基于亞龍YL—236裝置與Proteus軟件為平臺的單片機項目教學實踐

諶建軍

【摘要】筆者采用亞龍YL-236與Proteus軟件為平臺的單片機項目教學實踐，讓學生從對單片機的理論學習與Proteus軟件仿真，到以亞龍YL-236單片機控制功能實訓考核裝置的演練，消除了傳統(tǒng)教學中學生對單片機知識的畏懼、乏味，從而對單片機學習產(chǎn)生了濃厚興趣，達到了良好的教學效果。

【關(guān)鍵詞】單片機技術(shù);項目教學;Proteus仿真;亞龍YL-236裝置

一、單片機傳統(tǒng)教學的難點

單片機技術(shù)廣泛用于航空、航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、交通、通信、家用電器等各個領(lǐng)域。據(jù)全國各大城市歷次發(fā)布的專業(yè)人才需求信息表明，單片機開發(fā)、應(yīng)用人才（特別是高技能型人才）一直供不應(yīng)求。因此，培養(yǎng)單片機應(yīng)用高技能人才具有良好的市場前景。中等職業(yè)學校電子類專業(yè)開設(shè)有單片機技術(shù)課，但有的學校由于教學方法不當，對該門理論性、綜合性和實用性很強的課程，許多教師進行單片機應(yīng)用教學時，脫離硬件和實際應(yīng)用去講系統(tǒng)組成、指令、編程、系統(tǒng)調(diào)試、故障處理等，學生普遍感到該門課程抽象、枯燥、難學，喪失學習興趣，導致學生雖“學過”，但未“學會”，仍然不懂應(yīng)用。

二、相關(guān)軟件與平臺簡介

1.Proteus仿真軟件

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。

2.亞龍YL-236單片機控制功能實訓考核裝置

亞龍“YL-236”單片機控制功能實訓考核裝置是根據(jù)中等到職業(yè)學校單片機教學與應(yīng)用的內(nèi)容和要求，按照職業(yè)崗位的工作內(nèi)容研發(fā)的實訓考核設(shè)備。實訓臺可以上理論課當課桌用，在實訓時有多種功能模塊供學生使用。采用模塊化教學來設(shè)計，提供軟硬結(jié)合，模塊之間連線靈活多樣，專為高中職課程設(shè)計和單片機競賽的開發(fā)平臺，能為中職單片機教學提供有力支持。

三、項目教學法在單片機教學中的應(yīng)用

對于電子信息類中職在校學生，運用項目教學法，用真實的工程實戰(zhàn)項目引導學生學習，讓學生肩負任務(wù)去學，帶著問題去學。學生都有好奇心，也都樂于動手，給他們多點機會，讓他們從自已作品中找到學習的答案。筆者教學過程如下：

1.合理選擇教材和項目教學內(nèi)容

單片機技術(shù)經(jīng)過30多年的不斷發(fā)展，任意一個分支都有大量的知識和技術(shù)，對于要在有限的教學時間內(nèi)要完成海量知識與技術(shù)的教學是根本無法辦到的事情。因此，我們可以依某個實體為項目，將單片機的知識、技術(shù)與應(yīng)用能力的培養(yǎng)融于實體之中，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合。這樣既可降低教與學的難度，又可大大提高學生學習的主動性和興趣。

2.從最容易成功的項目著手

我們嘗試學習編程從一個發(fā)光管的點亮和熄滅開始。為了讓學生理解十六進制與二進制的轉(zhuǎn)換，學習AT89S52的各引腳功能，學習點亮和熄滅的指令，明確低電平為點亮發(fā)光管。例如：MOV P0，#0DBH;11011011--零為亮，就是將立即數(shù)DB（十六進制）送給AT89S52的P1口，DB轉(zhuǎn)換為二進制為1101 1011（P0.7，P0.6，P0.5，P0.4 P0.3，P0.2 P0.1，P0.0），說明P0.5，P0.3口輸出低電平。在萬能板上焊上AT89S52插座，18、19腳接12MHz晶振和兩個30P電容，20腳接地，+5V電源加到40腳和31腳，還通過10uF電容和10K電阻加到第9腳進行上電復(fù)位。在P0.5，P0.3口接上兩個LED的負極，LED正極通過幾百歐的限流電阻接到+5V電源上。通電就可看到兩個LED點亮。若MOV P0，#24H;0010 0100，剛好P0.5，P0.3口接上的兩個LED熄滅，其它口接上的LED點亮。至于點亮和熄滅的時間，則由延時子程序確定，很好修改的。此時小組任務(wù)為三路到八流水燈設(shè)計與制作，八路流水燈又可深入到32路跑馬燈，24路花樣彩燈，也可以利用Proteus軟件仿真與YL-236系統(tǒng)進行測試。

3.項目設(shè)計制作的層層深入

接下來我們可以進行獨立按鍵、光電耦合、動態(tài)數(shù)碼管、液晶顯示、512點陣顯示、AD、DA轉(zhuǎn)換、紅外搖控、數(shù)字溫度采集與顯示、矩陣鍵盤控制、十字路口交通燈設(shè)計、步進電機控制等電路的制作。這些電路元件便宜，易于購買和制作，對提升學生興趣有很大幫助。所以說，采用項目教學法不在于教師講了多少理論和程序的分析，而是你的學生學到了多少，運用知識的能力怎樣，學生能否做出一些作品，作品有沒有技術(shù)含量和社會實用性。

四、具體項目的實施過程：

在學生做完一定的實訓項目后，選擇一些具體的內(nèi)容，要求他們完成交通燈或者16×16LED開發(fā)板制作。其中256點陣是一個集中單片機開發(fā)、Proteus仿真、YL-236P實訓板演示和訓練學生焊接技術(shù)以及三極管驅(qū)動電路學習的最好作品，也是單片機學習教學大綱必修內(nèi)容。具體過程如下：

1.分組進行程序的編譯與訪真，利用keil和 MedWinV3編譯生成hex文件。

2.在Proteus軟件中繪制仿真電路，輸入已生成的hex文件，運行并觀察結(jié)果。

3.在YL-236的顯示模塊中運行，可以用萬利仿真器和雙龍ISP下載器兩種方法進行操作，筆者常采取后者，因為方便連線。運行驗證可行后，可以由學生根據(jù)電路進行實物制作。

制作過程如下：

1.每位同學要在電路板上安插并焊接好256個發(fā)光二極管。不能焊反，不能假焊，不能焊壞。還要求規(guī)范、美觀，焊點溫度適中、光亮，電氣性能良好。從這一點來說，對我們學生是一個不小的考驗

2.LED板焊接好后，是進行電路電氣性能檢查。要求將二極管每一行的負極作為行掃信號輸入端，共焊接16條線，256個焊點。二極管正極也引出16條線，成這16列信號輸入。再用萬用表低阻檔，依次檢查每行每列的LED管是否發(fā)光，有問題再一一排除。

3.然后是單片機最小系統(tǒng)與LED顯示板之間的驅(qū)動板的制作。此電路由IC74LS154，16個8050，16個8550，48個電阻組成。電路元件多，焊點多而密，對學生焊接技術(shù)是個重要的考驗，整體電路的成敗在此一舉。

4.最后是電路板間的連線。幾塊電路板之間有大小近百條連線，每條線線頭的處理，焊點的工藝，都對學生是一種鍛煉。所的電氣性能檢測過關(guān)后，利用單片機開發(fā)學習工具，在參考程序中更改自已喜歡的漢字，如“12信息技術(shù)班作品”。

五、項目教學的反饋

教師在引導學生完成工作任務(wù)的過程中，明確學生必須要掌握的知識和技能，怎樣去思考、分析和解決問題，體驗成功的樂趣，強調(diào)團隊協(xié)作的重要性。各小組間與本小組各成員間要相互協(xié)作、相互討論、相互解決問題。最后指導教師根據(jù)學生提交的作業(yè)結(jié)果，結(jié)合考核方案進行學習效果評價，并組織學生進行交流和總結(jié)，對所實踐項目進行分析和提高。

總之，采用亞龍YL-236裝置與Proteus軟件為平臺的單片機項目教學實踐，將單片機技術(shù)在“做中學”，對于提高學生的學習興趣有顯著作用。

參考文獻

[1]周永東.單片機技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.2.

[2]周興華.手把手教你學單片機[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007.6.

[3]侯玉寶.基于Proteus的51系列單片機設(shè)計與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.9.

[4]亞龍YL-236單片機控制功能實訓考核裝置——實訓指導書[M].2010.11.