單片機論文對于很多學電子的同學來說并不陌生，主要是單片機主要就是有電路板組成，其中51單片機是畢業生最關注的，也是最火熱的一個型號了。他是是一種集成電路芯片。單片機又稱單片微控制器,51單片機畢業設計論文介紹中它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。其實，單片機就相當于一個微型的計算機一樣。

單片機論文

單片機論文

單片機基礎課程教學改革的核心思想

1、從知識點講授到以系統設計為主線的單片機論文教學改革

我國高校在2世紀8年代初開始在少數高校開設單片機課程,面向電子和計算機專業高年級本科生和研究生,教材內容基本是單片機生產商提供的技術手冊、匯編程序設計和計算機原理與接口技術的綜合體。目前單片機教材雖然較多,但基本延續了這種傳統的教學思路,即以單片機的知識點為主線進行單元技術教學。隨著單片機教學在各層次學校的廣泛普及,這種教學思路顯現了明顯的不適應。系統設計性內容缺失和細節內容深度不夠,使一般學生在實際應用過程中仍然會遇到許多迷茫的問題。目前單片機基礎課教材的一個普遍性的問題是教學集中在分散的各個點,而對單片機系統整體結構性考慮不夠;重在局部和單元模塊,缺乏組織成項目的考慮。這種問題嚴重地體現在系統軟件設計中,一般學生會做例題和作業,不會設計解決實際任務的系統軟件。因此,單片機基礎課程教學改革的一個重點就是從知識點講授到以系統設計為主線,基于課程整體性并結合項目系統整體性考慮實施單元教學,重點提升學生系統性、綜合性設計能力。

2、單片機與其它課程教學形成良性互動

在目前單片機論文課程體系中,考慮到知識銜接關系,單片機課程在模擬電子技術、數字電路、計算機組成(微機原理與接口)、匯編程序設計等課程之后,一般安排在第6學期。這個安排的問題是學生實際綜合應用及拓展學習的時間較短。這在單片機進入我國高校的早期階段僅高端學生學習的情況下是合理的,在目前單片機普及教學情況下,作為工具和重要的學科基礎課,單片機課程應盡早讓學生掌握,對其熟練和提高系統設計能力、提高學習興趣、結合和促進其它課程學習將產生良好作用。單片機基礎課程涉及到的模擬電子技術、數字電路等知識,是相對簡單的,在課程中從應用的角度介紹即可,對單片機課程的教學沒有影響。實際上,有些同學從大一就開始自學單片機而且都取得了很好的效果,這對我們教學是一個很好的啟示。

?單片機理論教學的改革

單片機教材最初源于單片機生產廠家技術手冊、匯編語言程序設計和計算機組成與接口技術的綜合。單片機應用初期面向對象是重點院校電子和控制專業的學生和科研人員。傳統的授課方式是以知識為驅動,知識點之間比較分散,學生學完之后沒有系統的概念,缺乏貫穿所有知識的主線,形成不了體系。這種教學方法亟待改革。

1、以項目為主線

系統結構性設計是一個重要的教學內容。從宏觀教學的角度考慮,我們將整個單片機論文教學內容設計成基本涵蓋了本課程全部教學內容的一個項目,基于課程整體性并結合項目系統整體性考慮實施單元教學。對結構性的適當變化和局部內容的取舍,即可衍生和變化為其它的應用系統。通過這樣的教學設計,學生加大了對課程的興趣,逐漸地積累成就感,并最終能較快地進入系統設計者的角色,能較好地完成實際應用系統的設計。

2、整體與局部關系

基于項目為主線的教學設計,在講述局部技術的同時進行系統結構性的教學,使系統整體性的考慮體現在局部中。例如LED數碼管動態顯示、步進電機驅動等技術,在目前教材中基本都是完成單一這類功能的小程序,而在實際應用系統中,這些功能要與系統核心任務并行執行,是一個“多任務”的概念,不能簡單地將教材示例的單一的小程序搬到應用系統中。其它如結合鍵盤掃描和多級LCD菜單形成多任務下的人機交互通道這些系統性內容的考慮,在單元教學中都要考慮到。

3、教學內容和體系調整

調整應用匯編和C語言教學的比例。匯編指令有助于對單片機硬件的學習,程序代碼短、速度快,較多地應用在對時序有嚴格要求的測控系統中。隨著單片機硬件和軟件編譯技術的發展,代碼長度和速度已不是主要問題,重在軟件質量、開發周期和開發維護成本,大多數場合應用匯編的必要性已不存在。因此教學應以C語言為主,匯編只講解指令原理、尋址方式、必要的指令和在C語言中嵌入匯編程序的方法和實例。調整單元模塊教學順序。現有教材中一般將人機交互設計的內容放在最后,這不利于學生自主實踐。由于無法實施對運行過程必要的監測,使其在沒有仿真系統情況下調試有相當的難度。因此,將人機交互部分盡可能地提前可達到很好的效果。單片機基礎課程傳統教學對新機型和新技術介紹較少,應做適當的補充。增加IIC、SPI、PS/2等相關技術和應用的介紹、對其它典型單片機如AVR簡要的介紹,使學生在掌握基本單片機技術基礎上,能更容易地進入到高級層次的應用。

4、挖掘基本知識內容的深度

把MCS-51單片機基礎知識講透徹,對后續嵌入式系統深層次學習可打下良好的基礎。以外中斷的重復響應和堆棧的溢出問題為例,學生在實際應用中經常遇到,但在教材中沒有相應的說明。前者是由于外中斷請求信號有毛刺,即使在進入中斷立即屏蔽中斷,且中斷請求信號已經撤銷的情況下,在退出中斷后還將引起此中斷的重復響應。問題在于對中斷請求信號、請求標志和響應過程這些基本知識講述不到位;后者是對堆棧空間位置、容量及系統對堆棧使用沒有準確概念。類似的因基本知識講述深度不夠,導致學生困惑的問題還有很多。因此要注重研究實際應用中典型問題背后的原因,深化和細化基本知識的講授,這對實際應用和提高可起到至關重要的作用。

5、理論課中的實踐內容

單片機是一門實踐性極強的課程,該理論課不講授實驗實際是一個誤區。在理論課應用Proteus做部分仿真實驗,實驗效率高、單片機論文的理論教學效果好,并可達到擴展學習到課外的效果。因此,需協調好理論與實驗課關系,對仿真實驗學時做一定的硬性要求。另一個問題是系統調試技術的教學。系統調試是初學者開發單片機應用系統的一個難點,特別是在無仿真器情況下進行軟件調試。因此,在理論課中講述初等調試技術是有必要的,例如用示波器、LED顯示測信號、串行通信監測程序流程等。使學生提高系統設計和調試技能的同時,提高了實驗課效率,使實驗課有更多的時間用于綜合性實驗中。

實踐教學模式的改革

1、基于項目引領的實驗模式

我們許多課程的實驗課教學模式,基本上都出于傳統的公共基礎課實踐教學。其特點是對單一某個理論教學內容進行實驗演示和驗證。由于思維的慣性,這種傳統自然也延續到單片機實驗課中,致使學生綜合性實驗能力較弱,完成課程設計和實際應用設計的難度較大。作為嵌入式基礎和初級應用的單片機基礎課程,其最大特點是工程性。單片機本身是一個強大的系統集成工具,學生在專業知識基礎上用單片機及相關器件進行綜合分析和設計,最終要制作出滿足用戶要求的產品。因此,單片機實驗課的主體思路是綜合性、工程性。基于這一點,我們對實驗課在宏觀上調整為基于項目引領的實驗模式。首先是將基礎性實驗以Proteus軟件仿真形式在理論課上實驗和演示;其次是配合理論課將整個學期的實驗課安排成一個應用項目,將整個項目按照內部資源、擴展資源、前向通道、后向通道和人機通道等部分分解成各個模塊作為每次試驗課的內容。學生在完成單次試驗的基礎上,從軟硬件的角度對項目整體架構不斷地加深認識和理解,最后完成一個項目的全過程實驗。在這個過程中,學生不斷地積累系統級分析設計的能力,不斷地積累著成就感。學生增強了對實驗課的興趣,大幅提高了單片機實驗課的效率和效果。

2、多種實驗手段的綜合運用

現在高校學生基本上都基于實驗箱做實驗。相對于傳統實驗手段(手工焊接或用面包板),實驗箱在單片機應用系統的軟件實驗方面具有優越性,但在硬件實驗方面,則現出其明顯的弊端。學生按照實驗指導書的指示在實驗箱上連接各端子,學生大多不去了解這種連接后形成的電路;沒有從設計、元器件連接、調試到完成全過程的鍛煉;實驗箱資源有限;不能進行多種硬件方案的試驗、硬件電路的優化設計和創新。我們根據實驗不同分別采用不同的實驗手段。應用面包板的實驗,側重于自己設計電路實驗方案、創新潛能的開發和硬件系統級調試技術的學習;手工焊接的實驗側重于實際動手技能和模塊及硬件調試方法的學習和鍛煉;應用試驗箱的實驗則重點側重于復雜系統的編程和軟件調試。同時,這些實驗手段的綜合應用,給學生創造了一個寬松的軟硬件實驗環境和發揮創造性的空間,增大了實驗課的吸引力,促進了對理論教學的理解,達到了很好的效果。

3、發掘第二課堂的深度和廣度

單片機課外教學活動是可行和必要的。組織成立學生課外活動小組,為學生設計階段性任務。這些任務可以是承擔科研項目的分解部分,也可以是有意義和價值的小題目。學生的任務可以指標化,小組實行優勝劣汰。這對學生提高課程興趣、加深理解、拓展知識和帶動整體學習起到了重要作用。每年一次由教育部和信息產業部共同舉辦的大學生電子設計競賽,是一次極好的單片機實踐教學活動。要進行規范整理,優化模塊設計,使之成為標準件,進而成為教學資源,進而促進教學教改工作進展和良好學風校風的建設。單片計算機是技術發展快速的IT前沿技術。要改變思路,以特別的眼光研究這門特殊的課程。我們從教學體系、理論教學、實踐教學和自主學習等全方位進行的研究探討,在教學實際中呈現了良好的效果。

51單片機畢業設計論文

隨著社會的發展人們對生活質量的要求越來越高,照明在能耗中所占的比例日益增加,照明也早已成為我們生活的不可或缺的一部分。在當今社會中,比較普遍使用的有通過聲音、觸摸、光感等來控制的照明燈具。然而這些都有一定的局限性,不能得到最大化的利用。

LED燈壽命比較長、省電、比較環保,正式由于這些優點的存在以及等下對LED燈的大力研究,因而LED燈走上了歷史的舞臺。采用LED燈作為我們社會的首選照明用具,肯定可以節約很多電能,節電的意義非凡,不但減少發電過程中的污染,還能為我們的后代留下財富。因此節電是件利國、利民、利己的好事。而本設計能最大限度的節省日常照明所消耗的電能,有著巨大的經濟環境效用。

1.硬件介紹

1、控制板，控制板主要由以下幾個部分組成:

MCS-51單片機、8位的微處理器、片內為128個字節,片外最多可外擴至64k字節數據存儲器、程序存儲器、5個中斷源,2級中斷優先權的中斷系統、2個16位的定時器/計數器、1個全雙工的串行口、4個并行8位I/O口、21個特殊功能寄存器。

2、光照檢測

• 方案一、采用光敏二極管或三極管等光傳感器件把環境亮度轉換成相應的數字電平,然后直接接入單片機IO引腳。
• 方案二、采用光敏電阻把環境亮度轉換成相應的電壓值(模擬值),然后通過運放后給單片機輸入一個標準的數字信號。由于光敏電阻屬于純阻性器件,所以采用方案一。

3、人體檢測

人體檢測主要通過菲涅爾透鏡來完成,當人進入感應范圍,人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在某個同心環上,然后生成一個光信號,再通過探頭將光信號轉換成電信號來工作。

4、熱釋電傳感器

熱釋電紅外線傳感器用于檢測人體輻射的紅外線,然后通過一定的方式轉換成電壓信號,將電壓信號投入到工作中。檢測對象—菲涅爾透鏡—熱釋電紅外傳感器—信號處理電路—Vm

5、照明設備驅動

• 方案一、采用可控硅控制。可控硅又稱晶閘管,是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件。其具有體積小、結構相對簡單、功能強等特點,是比較常用的半導體器件之一。
• 方案二、單片機論文中的單片機照明采用繼電器控制。繼電器是一種當輸入電、磁、聲、光、熱等達到一定值時,輸出量發生跳躍式變化的自動控制器件。其動作快、工作穩定、使用壽命長、體積小,所以廣泛應用于運動、遙控、電力保護、自動化、測量和通信等裝置中。根據不同的結構,可以將其分為電磁繼電器、熱敏干簧繼電器、固態繼電器、磁簧繼電器、光繼電器等。由于電磁繼電器簡單易用,開關狀態極其容易判斷,所以本設計采用電磁繼電器來控制。

2、工作過程

首先光照射到LED燈系統上,軟件系統會對光照進行檢測以及做出相應的反應。亮度調節分為三個階段,當周圍光強信號高于設定值時所有LED燈關閉。當周圍光強度信號低于設定值時控制器打開一部分LED燈,光強信號低于更小的設定值時在打開一部分LED燈,光強信號低于最小的設定值時全部LED燈打開。進入深夜則會自動變暗減少能耗,檢測周圍有人時根據此時光強情況調節亮度,達到最大限度的節約電能和卻不影響正常照明的目標。

3、創新點

1、工作電壓低,能耗低的LED燈構成照明設備

相對于普通的led燈,我們的led燈有以下優點:

• 1)全自動光敏開關,節能省電;
• 2)天亮自動關閉,天黑會自動開燈,從此,孩子睡覺不再怕黑,同時告別晚上睡醒時強光對眼睛的刺激;
• 3)智能感應:當有人、車進入產品的探測范圍后,智能感應器工作打開燈具,離開探測范圍后自動熄滅;
• 4)智能延時:智能感應燈以檢測到的最后一次活動物體的時間為起始點,自動延時熄滅,不會造成中途熄滅的情況;
• 5)工作方式:感應開關接通后,在延時時間段內,如有物體活動開關將持續接通,直到活動物體離開;
• 6)亮度調節:根據外界的光線強度,自動識別白天黑夜,控制開關是否工作,并且可通過51單片機控制led燈的驅動電路來調節其亮度,達到節能的效果;
• 7)發光效率高,消耗的能量較同光效的白熾燈較少80%,較熒光燈減少50%;

2、利用MCS-51單片機進行控制MCS-51單片機具有以下幾個優點:

• 1)可靠性高;
• 2)控制功能強。具有豐富的控制指令;
• 3)實用性好。體積小,功耗低,價格便宜,易于產品化;

3、多個led燈并聯集成在一起控制亮度

通過光敏電阻檢測外部光亮,然后通過51單片機控制led燈的亮滅個數,從而達到亮度控制。這就是關于：單片機論文_51單片機畢業設計論文的所有內容。

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