单片机实习报告范文范例【参考4篇】

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单片机实习报告【第一篇】

关键词：单片机原理与应用 理实一体化教学模式 项目教学

一、实施以万能板为载体设计单片机硬件电路理实一体化项目教学

传统的理论教学和实践教学是在不同的时间和不同的地点由不同的教师分别进行的。由于教学目标和教学任务不同，教学组织形式分离，因此容易造成理论教学内容和实践教学内容脱节，降低学生学习兴趣，增加教学难度，直接影响到人才培养的质量。

单片机原理与应用是一门实践性很强的应用性课程，在电子产品开发设计中应用非常广泛，并需要硬件电路开发与软件程序设计同时进行。如果只进行理论教学而不进行实践教学，则教学效果不理想；如果只进行实践教学而不进行理论教学，教学效果也不明显，因此学好单片机技术必须是理论、实践“两条腿走路”，缺一不可。理论知识的学习可以通过听课、看书、看视频教程等方式进行，实践技能就必须亲自动手操作。

为了能更好地培养现代生产企业需求的单片机技术人才，根据笔者学院多年来对用人单位的跟踪反馈，以及多种教学模式的比较、实践，笔者主张在单片机原理与应用课程中实施理论与实践一体化教学模式，即把理论与实践结合起来，理论融入到实践中，学一个知识点、做一次产品、编一次程序、总结一次学习成果，真正做到“边学边做”。

在项目教学环节采用万能板设计与制作单片机产品，这种项目教学方法，不仅能锻炼学生的焊接技术，同时还能提高学生识读单片机硬件电路图的能力，更重要的是能让学生掌握单片机开发的基本步骤，提高软硬件的编程与设计能力，为日后开发设计电子产品打下坚实的基础。

二、实施单片机理实一体化教学的项目设计

为了实现统筹单片机原理与应用课程的知识目标和能力目标，笔者将整个课程重新整合为由易到难的具有连贯性的教学项目。每个教学项目包含了必需的理论知识和岗位能力需要的实践技能，以任务驱动教学，把理论知识和实践技能渗透到教学项目的每个环节中。按照这个教学思路，设计了三个教学项目，项目中包含了三个硬件电路和100个程序范例。

1.项目一：单片机最小系统硬件电路设计与制作

单片机最小系统，是指满足单片机的工作条件，可以正常工作的单片机系统。

该项目的学习目的是掌握单片机入门基础知识和单片机的引脚功能，掌握单片机延时程序的多种编写方法，掌握单片机开发的基本步骤和关键环节，掌握单片机简单程序编辑、编译、在线下载等基本步骤。掌握单片机开发软件Keil uVision4和ISP在线编程软件progisp的使用方法。

2.项目二：基于单片机控制的十六路LED霓虹灯设计与制作

霓虹灯广泛应用于商店广告牌、城市美化等场所，采用单片机控制的霓虹灯，显示花样随程序的改变而改变，样式千变万化，深受商家和居民的喜爱。

该项目的学习目的是掌握单片机P0、P1、P2、P3口作为输入输出口的使用方法，掌握单片机键盘的工作原理及使用方法，掌握单片机C语言源程序的结构特点、标志符与关键子、数据类型与运算符、C语言的语句、数组、指针、函数等用法。

3.项目三：基于单片机控制的红外二极管感应计数报警器

红外二极管感应计数报警器可以实现当用手经过红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声、二位数码管数字加1的功能，其灵敏度非常高。该电路设计思路来源于企业商品自动计数器的应用实例，当有商品从传送带上经过感应器前，计数器加1，并发出提示声。该电路在现实生活中应用广泛，可以作为单片机设计人员的基本电路模块。

该项目的学习目的是掌握单片机的定时器、计数器、中断及接口技术，掌握LED数码管的工作原理和接口电路，能综合运用模拟电路、数字电路、传感器等基础知识设计与制作比较复杂的作品。

三、组织实施单片机理实一体化教学的关键点

1.前期准备是组织教学的起点

在教学准备阶段，推荐购买单片机制作常用工具和用万能板设计的单片机学习套件。

2.课堂管理是组织教学的难点

由于学生的学习动力、接受能力差异较大，教师要有针对性地将学习动力、接受能力较强的学生与学习动力、接受能力较弱的学生组成一个小组，同时指定一个小组长，协助教师进行课堂管理。

3.教师现场技术指导是组织教学的重点

当学生进行实践操作的时候，教师一定要巡视，及时解决学生遇到的困难，批评教育个别不遵守纪律的学生，要求其加强组织性和纪律性。

4.项目报告是组织教学的落脚点

单片机实习报告【第二篇】

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【第三篇】

关键词：植物学实验教学；问题；改进对策

中图分类号： 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0242-02

植物学是高等农业院校重要的专业基础课之一，植物学实验是植物学整个教学过程中不可或缺的关键环节。植物学实验作为生物大类专业学生在进入大学后所接触的第一门专业必修实验课程，在这门实验课程中养成良好的行为习惯和严谨的科学态度，对学生后续课程的学习和培养良好的科研素养具有重要的指导和示范意义。近年来，许多学者就植物学实验教学内容、教学模式及考试模式等方面进行了探讨。本文通过分析植物学实验课课堂上存在的问题，根据近几年的教学实践，提出了提高授课效果的一些相应的改进措施。

一、植物学实验教学中存在的问题及导致的后果

1.学生学习积极性不够，实验效果不佳。

（1）课堂纪律差。植物学实验课上最常见的“开小差”行为就是“玩手机”。随着电子信息业发展，手机已成为人们必备的工具。高校学生几乎100%都有手机。学生在上课时收发短信、打游戏、看电子书、入网浏览网页已成为普遍现象。学生一旦迷恋“玩手机”，根本无心动手操作实验，观察永久制片，从而导致学习自主性低，学习效果差。

植物学课堂纪律差的第一个体现是“逃课”现象的存在。目前，本校植物学实验不单独计成绩，实验报告成绩以20%的比例计入理论课总评成绩。因此，学生从思想上并不重视实验课。若授课教师对学生平日考勤抓得不紧，学生便无所顾忌地逃课，课后照抄一份其他同学的实验报告交给老师，便应付了事。若授课教师考勤严格，学生便会找其他班甚至其他学院的学生来滥竽充数，顶替自己上课。授课教师如果对本班学生不熟悉，也会使学生蒙混过关。

（2）学生学习自主性低。由于植物学实验不单独进行考试，学生从意识上不重视实验课，再加上植物学后半部分实验基本都是观察永久制片，然后通过绘图完成实验报告。因此，学生在实验课堂上常常只观察要求做报告的制片，照着绘完报告就不观察其他制片了。更有甚者，课堂时间根本连显微镜都不开，而是照着课本上的示意图绘实验报告，来上实验课的目的只是为了应付实验报告，获得一个实验报告成绩。

学生课堂纪律差及学习自主性低导致的直接后果就体现在期末考试成绩中。在课程安排上，植物学实验课比理论课晚一周开课。因此，实验课是对理论课上已学内容的一个很好的复习、验证及加深理解的机会，而缺席的同学或消极应付实验课的学生，必然导致丧失了这个机会。并且实验课与理论课是个有机结合的整体。学生消极对待实验课，必然也不会全心投入理论课的学习。而植物学课程的特点是知识点繁多，需要记忆的内容很多，且很多内容较为抽象。因此，消极应付实验课的学生，最后的期末考试成绩一般都较差。

（3）学生动手能力差。正如前面所述，学生消极对待实验课的态度，必然导致学生动手能力差。近年来，本校植物学研究生入学复试的实验操作为最基本的临时装片的制作和显微镜的使用。而连本校的毕业生在操作上都是问题多多。在制作临时装片过程中，最常见的错误是用手直接抓盖玻片去封载玻片上的材料，而不使用镊子。使用显微镜的错误有：转换物镜，不手握物镜转换器，而直接用手抓握物镜；在观察标本过程中，不是将载物台上升到最高点，在下降的过程中慢慢寻找物像，而是随便从一个高度开始寻找；在低倍镜下观察清楚后，换高倍镜观察时，当物镜与载物台靠近时，便下降载物台。如此差的动手能力，必然影响到研究生复试的成绩。

2.教师对学生要求不严，教学效果不佳。目前，本校沿用的依然是传统的教学方式：实验教师课前准备实验材料和试剂，授课教师上课时介绍实验目的、材料、内容、方法和步骤，然后学生按教师的讲解进行实验，绘出实验报告。若教师在实验课上只是给学生讲解清楚实验内容后，便忙于其他，对学生不严格要求，这样必然导致学生不良习气和习惯的养成。如前面提到的不观察制片，只照书本绘图以及逃课和迟到早退等现象。许多学生绘完实验报告后，便认为上完实验课了，有的“玩手机”，有的甚至一个半小时的课，上一个小时就放任自己下课了。

若教师对学生要求不严，除了教学效果保证不了，还会引起一些后续问题。比如，由于缺乏指导和管理，许多学生在显微镜使用过程中存在不规范操作，导致显微镜的损坏，不能满足后续实验教学的需要。再比如，植物学实验课每次都需要准备大量的永久制片，由于学生急于下课或提前离开教室，就会导致课后永久制片的数量不够。为了不影响后续的实验教学，于是实验课后常见的现象是，值日生同学把每台显微镜外面的罩子取下，逐台检查是否有同学未把永久制片从载物台上取下。有时有的同学甚至把制片误夹在课本中，离开教室，情况会变得更加混乱。

二、提高植物学实验教学质量的几点改进对策

1.强调上课纪律，严格请假制度。针对学生逃课现象，第一次实验课教师就应该强调上课纪律。若不参加实验课，本次实验成绩记零分。若一学期实验课旷课超过半数，则取消该生参加期末理论课考试的机会。第一次实验开始前，教师要求学生按教师授课日志表上的顺序进行就坐，固定每人位置。这样教师每次上课一看位置，便知哪位同学缺席，也可以按照点名册很快熟悉每位同学的基本情况。若学生有事需请假，可事先与教师进行沟通，可以在其他时间教师给其他班级上此次实验课的时候，补做此次实验。通过这两种方式，一边严格要求，一边人性化地理解学生，使学生从思想上重视实验课，从而从行动上避免逃课。

2.培养学生良好习惯，保证教学顺利进行。对于学生良好习惯的养成，第一次实验课起到至关重要的作用。在第一次实验课开始之前，老师不妨先拿出一点时间，把相关问题强调好，再进入课堂授课时间，这样会起到事半功倍的效果。比如：要求学生将手机放入书包后，将书包放在教室指定位置，从而避免“玩手机”现象；因避免桌面凌乱，打碎永久制片，并更好地有效利用课桌面积，每次使用显微镜时，将显微镜外面的罩子取下叠放整齐，并放在适当的位置；讲究室内卫生，不要向实验桌的抽屉内削铅笔以及扔各种废纸；每组设小组长，小组长课前、课后负责清点本组制片数量，避免课代表工作量过大，并保证后续实验教学的需要。

3.教师尽职尽责，及时解决问题。授课教师除了讲解完实验内容外，应尽量在教室中不断走动，对不认真观察装片的同学及时给予批评；对学生提出的疑难问题及时进行纠正及指导；对显微镜使用过程中出现的小问题及时进行排除；对学生实验报告中的错误，进行及时的纠正。在这种氛围下，学生的学习积极性自然会增加，实验效果自然也会相应提高。

4.改革考核模式，提高学习积极性。植物学实验课的单独开设是高校制度建设和教学改革的缩影之一，可在制度上敦促学生重视并正视植物学实验，深刻认识实验技能、动手能力培养的必要性和重要性。考核的具体办法如下：学生成绩由考勤、实验报告及期末考试成绩组成，各占总成绩的10%、40%和50%。期末考试包含显微镜操作和笔试部分，两部分各占50%。显微镜操作共50分，包含10个扣分点，由监考教师根据学生的操作进行打分。笔试部分要求学生在限定时间内使用显微镜观察永久制片并对相关问题进行作答。这种考核方式可避免最终只以实验报告作为实验考核评价的唯一依据，也会使学生从思想上重视这门课程，可以促使学生对实验课的积极性和热情得以极大程度的提高。

三、结语

植物学实验对于培养我国新一代大学生的创新精神和实践能力有着理论教学不可替代的特殊作用。植物学实验课的教学与改革是一项长期的系统工程。它需要多方面的努力，需要植物学教师无私的奉献和长期的严格要求，也需要学生的努力认真、全力配合。只有这样，植物学实验课的授课效果才能提高，授课质量才能得以保证，学生的动手能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力才能有所提升，才能成为适应社会发展的创造性人才。

参考文献：

[1]陈凤娥，吴珍，祝社民，等。植物学实验教学中存在的问题及其解决对策[J].商洛学院学报，2009，23（4）：66-69.

[2]张秀玲，李妍，郑世英。植物学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（12）：156-158，170.

[3]黄瑾。我校植物学实验教学改革的实践与探索[J].华南热带农业大学学报，2005，11（3）：88-90.

[4]李孙文，赵昶灵，刘勇，等。农业院校植物学实验教学改革的思考与实践[J].云南农业大学学报，2008，2（4）：69-74.

[5]张学东，黄晓林，杨华。由管理学生课堂“玩手机”而引发的思考[J].剑南文学，2011，（11）：353.

单片机实习报告【第四篇】

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

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