探析單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中的應(yīng)用

楊明顯

（駐馬店技師學(xué)院，河南駐馬店，463000）

0 前言

單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中的應(yīng)用可以在一定程度上推動電子信息工程的發(fā)展，但是，現(xiàn)階段，人們對單片機(jī)電子臺歷設(shè)計的認(rèn)識還不夠明確，單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中的具有應(yīng)用方法也還不夠科學(xué)，而相關(guān)的理論研究也還不夠成熟，所以本文針對單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中應(yīng)用的研究探析是很有現(xiàn)實意義的。

1 單片機(jī)電子臺歷設(shè)計概念與設(shè)計原理

隨著科技的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提升，電子臺歷已經(jīng)成為了家喻戶曉的產(chǎn)品。通常情況下，電子臺歷作為一種計時工具，會進(jìn)行年、月、日、時、分、秒，甚至是節(jié)氣節(jié)日的顯示，不僅精確度高，而且使用特別方便，所以在人們的日常生活中應(yīng)用較為普遍。在電子臺歷使用的過程中，不僅可以與軟、硬件設(shè)施實施同步更新，還可以根據(jù)人們的需求進(jìn)行優(yōu)質(zhì)化服務(wù)的提供，具有鮮明的實時性與高效性特征。與此同時，電子臺歷的結(jié)構(gòu)也比較簡單，通常是由單片機(jī)為基礎(chǔ)，加上LED顯示電路等構(gòu)成，在特殊環(huán)境下，還可以根據(jù)人們自身的需求，進(jìn)行針對性地調(diào)試，在很大程度上提高了工作的效率。對于單片機(jī)電子臺歷來說，其軟件主要由程序初始化以及按鍵檢測兩個部分構(gòu)成，硬件主要是單片機(jī)，但是在單片機(jī)芯片上通常會進(jìn)行多個接口的設(shè)置，使得單片機(jī)的工作應(yīng)用呈現(xiàn)復(fù)雜化。從外觀上來看，單片機(jī)電子臺歷比較小，且外形單一，但是從微觀結(jié)構(gòu)來看，單片機(jī)電子臺歷的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不僅包含電源電路，還包括時鐘等部件，即使是臺歷前板顯示屏幕也是由數(shù)碼管液晶顯示器構(gòu)成的，不僅提高了其字體顯示的多元化，滿足了人們個性化的需求，還可以在很大程度上節(jié)約成本，提高單片機(jī)電子臺歷的經(jīng)濟(jì)效益。所以說，當(dāng)前單片機(jī)電子臺歷的市場占有率比較高。

2 單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中的應(yīng)用意義

單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中的應(yīng)用具有十分深遠(yuǎn)的意義。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，單片機(jī)電子臺歷熟識度比較高，通過單片機(jī)電子臺歷設(shè)計的應(yīng)用，可以在很大程度上調(diào)動學(xué)生的參與積極性，從而提高對相關(guān)知識內(nèi)容的掌握能力，促進(jìn)教學(xué)效果的提升。其次，單片機(jī)電子臺歷設(shè)計結(jié)構(gòu)較為簡單，操作難度較低，通常情況下，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下，自主完成，從而可以在很大程度上提高學(xué)生的實踐能力，挖掘?qū)W生的潛能。再次，單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中的應(yīng)用還可以促進(jìn)學(xué)生思維的拓展，提高學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力，滿足學(xué)生當(dāng)下發(fā)展的需求[1]。具體來說，單片機(jī)電子臺歷的設(shè)計給予學(xué)生一定的滿足感，從而更加關(guān)注生活中的應(yīng)用，進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)設(shè)計的探索，從而深化學(xué)生的電子信息技術(shù)應(yīng)用能力，促進(jìn)學(xué)生思維方式的拓展。最后，單片機(jī)電子臺歷設(shè)計還可以為高校的電子信息工程教學(xué)提供重要的實驗素材，通過對單片機(jī)電子臺歷設(shè)計相關(guān)知識的講解，可以在很大程度上促進(jìn)學(xué)生理論知識的掌握，從而提高學(xué)生的理論實踐能力，進(jìn)而推動學(xué)生的全面發(fā)展。

圖1 單路總體設(shè)計框架

3 電子信息工程中單片機(jī)電子臺歷設(shè)計的應(yīng)用

電子信息工程教學(xué)對學(xué)生專業(yè)知識培養(yǎng)有重要意義，尤其在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，使得這一教學(xué)活動開展重要性更加突出，需要教師堅持新型教育理念，確保電子信息工程改革適應(yīng)教育事業(yè)發(fā)展要求。其中單片機(jī)電子臺歷是智能技術(shù)應(yīng)用在電子設(shè)備設(shè)計中的產(chǎn)物，可作為重要的電子信息工程實踐課程內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)代科技和生活實際間的聯(lián)系，為電子信息工程課堂教學(xué)效果的提升創(chuàng)造有利條件。下面將具體分析這一設(shè)計成果在電子信息工程教學(xué)實踐中的應(yīng)用，保證教育效果的提升。

3.1 調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

在單片機(jī)電子臺歷設(shè)計內(nèi)容引進(jìn)在電子信息工程中的基礎(chǔ)上，能一定程度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使其更好參與到電子信息工程實踐課堂中，可滿足學(xué)生學(xué)習(xí)要求，促使學(xué)生應(yīng)用活躍思維來思考學(xué)習(xí)問題，能通過電子臺歷設(shè)計內(nèi)容的學(xué)習(xí)，挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛力，真正實現(xiàn)電子信息工程教學(xué)目標(biāo)。以往教學(xué)模式相對單一，教師向?qū)W生講授教材內(nèi)容，學(xué)生處于被動接收知識的地位，打擊學(xué)生獲取知識積極性。實際開展課堂教學(xué)前，要求學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，之后只需要進(jìn)行已有程序的運行功能驗證即可，不能保證學(xué)生切實掌握相關(guān)操作內(nèi)容，降低了教學(xué)效果。但是將單片機(jī)技術(shù)引進(jìn)課程實踐中，在自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生可借助該技術(shù)進(jìn)行軟件設(shè)計，在設(shè)計運行中驗證軟件功能，這種做法可確保學(xué)生感受學(xué)習(xí)樂趣，能鼓勵學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計軟件系統(tǒng)，為學(xué)生技能掌握提供了新的途徑。另外，單片機(jī)技術(shù)操作簡單，學(xué)生可在簡單學(xué)習(xí)后自行運用單片機(jī)進(jìn)行實踐操作，可將學(xué)生創(chuàng)新思維落實到實際產(chǎn)品中，從而豐富電子測試內(nèi)容，確保電子信息工程教學(xué)知識的實用性。因此，我們認(rèn)為電子信息工程中單片機(jī)電子臺歷設(shè)計內(nèi)容的增加，能起到優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)、提高教學(xué)效率的作用，并且教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新發(fā)展，符合學(xué)生認(rèn)知特點，有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生科研素養(yǎng)，能促進(jìn)電子信息工程良好發(fā)展。

3.2 豐富教學(xué)內(nèi)容

電子信息工程課程相對豐富，但是始終受到教學(xué)內(nèi)容缺乏的影響，無法保證教學(xué)活動全面開展，實現(xiàn)對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。為了發(fā)揮電子信息工程育人功能，為我國科技發(fā)展提供優(yōu)秀人才，還需要盡快改變電子信息工程傳統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用，有意識的將智能技術(shù)融入到課堂教學(xué)中，促使教學(xué)內(nèi)容能被學(xué)生接受，并且學(xué)生可在這些設(shè)計活動開展中，掌握新型電子信息工程設(shè)計方法，能適應(yīng)社會發(fā)展需求[2]。單片機(jī)的出現(xiàn)為電子信息工程教學(xué)質(zhì)量的提升奠定了基礎(chǔ)，可突破傳統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用的限制，豐富教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生操作實踐提供新方式，是單片機(jī)電子臺歷設(shè)計應(yīng)用到電子信息工程中必要性的體現(xiàn)。

例如，教師在講解電路問題時，會要求學(xué)生利用單片機(jī)技術(shù)，進(jìn)行電路設(shè)計和安裝。單片機(jī)電子臺歷設(shè)計便涉及電路問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生從電子臺歷使用特點出發(fā)，具體分析其軟件和硬件設(shè)計并設(shè)計電路安裝方案。圖2為單片機(jī)晶振電路圖，可圍繞這一電路進(jìn)行內(nèi)容講解，并在實際應(yīng)用中進(jìn)行電路測試。隨著單片機(jī)技術(shù)在電子信息工程中的普遍運用，使得教學(xué)效果有明顯提高，主要是由于該技術(shù)的應(yīng)用，為教學(xué)內(nèi)容的豐富發(fā)展創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，提升學(xué)生專業(yè)技能。實際使用單片機(jī)時，需要教師明確單片機(jī)在教學(xué)過程中的重要應(yīng)用性，為學(xué)生講解基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)其對單片機(jī)技術(shù)有系統(tǒng)掌握。總的來說，單片機(jī)電子臺歷設(shè)計的應(yīng)用，為電子信息工程課程內(nèi)容的豐富注入了活力，能建立起完善的學(xué)科體系，加大學(xué)生智能技術(shù)操作能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)電子信息工程穩(wěn)定發(fā)展。

圖2 單片機(jī)晶振電路示意圖

4 提供實驗素材

除了上述內(nèi)容外，單片機(jī)電子臺歷設(shè)計運用到電子信息工程中，還能起到提供實驗素材的作用，能在實際操作中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。在這一實驗素材使用下，可推動課程實踐高效進(jìn)行，為學(xué)生提供豐富的教學(xué)內(nèi)容，真正實現(xiàn)學(xué)生綜合能力提升[3]。電子信息工程課程體系中，實驗教學(xué)占有較大比例，在學(xué)生掌握一定理論知識條件下，組織實驗活動，旨在加深學(xué)生知識理解，并在理論引導(dǎo)下得到較好的實驗成果。在單片機(jī)技術(shù)使用下，實現(xiàn)了教學(xué)素材的豐富。例如，教師會加大對學(xué)生單片機(jī)有關(guān)知識的講解，要求學(xué)生掌握單片機(jī)原理和使用流程，為之后的實踐教學(xué)奠定基礎(chǔ)。如在定時器設(shè)計方面，定時器實際工作時，要設(shè)定定時器初始值。16位計數(shù)器的定時時間計算表達(dá)式為：

其中a為定時器初始值，和計數(shù)器工作形式有關(guān)，對于主脈沖頻率為12MHz的單片機(jī)來講，其定時器初值為：

利用已有表達(dá)式計算需要的數(shù)值，進(jìn)一步進(jìn)行單片機(jī)電子臺歷設(shè)計，可在實踐中提高學(xué)生技能。對于教師來講，應(yīng)結(jié)合科技發(fā)展趨勢，適當(dāng)增加單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容，通過增加單片機(jī)電子臺歷設(shè)計內(nèi)容，能保證單片機(jī)技術(shù)得到有效推廣，并能進(jìn)一步完善電子信息工程。因此，有必要將電子信息工程和單片機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，促使學(xué)生對電子信息技術(shù)在現(xiàn)實生活中的運用有所了解，在單片機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用中，充實自身知識儲備并做到知識靈活使用。通過提供單片機(jī)技術(shù)實踐機(jī)會，有利于提升學(xué)生創(chuàng)新能力，發(fā)揮電子信息工程育人功能。

5 結(jié)論

綜上所述，從實際出發(fā)，分析單片機(jī)電子臺歷設(shè)計概念以及設(shè)計原理，明確單片機(jī)電子臺歷設(shè)計在電子信息工程中應(yīng)用的意義，與時俱進(jìn)，制定科學(xué)的應(yīng)用方法，不僅可以促進(jìn)電子信息工程中單片機(jī)電子臺歷設(shè)計應(yīng)用效果的提升，對單片機(jī)電子臺歷設(shè)計的優(yōu)化以及電子信息工程的可持續(xù)高效發(fā)展也有著一定的推動作用。