畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)的啟示:如何學(xué)習(xí)單片機

摘要：在畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生談單片機就色變，可見學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的效果并不理想，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計中的教學(xué)經(jīng)驗，提出一些教學(xué)方法，希望通過在教學(xué)方面進行大膽改革，探索出一條提高教學(xué)質(zhì)量的新途徑。

關(guān)鍵詞：單片機 教學(xué)改革 畢業(yè)設(shè)計

1 單片機教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問題

畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計，能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識和技能，進行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí)。

電子、電氣專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計課題有不少是單片機應(yīng)用類的，如單片機電機調(diào)速控制、單片機人機接口、單片機溫度濕度控制、單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等[1]。但是很多同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計過程中，很少有人能調(diào)試成功程序并完成實物設(shè)計，大都通過查找資料完成一篇純理論的畢業(yè)論文，這就把一門應(yīng)用性很強的課程與生產(chǎn)實踐完全脫離了。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生怎能適應(yīng)社會的需要呢[2]？

2 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)對單片機教學(xué)改革的提示

要完成這類課題，要求學(xué)生具有較好的模擬電路和數(shù)字電路知識，有一定的編程能力，還要求其具有較好的單片機知識。很多學(xué)生雖然都學(xué)過這些知識，但是都停留在理論階段，所以感覺不好做，無從下手。

我指導(dǎo)的方法是：理論加實踐。任何一門課的學(xué)習(xí)，都離不開這個老套的思路，知識理論學(xué)習(xí)到一定程度，一定要實踐來驗證。下面是我在指導(dǎo)學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計時的一點體會，寫出來和大家分享。

2.1 態(tài)度要端正，學(xué)習(xí)單片機，最忌諱心浮氣躁，剛開始學(xué)的時候，不要怕自己會犯錯誤，程序調(diào)不通，燒毀板子，這些都是正常的事情，這時就要有耐心，從底層找起，相信每找出一個錯誤都會有一個新的收獲。切不可輕言放棄！

2.2 打好基礎(chǔ)，建議從網(wǎng)上看單片機視頻教程，如北航的陳博老師的視頻和郭天祥的十天學(xué)會單片機。再結(jié)合課本，如譚浩強的《C程序設(shè)計》，和李全利的《單片機原理及其應(yīng)用技術(shù)》，把基礎(chǔ)知識學(xué)好，就可以從一個點出發(fā)，逐漸觸及其它知識。

2.3 動手實踐

讓學(xué)生去買一些基礎(chǔ)的板，從焊接板子中不但可以練習(xí)學(xué)習(xí)軟硬件，還可以學(xué)會一種調(diào)試開發(fā)板的方法，更可以學(xué)習(xí)焊接技術(shù)，一舉而多得。需要的元件有：一片STC89C52單片機、一個11.0592MHZ的晶振、2個20PF的電容、1個0.1UF的電容和4.7K的電阻、一小塊電路板和一個插針，自己搭建焊接單片機最小系統(tǒng)，然后檢查這個系統(tǒng)是否能正常工作。如果能正常工作，準(zhǔn)備軟件：KEIL軟件（編譯程序）、燒寫軟件，程序最好還是用C語言編程。這些軟硬件都準(zhǔn)備好后，在整個畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)中，老師要為學(xué)生精選實驗，選取的原則應(yīng)由易到難、由單一性實驗到綜合性實驗、由實例性實驗到設(shè)計性實驗，最終能達(dá)到合作完成一個綜合性項目的能力。實際指導(dǎo)中，在畢業(yè)設(shè)計初期時選取一些簡單控制項目，目的是熟悉指令和編程技巧，如：清零程序、拆字程序、數(shù)據(jù)排序、無符號數(shù)雙字節(jié)快速乘法子程序、多分支程序等軟件實驗程序；在中期選取一些外圍電路控制的實例實驗，目的是學(xué)習(xí)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外圍常用設(shè)備的控制方法，如：流水燈、數(shù)碼管、液晶、DS1302時鐘、DS18B20、A/D、D/A等外圍常用設(shè)備的控制實驗，再深入就可以結(jié)合一些具體實例擴展一些中斷、串口通訊等功能。通過實驗，使你感受到指令產(chǎn)生的控制效果，眼睛看得見(燈光)、耳朵聽得到(聲音) ，更能深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號去實現(xiàn)控制。邊學(xué)習(xí)、邊演練，循序漸進，這樣用不了幾次就能將所用到的指令理解、吃透、扎根于腦海，甚至“根深蒂固”；在后期要選取綜合性、設(shè)計性的實驗，這些實驗應(yīng)該是在前期基礎(chǔ)上的綜合應(yīng)用和開發(fā)，包括硬件電路和軟件開發(fā)，并且這些設(shè)計要在教科書和網(wǎng)絡(luò)中找不到，學(xué)生不可抄襲，需要完全獨立開發(fā)完成，如：油庫自動化系統(tǒng)設(shè)計：其中包含數(shù)據(jù)采集模塊、人機接口模塊、通訊模塊等，都可以交給學(xué)生去設(shè)計實現(xiàn)。

2.4 合理安排時間持之以恒

學(xué)習(xí)單片機不能“三天打魚，兩天曬網(wǎng)”，要有持之以恒的毅力與決心。學(xué)習(xí)完幾條指令后，就應(yīng)及時做實驗，融匯貫通，而不要等幾天或幾個星期之后再做實驗，這樣效果不好甚至前學(xué)后忘。另外要有打 “持久戰(zhàn)”的心理準(zhǔn)備，不要興趣來時學(xué)上幾天，無興趣時涼上幾星期。學(xué)習(xí)單片機很重要的一點就是持之以恒。

以上是我在指導(dǎo)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計過程中，根據(jù)學(xué)生實際情況總結(jié)的學(xué)習(xí)方法，經(jīng)過幾年的指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，實踐證明在安徽建筑工業(yè)學(xué)院的大四學(xué)生中有70%的能夠在老師的指導(dǎo)下能完成設(shè)計，學(xué)生對此很感興趣，并且從根本上了解了單片機，畢業(yè)設(shè)計都自己動手做出來了，收獲很大，這樣的學(xué)生也備受工作單位的歡迎。相信這些能夠給教學(xué)帶來一些指導(dǎo)意見，從而使學(xué)生喜愛單片機。

參考文獻(xiàn)：

[1]李全利.單片機原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：高等教育出版社.2009：5-12.

[2]劉新.單片機教學(xué)改革的思考與實踐[J]山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2009，12(3):65-68.

[3]荊蕾，王瑋.學(xué)習(xí)單片機課程應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識之我見，現(xiàn)代交際，2012-03-23.

教研項目：

安徽建筑工業(yè)學(xué)院教研項目（MZ0007，TX1111，YX1130）

作者簡介：

劉艷麗（1980-）女，安徽淮北人，講師、碩士研究生，研究方向為控制理論與控制工程，嵌入式系統(tǒng)。