单片机技术及应用技能训练
便携式报务技能训练系统的设计与应用
78一、引言当前信息技术飞速发展，通信设备的传输速率不断提升。
无线电报务通信中的报务技能训练，如手键拍发、抄收电报等，通常需要很长时间，并且内容相对枯燥。
统一组织训练时，会耗费大量的力气并且组织者的工作强度也很大。
此外，个人自主进行训练时，很难保证评估反馈的效果。
在信息技术特别是计算机和嵌入式技术的推动下，人们开发了多种多样的报务训练系统 [1-11]。
其中，基于 MSP430单片机的莫尔斯报训练装置[7]支持发报和听报技能训练。
在发报训练时，识别结果可由数码管实时显示，或发送至计算机端进行成绩评估。
基于计算机的无线电报务训练装置[9]]可以直接将手键和耳机连接到计算机，具备发报和收报训练功能。
莫尔斯码报务实训系统[10]以嵌入式Linux 系统为基础，具备收发报训练等功能。
但现有的系统主要关注报务技能中发报和收报两个基础科目的训练，没有考虑贴近报务通信人员实际需要的通报训练。
针对以往系统依赖计算机、便携性差且缺乏通报训练等问题，作者设计了一种便携式报务技能训练系统。
该系统可连接标准电键与耳机，并使用充电锂电池供电，充电后可随时随地使用。
此外，它具有灵活的组网性能，可满足发报、收报和通报训练的要求。
二、系统设计便携式报务技能训练系统的总体设计框架如图1所示，可以概括为硬件体系和软件体系两部分。
硬件体系以微处理器为核心，包括报务音频模块、电键处理模块、交互模块、通信模块和供电模块。
软件体系由驱动层和应用层构成，其中驱动层主要包括电键驱动、报务音频驱动、触控驱动和通信驱动等；应用层主要包括发报训练、收报训练和通报训练等。
（一）硬件设计便携式报务技能训练系统的设计与应用图1 便携式报务技能训练系统总体设计硬件部分围绕微处理器，设计了实现莫尔斯报音频产生和处理的报务音频模块、实现电键输入信号处理的电键处理模块、支持液晶显示和触摸控制的交互模块、支持有线和无线的通信模块等外设部分，并配备了可充电电池为主的供电模块。
单片机实验指导书
单片机原理与应用实验指导书九江学院电子工程学院2007年9月第一章单片机实验的基本要求与方法一、实验目的学习并掌握单片机的基本结构及接口设计方法，学习汇编语言程序设计的基本方法和技能。
二、实验要求1、上机前要做好充分准备，明确实验目的、熟悉实验内容、掌握实验步骤、了解所用单片机实验开发系统及仪器设备的性能。
做好实验前预习和必要的准备，如画好程序流程图，编好程序，做到准备充分。
2. 进入实验室后，熟悉所用的单片机实验开发系统及仪器设备，了解其外观、性能。
接线要正确、简单明了，接线完成后检查一遍，经老师复查允许后才可通电。
通电瞬间，应注意仪器和实验装置是否正常工作，如有不正常现象，应立即断电查找原因，直至故障排除后，实验方可继续进行。
3. 实验进行时，按规定步骤进行，经过反复修改调试，达到设计功能后，读取数据，并及时纪录。
4. 实验完成后，经老师验收合格，并把仪器、导线、工具整理完毕后，学生方可离开实验室。
三、实验方法本课程所用的实验板采用在系统可编程方式下载程序，具体操作过程参考第三章。
四、实验报告内容和要求1. 实验报告要用学校统一印发的实验报告纸。
2. 实验报告内容应包括：实验名称、器材、目的、原理、步骤、结果及分析、流程图、程序清单。
3. 实验报告中实验原理图（含电路图和时序图）要准确无误。
4. 实验报告中程序清单要求调试并运行正确无误，要有中文注释。
5．每个实验后的实验结果分析和心得体会必须独立完成，对实验中发现的问题应加以讨论，并提出自己的改进意见和要求。
6．实验报告写完后统一交到学习委员处，按学号排列装订成册，然后交到老师处。
第二章 V6实验板简介本课程所用单片机实验板，可用于MCS-51系列单片机的仿真开发和《单片机原理与应用》课程的教学实验，具有电路简单，小巧便携，支持在系统可编程技术，简便易用等特点。
适合单片机初学者使用。
图2-1一、可开设实验1、wave仿真软件的应用2、用isplay实现在系统可编程3、流水灯4、动态显示程序5、中断响应程序设计6、定时/计数器的应用：测量脉冲宽度、倒计时器、带闪动的动态显示7、键盘接口程序设计：计时系统、抢答器设计、模拟汽车转向灯设计*8、红外按键识别程序设计*9、基于红外按键输入的四则混合运算计算器设计10、电子音乐盒设计*11、基于红外按键输入的电子琴设计12、基于DS1302的精密时钟设计13、基于DS18B20的数字温度计设计14、串行程序存储器扩展*15、数据采集电路设计：单片机与A/D 转换器接口 *16、信号发生器设计：单片机与D/A 转换器接口 *17、直流电机调速 *18、步进电机控制*19、基于MAX7219的数码管静态显示程序设计 *20、字符型液晶显示程序设计 *21、点阵型液晶显示程序设计注：带“*”实验项目需外接扩展电路二、V6实验板的原理和组成1、总体电路图上电复位....图2-22、微处理器V6实验板采用DIP 封装的AT89s52单片机作为微处理器，引脚配置如图2-3所示，为实现在系统可编程功能，选用11.0592MHz的晶振。
双线双环教学模式在《单片机应用技术》课程中的实践
双线双环教学模式在《单片机应用技术》课程中的实践作者：邵忠良曹薇来源：《教育教学论坛》2013年第36期摘要：本文通过总结我校应用双线双环教学模式的经验，分析该模式在教学实践中存在的各种问题，研究精品资源共享在单片机应用技术教学中的应用方式，为精品资源共享课程的运作、改革提供一些借鉴。
关键词：双线双环；教学模式；实践中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）36-0059-02国家十二五规划将精品开放课程作为教育教学改革的重要项目之一，精品资源共享课建设是国家精品开放课程建设项目的组成部分，为了更好地服务社会和经济建设，提高高校人才培养质量，运用现代信息技术手段建设的资源共享课程已经成为推动教学方法改革的重要途径。
我校在建设《单片机应用技术》资源共享课程中，经过长期的教学实践和资源累计，形成了以职业能力培养为核心，针对不同环境、不同空间、不同阶段、不同角度培养的全方位立体化教学模式，称为“双线双环”教学模式。
如图1所示。
一、双线课内一条线和课外一条线，课内一条线以项目A为主线实施教学；课外一条线，以项目B 为主线实施教学。
1.课内教学线。
学生在教师的引导下完成项目A，该线以项目为导向，通过问题引导、任务分析、分组合作、主体操作等方式实施教学。
教师的重点是如何实施教学情境；学生的任务是训练能力，实现能力目标，重点是知道学什么、怎样学。
教师可通过网络论坛、指导材料进行辅助教学。
学生成绩以学生完成项目过程为主要评价依据。
2.课外教学线。
学生在引导材料的指导下，独立查阅技术资料、器件资料，按照企业典型工作流程方式PDCA（Plan—Do—Check—Act：计划—执行—检查—处理）独立完成项目B。
这个过程教师的任务是以项目A为背景引导学生完成项目B的任务，重点是如何引导学生使其清楚自己需要什么，如何获得？学生的任务是训练独立完成任务能力，训练知识的获取、学习能力。
《单片机技术应用》课程中理实一体化教学的应用
１职 业学校专业课教学改革的必要性 、 近年来 ， 随着高中教育的普 及和高等教育的扩招 ， 职业学校的学生 生源质量严重下降 ， 础非常薄弱。大部分是 初中成绩最 低的 ， 基 受到传 统教 育的排斥 ， 没有 自 心 ， 信 并且叛逆心理 比较严 重 ， 对传统 的教学方 式非常排斥 ， 迫切需要改革现在 的教学方法。 ２《 、 单片机技术应用》 课程使用理实一体化教学的可行性 该课程技术要求高 ，不进行训练难以掌握 ，理实一体化教学将 教 学、 生产 、 技术服务 融于一体 ， 教学场所 直接安排在 实验室 ， 过程 中 教学 强调 以教 师为主导 ， 学生 为主体 ， 边讲变练 ， 分调动和激发学生学 习 充 兴趣 ， 验学习 的乐趣 ， 体 收获学习的成就感 ； 同时职业学校学生 的动手 能力和感性思维能力比较强 ， 非常适 合理实一体化 教学。我校《 单片机 技术应用》 课程采用了理 实一体化教学 ， 取得了非常好 的效果 。 下面， 我 简单谈一谈 自己在教学过程 中的一些体会。 ３《 、单片机技术应用》 课程中理 实一体化教学的应用 ３１教学实施 步骤 ． 理实一体化教学 ～般采用项 目引导法 ， 具体过程 如下 ： （） １ 课前准备 ： 学生准备 ； 教学环 境准备 、 实训器材准备 、 多媒体等 辅 助 教 学设 施 准备 。 （） ２ 下达任务 书： 调查企业需求 ， 析项 目的可 实施性 ， 分 制定具体 的 实施方案 ， 制作详 细的项 目 指导书 。 （） ３ 任务实施 ： 生按 照任务 书的要求 进行操 作 ， 学 老师巡 视指 导， 培 养学生 的协 作意识和交流能力 ， 主动思考 、 解决 问题 的能力 、 培养学生 的职业技能。 （ ） 目 价、 ４项 评 总结 ： 采取过程评价 和总结评价相 结合 、 生 自 和 学 评 老师评价相结合的方式 ，既让学 生了解 项 目完成过程 中的正确和不 足 之处 ， 加深对知识和技能 的学 习和熟练 程度 ， 要培养学生的语 言表达 叉 能力和快速反应能力 。 （） ５ 知识拓展 、 布置作业 ： 继续 巩固所学 内容 ， 并加 以拓展 ， 培养学 生活学活用知识的能力。 ３２教学案例 ． 下面以跑马灯项 目为例设计教学案例 ３２１项 目名称 ： 马灯设计 ．． 跑 ３ ． 来源 ： ．２ ２ 实际生活 中对舞 台灯 ， 广告 灯的运 行控制要 求 ， 运用单 片机 的强大控制功能 ， 实现模拟控制 ３２３项 目 目标 ．－ 综合运用各种指令编写程序实现相关控制要求； 掌握跑马灯控 制系统 中单片机外围电路的实现方法 ，并 能进行 调 试完善 ； 培养学生 良好的协作意识和创新能力 ，发现问题并能较完善的解 决项 目实施过程中出现的问题 ； 培养学生 良好的职业技 能和职业道德意识。 ３２４项 目设 计 思路 ．． （） １着重 培养学生 的单 片机编程 、 围电路实 现和程序调试 能力 ， 外 跑 马灯是《 单片机控制技术》 课程 中的一个基础性训练项 目。 （） ２ 以生活 中常见 的舞 台灯 ， 告灯构 建课堂实训项 目， 广 以上次课 学 习内容提 出问题导人一 展示项 目一启发学生思维一根据控制要求编 写程序一程序烧录一运行 调试一 在调试 中发现问题 、 教师引导 ， 学生再 次优化程序一学生进一步实践一直到彻底解决 问题一动手实现单片机 外 围电路一直至项 目最终 完成。 （） ３ 总任务 以模块（ 三个 ） 的形式搭接 ， 目的是训练学生运用所学指 令熟 练编程 、 仿真和外 围电路实现的能力 ， 最终达到培养学生开发单片 机项 目的能力 。 （ ） 目的设计带有探索性和创新性 ， ４项 单片机外 围电路不是唯一的 ， 编程的方法也不是 唯一的 ， 通过这种训 练方法 ， 培养学生 的创新意识 ， 让学生在 以后工作 岗位上熟悉运用所学专业知识 ， 为企业服务。
《单片机与系统课程设计》教学大纲
单片机与系统课程设计课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：机械电子工程本科专业课程代码：35E02716学时分配：集中2周赋予学分：2学分先修课程：电工电子实习、电子技术实验、控制工程基础等后续课程：机电系统综合设计、计算机控制技术、工业机器人等二、课程性质与任务本课程是机械电子工程专业的一门实践教学必修课。
通过课程的学习，加强学生基本技能的训练，培养学生理论联系实际，综合运用所学的模拟电子技术、数字电子技术知识和单片机原理与系统等课程知识分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的开设，使学生掌握单片机嵌入式应用系统的设计方法，并能运用PROTUES软件进行仿真分析，以提高学生的实践技能。
三、教学目的与要求本课程设计的目的是着重培养学生单片机应用方面的综合实践技能，将理论知识、基本实践技能与嵌入式系统的设计与制作结合运用，学生通过硬件电路设计、程序设计和仿真调试、整理资料、答辩等环节实际训练，发展学生智能，培养独立解决工程实际问题的能力和创新能力。
通过本课程设计的教学，学生应具备以下能力：1. 正确并快速的检索资料的能力；2. 具有进行系统规划和定义系统功能及性能的能力；3. 掌握嵌入式系统的软、硬件设计与仿真调试方法与步骤；4．初步具备结合专业实际进行嵌入式系统综合设计与制作的能力。
5. 具备文档资料的归类与设计报告的撰写能力。
四、教学内容与安排教学内容：指导学生设计并实现参考选题中要求设计的作品。
按设计要求制订系统实现方案，进行参数计算和元器件选型，绘制电路原理图，完成硬件电路的仿真调试调试，实现参数测试，并撰写课程设计报告。
参考选题如下：1. 基于AT24C02的简易电子密码锁功能要求：1.能够修改密码。
只有输入原设定的正确密码后才能修改密码。
2.三次输入开锁密码错误，则启动报警。
3.按键信息不显示，但要有按键音。
4.系统设0~9十个数字键，一个密码修改键，一个确认键。
按下密码修改键，先输入原密码，解密正确后键入新密码，按确认键生效。
《单片机技术》课程标准(教学大纲,考核标准)
课程标准《单片机技术》课程标准一、课程标识课程代码: 07066适用专业: 机电一体化技术学时数: 72学分数: 4执笔人:二、课程的性质与任务《单片机技术》课程是三年制高职类机电专业的一门专业必修课，也是一门实用技术骨干课程，既有自身的理论体系，又有很强的实践性，它对培养学生的工程思维能力和解决问题的能力具有重要作用。
通过本课程的学习可以使学生较系统地掌握汇编语言的编程方法，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术，熟悉单片机技术在工业控制中的应用，可以培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，使得学生能紧跟计算机技术的发展脚步，为将来从事工业领域相关工作，尤其是自动控制以及应用电子产品的检测和维修奠定坚实的基础，为将来进行各种智能化产品的设计开发提供技术准备。
本课程在该类专业课程体系中起着重要的承前启后的作用，同时也使理论过渡到了实践，对本专业人才的培养举足轻重。
《单片机技术》学习领域课程所对应的工作任务是：（一）能认识常用电子元器件并掌握其好坏的检测（二）能用汇编语言编写、调试控制程序（三）能开拓创新思路，编制出简单智能产品的系统总体设计方案；（四）能按设计方案和技术要求进行系统电气原理图绘制；（五）能根据产品及系统设计要求进行元器件采购、焊接组装、软硬件调试。
三、课程教学目标（一）知识教育目标学习《单片机技术》课程的目的是使学生掌握单片机以及电子线路的基本理论，基本分析和设计的方法，了解和掌握半导体基本器件的原理、特性及选用方法；能用汇编语言编写控制程序；能完成简单的单片机控制产品的系统设计；能根据产品及系统设计要求进行元器件采购、焊接组装、软硬件调试；培养学生具有一定的创新思维能力，科学的工作方法和良好的职业道德意识，为提高学生职业能力发展奠定良好的基础。
（二）能力目标1、专业能力(1)掌握单片机的基础知识和应用技术；(2)能用汇编语言编写控制程序；(3)能编制出简单单片机控制产品的系统总体设计方案；(4)能根据产品设计方案和要求进行元器件采购、焊接组装、软硬件调试；(5)具备单片机技术应用系统的系统维护、技术改造、运行管理岗位的能力。
中职电子技术应用专业学生职业技能的培养
中职电子技术应用专业学生职业技能的培养作为一门对信息化技术水平要求非常高的专业，电子技术应用专业的实用性非常强，企业对电力技术应用人才的需求非常大。
因此，为了满足企业的需求，中职学校要提升电子技术应用专业人才的技术操作能力，提高学生的动手能力，让学生能够快速适应企业生产发展的需求，加快我国电子工业的发展速度。
1优化专业课程设置，改革教学内容中职院校要想提升电子技术应用专业学生的职业素养，就要根据企业发展需求，以及信息技术发展的实际情况，优化电子技术应用课程设置，更新电子技术应用专业的教学内容，创新现有的人才培养模式，建立以职业技术为重点的电子技术应用课程体系，将职业技能的相关知识引入到教学中，并根据教学的实际情况调整对现有的教学标准，保障电子技术应用专业课程教学的水平能达到规定的要求。
另外，中职院校在进行电子技术应用课程设置时，要对电子技术应用岗位进行详细的分析，对电子CAD、电子征集装配等课程进行详细的研究，对课程教学中的内容进行重新组合，将其设置成为电子技术应用专业的主干课程。
在进行教学岗位和教学形式设定时，要重视电子技术应用技能的实际操作，重视电子技术应用生产案例的应用，以提升学生实际操作能力。
比如：在进行《电子整机装配》教学时，要结合其他课程教学的内容，根据课程教学培养的具体要求，以及电子技术应用教学的实际情况，制定课程培养目标，并且还要更具学生的实际学习情况，细化课程培养的目标。
在进行电子技术应用课程标准定制时，要重视实训课程，采用项目教学法和任务驱动教学方法进行教学，并且在进行教学课程定制时，还要将电子技术应用理论知识与实践教学联系在一起，以提升学生的专业素质。
在进行基本技能模块设置时，可以有优先开课，这种设置方式能提升电子技术应用专业学生的电子技术知识水平。
除此之外，在进行课基本技能模块教学时，中职院校还可以采用任务驱动的方式进行教学，这种教学方式充分的将电子技术应用的技术实操与理论教学知识结合起来。
《电子技能训练》课件
03
电子技能训练实践
焊接技术
01
02
03
焊接工具
介绍焊接所需的工具，如 焊台、焊铁、焊锡、助焊 剂等，以及它们的正确使 用方法。
焊接技巧
讲解焊接的基本技巧，如 温度控制、焊点的形成、 焊点的质量标准等，并提 供实践操作指导。
焊接安全
强调焊接过程中的安全注 意事项，如防止烫伤、避 免吸入烟尘等，确保操作 安全。
调试流程
02
03
故障排除
讲解电路调试的基本流程，包括 电源检查、信号测试、功能验证 等环节。
提供常见电路故障的排除方法， 如开路、短路、参数漂移等，并 给出故障排查思路和实例分析。
04
电子技能训练进阶
嵌入式系统
嵌入式系统概述
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，具有特定功能和实时性要 求，广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备等领域。
虚拟现实技术应用
利用虚拟现实技术模拟真实环境，提供沉浸 式学习体验，提高学习效果。
人工智能辅助教学
利用人工智能技术分析学习数据，为学员提 供个性化学习建议和反馈。
在线协作学习
通过在线协作学习平台，促进学员之间的交 流与合作，提高学习效率。
技能实践与项目实战
注重实际操作和项目实战，培养学员解决实 际问题的能力。
物联网应用
物联网通信技术
通过电子技能训练，掌握物联网通信技术， 包括无线传感器网络、ZigBee、LoRa等， 实现设备间的数据传输和控制。
物联网平台开发
利用电子技术，开发物联网平台，实现设备管理、 数据采集、远程控制等功能。
物联网应用案例分析
通过案例分析，深入了解物联网在智能农业 、智能物流、智能交通等领域的应用。
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单片机技术及应用技能训练
单片机技术是指利用一种集成电路中的微处理器，实现各种功能的方法和技术。
单片机通常包括中央处理器、内存、输入输出接口、定时器/计数器和各种外设，主要用于控制和处理各种电子设备。
单片机技术在现代电子设备中具有广泛的应用，如家用电器、工业自动化、通信设备等。
以下是单片机技术及应用技能训练方面的一些内容：
1. 单片机基础知识：了解单片机的结构、工作原理、指令系统、寄存器和输入输出端口等基本知识。
2. 单片机编程：掌握单片机的汇编语言或高级语言编程技术，学会使用开发工具进行单片机程序的编写、调试和下载。
3. 硬件电路设计：学习单片机周边电路的设计，包括电源电路、复位电路、时钟电路、输入输出电路等。
了解如何选择和使用各种外设，如光电传感器、温度传感器、继电器等。
4. 接口技术：熟悉单片机与外部器件的数据、控制和时序接口。
学会使用串口、并行口、I2C、SPI等通信协议进行数据交换。
5. 中断技术：了解中断的原理和使用方法，学会编写中断服务程序，实现实时
响应和自动控制。
6. 定时器/计数器：学习定时器/计数器的工作原理和编程方法，掌握定时、计数等时间相关应用。
7. 存储器管理：了解存储器的类型、容量和组织结构，学会使用EEPROM、Flash 等非易失性存储器进行数据的存储和读取。
8. 其他应用技能：了解单片机在各个领域的应用，如电机控制、显示技术、通信技术等。
学会设计和实现相关的应用电路和程序。
单片机技术及应用技能训练通常通过理论学习和实验实践相结合的方式进行。
在理论学习方面，学生可以通过课堂授课、教材、网络资源等途径，系统地学习单片机的相关知识。
在实验实践方面，学生可以利用实验平台进行实验操作，根据实验指导书或教师的指导，完成各种实验项目，进一步加深对单片机技术的理解和掌握。
实训项目通常包括单片机基本编程、中断处理、定时器应用、串行通信、ADC/DAC数据转换等。
学生需要根据实训要求，完成实验设计、电路连接、程序编写和实验调试等工作。
在实验中，学生可以通过观察电路运行状态、分析实验现象和数据，进一步了解单片机的工作原理和应用技巧。
此外，单片机技术及应用技能训练也可以与实际工程项目相结合，例如参与电子产品开发、控制系统设计、嵌入式系统开发等实践项目。
通过实际项目的参与，学生可以接触到实际应用场景和工作流程，学习解决问题的方法和技巧，提升综合应用能力。