實(shí)驗(yàn)教學(xué)是單片機(jī)原理課程教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié).通過實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生對單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、原理、編程方法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等知識有較全面的了解和掌握.但是傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依賴于體積笨重的實(shí)驗(yàn)箱,功能繁瑣,價(jià)格昂貴,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)大綱匹配度不好,而且不便于做擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室開放.因此本文總結(jié)和分析以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足,從實(shí)驗(yàn)大綱的編排、實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)等方面入手,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索.實(shí)踐表明,基于新的教學(xué)大綱和自制口袋式實(shí)驗(yàn)平臺能夠照顧到不同層次學(xué)生的需求,對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,具有較好的教學(xué)效果. 

【文章來源】：赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,36(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

自主編寫出版的實(shí)驗(yàn)教材封面

根據(jù)改進(jìn)后的教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺需要預(yù)留流水燈模塊、交通燈資源、中斷相關(guān)外設(shè)，定時(shí)器演示資源和AD模數(shù)轉(zhuǎn)換資源等，另外考慮到開發(fā)板的可擴(kuò)展性需求，又對所有IO口以及電源接口進(jìn)行了擴(kuò)展，這樣學(xué)生可以方便進(jìn)行各種相關(guān)開發(fā)模塊擴(kuò)展，比如傳感器模塊，顯示模塊等等，方便學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，課外微項(xiàng)目實(shí)踐，甚至學(xué)生參加學(xué)科競賽可以直接使用該開發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行[7].綜合以上要求，設(shè)計(jì)電路原理如下圖2所示：考慮到學(xué)生實(shí)驗(yàn)和開發(fā)方便，板子設(shè)計(jì)了USB口ISP自動編程電路，只需要通過一條USB線就可以完成實(shí)驗(yàn)板供電、程序下載和串口通信等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能.USB口程序下載電路原理圖，如圖3所示.

考慮到學(xué)生實(shí)驗(yàn)和開發(fā)方便，板子設(shè)計(jì)了USB口ISP自動編程電路，只需要通過一條USB線就可以完成實(shí)驗(yàn)板供電、程序下載和串口通信等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能.USB口程序下載電路原理圖，如圖3所示.根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)原理圖，利用電路CAD軟件，生成PCB文件.考慮到實(shí)驗(yàn)平臺的便攜性，板子尺寸不宜太大，因此設(shè)計(jì)時(shí)對PCB布局進(jìn)行了優(yōu)化.考慮到學(xué)生焊接實(shí)訓(xùn)的需要，電路設(shè)計(jì)的時(shí)候電阻電容以及主要芯片主要選用直插元件.通過PCB廠家批量生產(chǎn)返回PCB板之后，然后采購相關(guān)元器件準(zhǔn)備焊接，經(jīng)過學(xué)生實(shí)訓(xùn)焊接，下圖4為我院自主設(shè)計(jì)的便攜式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板成品.該實(shí)驗(yàn)平臺尺寸為10CM*13.5CM，板上包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電路，擴(kuò)展所有IO口，預(yù)留2排流水燈，預(yù)留交通燈資源，預(yù)留四個獨(dú)立按鍵，預(yù)留ADC0809模塊，并絲印有我校LOGO，主要優(yōu)點(diǎn)是支持USB口供電下載一體化設(shè)計(jì)，真正做到一根USB線搞定開發(fā)的目的.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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