微控制器課程設計報告
針對微控制器課程設計的特殊實踐性，分析了教學中出現的客觀弊端，在此現狀和基礎上，提出基於Proteus+Keil教學模式的改革，同時對教學方法做了一定的調整。下面是小編整理的微控制器課程設計報告，歡迎來參考！
放眼當今社會，電子行業快速發展，微控制器在多個領域如工業自動化、智慧儀器儀表、消費類電子產品、武器裝備、終端及外部裝置控制、計算機網路和通訊裝置等有著廣泛的應用[1，2]。對於工科的電子、電氣相關專業的學生而言，掌握好微控制器技術對自我知識的提升和今後就業的幫助都是大大有益的。因此，微控制器課程在上述專業中的地位非常重要，而且鑑於微控制器特殊的實踐性，它的實踐環節比如課程設計就更是重中之重了。
一、我校微控制器教學的現狀
我校原有的微控制器教學實驗環節有兩個：微控制器課內實驗和微控制器課程設計。課內實驗雖然有硬體設計和軟體程式設計兩部分，但由於開發板上硬體的最小系統比較完善，學生相當於只需要進行簡單的連線便完成了硬體設計。軟體設計則是在偉福Lab6000系列微控制器模擬實驗系統上完成的，這些實驗基本都是驗證性實驗或者是很簡單的設計性試驗，主要目的是讓學生透過實驗瞭解微控制器的硬體環境，熟悉微控制器的程式設計方法。因此學生總體所完成的工作基本上是簡單的軟體程式設計，硬體設計幾乎沒有，更談不上是軟硬體的綜合系統設計。這使學生在以後的工作中應用微控制器時捉襟見肘，學不夠用。
針對以上情況，我校微控制器課程設計透過引入Proteus+Keil兩個軟體進行較大的改進，既加強了學生硬體電路的設計，又有軟硬體聯調的綜合考量，很好地培養了學生對微控制器系統設計的能力，提高了大家學習的積極性和主動性。
此外，之前學校課程設計題目單一，沒有考慮到學生的個體差異，導致有些學生無從下手，最終只能模仿別人的電路板，甚至連設計報告也是抄襲別人的；還有些能力較強的學生做起來易如反掌，達不到拔高的效果，這樣就違背了課程設計的初衷[3]。
二、Proteus+Keil的完美結合
Proteus軟體是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟體，能很好地模擬微控制器及外圍器件。相對於另一款使用較高的模擬軟體Multisim，Proteus的元件庫更齊全，使用更方便，最重要的是它可以把軟體作用在處理器上，並和該處理器的任何模擬和數字器件協同模擬。除此，Proteus還提供了大量的虛擬儀器和分析工具，使用者可以在除錯程式碼時清晰地看到模擬結果或透過節點波形等查詢錯誤原因。
Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列相容微控制器C語言軟體開發系統，易學易用。
在計算機上，安裝Proteus模擬軟體和整合軟體開發環境軟體Keil，就已經相當於是一個裝置先進、功能完善的虛擬實驗室了，可以方便地進行軟硬體的級聯除錯，加強微控制器系統設計的概念。
在實際的課程設計中，先在Proteus ISIS中設計硬體原理圖，確定IO口的埠使用。專案的軟體可在Keil中進行設計，生成目的碼檔案*.hex，若編譯失敗，可對源程式進行修改，直至編譯成功。把生成的目的碼檔案*.hex新增到硬體電路的微控制器中，比如AT89C52，然後執行模擬，即可以看到模擬結果。若不正確，可以分析錯誤原因，修改相應的軟硬體，直至模擬正確[4，5]。
三、課題的設定
課程設計不同於平時的作業，它有一定的針對性，要滿足高中低各層次不同學生的需求。假如全班同做的是一道很難的課程設計題，學困生根本無從下手，更別說從此獲取知識了，這樣他們很快沒有了學習的積極性，徹底放棄了。於是針對不同階段的學生，我校微控制器課程準備了三個不同層次的題目組。
第一類是拔高性題目，比如簡易計算器，學生在短期內必須要完成一些實際應用的題目，要求綜合性知識較全面，適合基本功紮實、有想法、愛創新的學生。例如有些學生在低年級段就參加了電子設計競賽，已經有了微控制器系統設計的概念，他們需要的'是設計更為複雜實用的系統來提升自我。
第二類是中等難度的題目，比如多功能智力競賽搶答器，學生除了有基本的微控制器知識，還必須有一定的動手實踐能力和邏輯分析能力，並且涉及其他知識領域，適合知識面較廣的學生。
第三類是基礎性題目，比如數字溫度計，是學生在掌握了微控制器基本知識後所能完成的簡單的功能設計，這個層次的題目要求不高，適合底子較為薄弱的學生。也就是說，讓每個階段的學生都能從此次課程設計中汲取相應的養分，有所收穫[6]。
由於題目的難度係數不同，最終的評分準則也不同，第一類題滿分100分，第二類題滿分90分，第三類題滿分80分。這樣既有針對每個層次學生的題目，又能將大家的差距拉開，讓學生付出的勞動與最終給定的成績基本成正比。
四、總結
利用Proteus和Keil進行課程設計對學生來說也是樂於接受的，軟硬體都易於修改，減少了開發設計時間，而且Proteus軟體可以直觀地看到模擬結果或節點的波形，也就是說學生在自己的宿舍就能完成前期的設計工作，不再像以前那樣依賴實驗室的測試裝置，方便快捷，靈活性好。而課題的多樣性，也給了學生更大的選擇空間，從而提高了積極性和參與性，讓學生親身領會系統分析、設計和除錯各個階段的各種滋味，提高實際應用的能力。
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