成。

（2）图3为电源电路，由于实际应用中9 V直流电源使用比较普遍，所以电路中需要三端稳压器LM7805产生芯片工作时所需的+5 V电压。

（3）图4为键盘电路，按键与单片机I/O口直接相连。

（4）图5为显示电路。该部分使用译码器74LS138节省单片机I/O口，使用7407驱动数码管。

（5）图6为模拟信号处理电路，用于频率测量实验。待测信号通过比较器LM311比较整形后转化为单片机可以识别的高、低电平，进而完成脉冲计数或计时，实现频率测量。

（6）图7为串行通信电路，应用MAX232实现TTL电平和RS232电平之间的转换。

印制电路板设计

实验电路板图如图8所示。不难看出，印制电路板充分利用空间，尺寸小巧，结构紧凑。同时设计者将单片机一些闲置的I/O口引到了电路板上，并预留了功能扩展接口，方便使用者根据自己的思路进行程序设计或加入元器件开发其他功能。例如，可以在电路板最左端的焊盘位加入温度传感器（DS18B20），实现环境温度信息采集的功能；在LM311左侧的8引脚双列直插空位加入模拟/数字转换器（ADC0809），实现由单片机采集模拟电压信号的功能等。

2 综合实习的教学方式

我院综合实习的内容是利用上述实验板设计基于单片机的数字频率计。近年来，随着计算机技术的不断发展，各种应用软件的功能不断强大，使用仿真软件可以改善教学效果，提高学生的学习效率。因此，我们在数字频率计设计的过程中加入了绘图软件Protel99se和单片机仿真软件Proteus的学习要求。综合实习为20个学时，分电路设计、程序设计和整体调试3个环节。

硬件电路设计

Protel99se是一款电子设计自动化（EDA）软件，包含了电路原理图绘制、多层印制电路板（PCB）设计、模拟和数字电路混合信号仿真、可编程逻辑器件设计等功能[3]。Protel99se与其升级版软件DXP是目前电子产品的研发和设计领域完成电路原理图、PCB图制作的常用软件之一[4]。掌握该软件应用对电子工程专业的学生具有一定的实际价值。

在第一个环节中，首先，以讲座的形式向学生介绍Protel99se绘图软件的功能、硬件电路的设计方法以及设计过程中应注意的问题。其次，要求学生利用课余时间通过查找资料和适当的练习初步掌握Protel99se绘图软件的基本功能，自行设计数字频率计的硬件电路，并在Protel99se软件中绘出电路原理图，完成自动生成印制电路板图，手动布局、自动布线，输出元件清单的全过程，以作业的形式上交打印版的电路原理图。最后，由教师向学生介绍上述单片机实验开发板的电路结构，并组织学生完成电路焊接。由于此时学生对硬件电路设计已经做了充分的了解和运用，所以对知识的掌握会更牢固，对电路功能的理解也更深刻。

由于没有经验，学生会在电路设计中出现很多错误，指导教师可以通过检查学生绘制的原理图发现问题，加以讲解。虽然使用了现成的实验开发板，但经过前面的教学步骤，学生在电路设计方面得到了必要的锻炼，对设计过程也有了切身体会，避免了学生“只动手，不动脑”的教学弊端。

程序设计

Proteus是英国Labcenter公司推出的电路分析实物仿真系统，包含键盘、数码管、74系列等多种常用电子元器件，AVR，MCS8051和ARM等多种微处理器以及信号源、示波器、逻辑分析仪等各种虚拟仪器仪表，均可直接用于仿真设计。因此，Proteus是一款很好的模拟单片机及其电路的仿真工具，可以在没有硬件电路的情况下，仅利用计算机实现单片机软、硬件系统的模拟仿真[5，6]。

在第二个环节中介绍Proteus仿真软件的功能，要求学生通过练习掌握添加仪器、元件，调用Keil C51中的程序进行仿真的方法。在讲解中，一般以单片机I/O口控制和流水灯程序为例演示整个调试过程。由于应用Proteus的编程和调试过程非常简单、方便，无形中激发了学生的自信心和学习兴趣，使其主观上愿意通过努力完成较复杂的程序设计，减少了学生直接剽窃别人的程序蒙混过关的情况。

Proteus软件还可以解决学生在频率计设计过程中仪器设备短缺带来的问题。其库中提供的信号源、示波器等虚拟测试仪器，让学生可以随时验证频率计的测量结果。仿真器是程序调试时的辅助工具，如果没有仿真器想要发现程序设计中存在的问题就十分困难，但其价格较高，一般的学生没有购买能力。而Keil C51与Proteus结合使用可以像拥有仿真器一样调试程序，极大地方便了学生查找程序中的错误，提高了程序设计的效率，保证了编程调试的顺利完成。

系统调试和撰写实习报告

最后一个环节的主要内容是对频率计进行实际调试。在计算机软件仿真调试通过的情况下，程序下载到单片机中，由于时序不准和噪声影响，实际的频率测量过程仍然可能出现一些问题，学生要针对这些问题对程序进行修改和完善。在此环节中，实验室全天开放，提供函数信号发生器、示波器、万用表等仪器设备，方便学生实际测试，发现、解决问题，教师也会给予必要的帮助和指导。频率测量的功能实现后，学生需要完成一份实习报告总结整个设计过程。报告中应包括的具体内容有：主要元件及其典型工作电路的介绍；信号频率测量的程序设计思想；学习各种软件使用方法的心得体会；设计过程中遇到的问题、解决方法和得到的经验教训等。撰写实习报告的过程是学生理清设计思路、总结提高的过程，有利于培养学生科学严谨的工作作风[7]。

3 结束语

针对实验教学，如果将每个学生设计的硬件电路都制作成印制电路板，给每个学生配备仿真器会大大增加教学成本，造成资源浪费。单片机综合实习将Protel99se和Proteus软件的使用加入到教学任务中，很好地解决了学生不能进行电路设计和程序调试的问题。在综合实习的上课时间主要由教师介绍相关知识或总结答疑，具体的设计任务则由学生利用课余时间完成，这样，每个学生可以根据自己对知识的接受和掌握程度，投入不同的时间和精力，这显然是一种开放、自主、高效的教学方法，能够充分激发学生的学习兴趣。此教学方式要求学生通过查找资料和实验实践掌握并运用一些新知识；设计任务多样化，也突出了对学生自学能力和创新能力的培养。可见，该教学方法科学合理，教学过程高质高效。

通过本次综合实习，学生可以掌握很多实用的技能以及分析处理实际问题的方法，对系统设计也有了更深入的认识。在综合实习结束后，不时有学生利用此实验板练习程序设计，开发各种功能软件。目前的综合实习显然让学生得到了更全面的锻炼，发挥了更大的优势，带来了更理想的教学效果，符合新时期培养具有创新能力工程技术人员的要求，为学生今后从事电子工程领域的设计工作打下了良好的基础。

本次设计的实验开发板，成本低、体积小、功能完善，能实现如键盘、显示、频率计、数字钟、信号采集、串行通信等多种功能，便于学生或其他单片机学习者进行程序设计和功能开发，是掌握单片机技术时一款廉价高效的学习工具；该实验板也可用于科研，作为辅助基于单片机的嵌入式系统设计初期实验调试时的硬件电路，节约开发成本，节省设计时间，具有一定的推广价值。

参考文献

[1]袁锋伟，赵立宏，朱慧玲。基于Proteus的单片机课程教学与实验改革[J].实验室研究与探索，2007，26（12）：75-78.

[2]孙涵芳，徐爱卿。单片机原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.

[3]梁恩主，梁恩维。Protel99SE电路设计与仿真应用[M].北京：清华大学出版社，2000.

[4]倪泽峰，江中华。Protel DXP典型实例[M].北京：人民邮电大学出版社，2003.

[5]刘心红，郭福田，孙振兴。PROTEUS仿真技术在单片机教学中的应用[J].实验技术与管理，2007，24（3）：96-98.

[6]侯玉宝。基于PROTEUS的51系列单片机设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2008.