基于ETPP模式的单片机原理与接口技术课程实践教学改革探索

针对单片机原理与接口技术课程在传统实践教学过程中,学生受规定时间、固定地点、指定实验设备的限制,实践与创新热情不能充分发挥的问题,该文以学生发展为中心,以提高学生实践能力为核心,构建ETPP渐进式从理论到实践、从仿真到实操的新型实践教学模式,打造完整的实践教学生态和全过程综合考核评价体系。学生使用51系列、STC15系列、Arduino UNO R3和STM32四种单片机便携式实验装置和多种传感器及外设模块,随时随地学习并实践,激发主动学习和探索实践的热情。实践教学表明,ETPP模式能够更好地培养实践能力强、创新能力强、符合社会需求的复合型创新型新工科人才,具有良好的教学效果。

基于AT89S52单片机的稻作区智能灌溉控制系统设计

【目的】克服稻作区田间难以铺设电路等难题,实现田间灌溉无人化,提高安徽省稻作区灌溉智能化和精准化水平,探索利用新一代电子信息技术实现智能灌溉的可行性。【方法】本文设计了一种基于AT89S52单片机的稻作区智能灌溉控制系统,包括一体化提拉式水闸、灌溉硬件子系统和灌溉软件子系统。闸门采用一体化设计,集成了以AT89S52单片机为控制器的中央处理单元模块、传感器感知模块和太阳能供电模块;以Keil C语言开发了闸门终端控制软件,以C++语言开发了系统上位机控制软件。【结果】应用试验表明,本系统运行安全稳定,电机自动控制响应时间<1 s,闸门开度控制误差<1.5 mm,闸前、后水位控制误差<8 mm,数据传输丢包率最大为0.11%,自由出流状态下闸门流量计算误差<1%,淹没出流状态下闸门流量计算误差<1.2%。【结论】本系统运行安全稳定,在室外环境条件下响应速度快,可满足稻作区田间灌溉复杂环境下用水智能化和精准化的要求。

基于Proteus仿真的微机原理与应用研究性实验教学项目设计

实验教学是《微机原理与应用》课程教学的重要组成部分,针对实验内容单一、开放性与启发性不足等问题,开展了基于Proteus仿真的综合实验项目设计。该实验以电压报警系统的实现为目标,基于研究性教学思想设计了由电压采集、并行接口控制、电压值显示、声光报警以及紧急事件5个子实验项目构成的阶梯递进式实验内容,形成了以目标为引导的实验教学体系。实践证明,Proteus仿真软件能够充分发挥研究性教学思想,有效激发学生主动学习和自主实践的兴趣,提高运用理论知识解决综合工程问题的能力,对科学研究思维和创新实践精神的培养有着积极的促进作用。

基于Proteus的微机原理仿真实验教学研究与探索

基于Porteus电子设计与开发平台,分析和总结了8086地址/数据总线复用技术及IO总线操作的基本原理和过程,通过最简单的案例,设计了兼具输入和输出功能的指示灯显示与控制仿真实验系统,帮助学生消化和理解程序在计算机底层的执行过程的细节,引导和增强学生举一反三、触类旁通的学习能力,在实际课程教学过程中取得了良好效果。

一种模型微处理器的汇编器设计与应用

“微机原理”课程是大多数理工科高校学生的必修课程,当前“微机原理”教学常常被限制在x86指令集架构及其典型芯片的框架内,针对教学缺乏灵活性的问题,课程组在x86的基础上开发了一种模型微处理器,为了配合模型微处理器开展“微机原理”教学,通过设计并实现了一种模型微处理器的汇编器,具有源程序输入、编辑、汇编、调试及仿真等功能,可以顺利地将模型微处理器应用于“微机原理”教学中。通过教师的教学应用和学生上机编程练习,证明了模型机汇编器设计方案的有效性,极大地推动了“微机原理”课程教学改革的实施。

基于虚拟实验教学平台的单片机控制技术课程实践教学改革研究

通过分析单片机控制技术课程实验教学现状,重构课程教学内容和教学方法,构建虚拟仿真实验教学平台,开展项目式学习。以防盗报警器实验项目为例,具体介绍了教学案例设计并分析了教学效果。实践证明,项目式虚拟仿真实验教学模式有助于学生的创新应用能力、小组协作能力及问题解决能力等综合素质的提升。

OBE理念下智慧教室监控系统案例设计

将基于学习产出的教育模式(Outcome Based Education,OBE)引入单片机课程实践教学之中,设计了智慧教室监控系统的教学案例。系统可实现手动控灯和自动控灯、时钟显示、语音播报等功能。在实践中,以目标成果为导向,分功能模块,设计不同难度的学习目标,将虚拟仿真和实物搭建相结合,训练和培养学生基础模块知识、系统分析设计能力、专业素养和人文素养,循序渐进,并将融入思政元素和培养能力贯穿教学全过程,为其他专业课程实践教学提供参考。

微机原理及应用线下一流课程建设探究

针对微机原理及应用课程内容和应用型本科院校的特点,结合国家一流课程建设背景和课程教学改革目标,从课程目标、教学设计、教学组织、教学方法和教学评价五个方面对微机原理及应用线下一流课程建设进行全面探索,为建设具有高阶性、创新性和挑战度的特色鲜明的线下一流课程建设提供思路,并促进应用型本科院校检测、控制和自动化领域的人才培养。

基于STM32单片机的二维码门禁控制系统

该文介绍一种基于STM32单片机的二维码门禁控制系统。该系统通过集成图像采集、二维码识别、数据通信和控制逻辑等关键模块,实现高效、安全的门禁管理。首先,系统利用GM65图像传感器捕捉进出人员的二维码图像,然后通过STM32单片机的强大处理能力进行二维码解码,从而获取其中的身份信息。接着,系统将解码得到的数据与One-Net云端信息进行比对,以判断进出人员是否具有合法通行权限。若权限验证通过,则门禁设备执行开锁操作,允许人员通行;若验证不通过,则系统拒绝开锁,并记录相关事件。该系统的引入,不仅提升门禁管理的效率和安全性,还降低了人为操作的错误率,为智能化、自动化的门禁管理提供新的解决方案。

微机原理及应用课程研究性教学设计与实践

为了实现学术型人才培养目标,对微机原理及应用课程进行研究性教学改革,探索如何更有效地融合课程教学与学术型人才培养模式。通过优化教学内容、增设研究性专题、加强实践教学和建立多元评价机制等改革措施,构建微机原理及应用课程的研究性教学模式和实施路径。教学改革实践促进了学生的自主学习和深度学习,提升了学生的创新思维和科研素养。

基于模糊自适应PID的汽车硅油风扇离合器性能测试系统研究

以汽车硅油风扇离合器为研究对象,结合单片机和传感器技术,开发出性能测试系统.提出模糊自适应PID动态控制算法,设计控制器控制温度,利用速度传感器检测风扇转速,对测试系统进行整体设计,给出了硬件总体设计框图,设计模拟量输入输出电路,并设计对应的软件系统.实验结果表明:测试系统升降温速率最高不超过8.5℃/min,耦合区加温速率约为2.3℃/min,分离区降温速率约为6.6℃/min,系统性能稳定,符合标准.

一例保护误动引起110kV主变开关跳闸的故障分析

本文对某盐化工企业发生的一例因微机保护装置误动作,引起整流110kV主变压器开关跳闸的故障进行分析,及时处理,并提出了防范对策,从中吸取了深刻教训,做到了防范于未然。

pH和电导率的在线校准仪

设计了一款应用于电厂水汽系统电导率及pH表检测仪表校准的pH和电导率的在线校准仪。本校准仪采用了计算型pH的检测方法,通过测量电导率间接测量pH值,可避免低电导率水pH测量干扰因素的影响。采用交流电阻箱,用数字电位器的方式实现交流电阻。通过自行设计数字的交流电阻箱模拟水中的电导率,用来对仪表进行校验。在线校准仪采用电脑端LabVIEW软件作为上位机控制软件,单片机为核心的嵌入式系统,可以实现采集、检测、二次表校准、数据处理和数据存储等功能控制。

结合PBL与竞赛机制的《微机原理与接口技术》创新教学体系

《微机原理与接口技术》是高校理工科专业的必修核心课程,旨在培养学生的实践创新能力,在复合应用型人才培养中发挥非常关键的作用。文章以《微机原理与接口技术》课程为例,探讨PBL教学模式与竞赛机制的结合教学在课程中的具体应用,从而创新课程教学体系,为提升教学质量和效率提供有效保障。

“金课”背景下混合式课程教学模式的研究与实施

在“金课”建设背景下,针对机械专业学生“微机原理及应用”课程的教与学的问题,按照高阶性、创新性和挑战度的要求,从课程思政、线上资源、混合式教学模式设计及课程考核方式等方面阐述了“教师主导、学生主体”原则的线上线下混合式教学模式的研究与实践。实践结果证明,教学改革对提高学生的学习参与度和学习成效有一定的作用,可为不断推进“金课”建设提供实践基础。同时,可为同层次院校的机械专业相关课程的教学改革创新提供一定的借鉴。

基于STM32的锂电池电量状态监测系统设计

提出了一种基于STM32主控和INA226电流电压检测芯片的氢气燃料电池供电的24 V锂电池电量状态(SoC)监测系统。通过INA226芯片采集锂电池的内部数据,监视分流压降和总线电源电压,实现了对锂电池电量状态的精确监测。详细介绍了锂电池电量状态监测系统的总体设计方案,以及STM32主控和INA226监测模块的电路设计和程序设计。通过实验验证,该系统能够有效地监测锂电池的电量状态,为氢气燃料电池供电系统的稳定运行提供了可靠的保障。

“四新四育四融”理念的课程思政实施过程——以“单片机原理与应用”课程为例

本文将思政元素融入了单片机原理与应用课程的教学过程,以唐山学院应用型人才培养目标为基础,结合课程教学过程中存在的问题,提出了“四新四育四融”课程思政理念,对单片机原理与应用课程从课程内容重构、优化课程思政元素供给、思政元素融入教学过程等方面进行了深入实践。师生在课程思政的过程中进一步增强了社会主义意识形态凝聚力和引领力;学生不仅获得了专业知识,还提升了思想政治素养;教师传授知识的同时更加强化了立德树人的教育目标。

基于STM32单片机的太阳能自动跟踪锂电池充电系统设计

随着经济全球化和世界经济的迅猛发展,人们对煤炭、石油等传统能源的需求越来越高,但该类资源不仅储藏有限,而且容易污染环境。与此同时,以太阳能为代表的新能源逐渐进入人们的视野。在此背景下,为进一步提高太阳能的利用率,文章提出一种基于STM32单片机的太阳能自动跟踪锂电池充电系统的设计方案,利用光照传感器采集四个方向的光照强度将其转换为电信号,通过AD转换将电信号转化为数字信号,再由STM32单片机进行数据处理分析,并根据四个方向的光照强度驱动电机旋转,使太阳能电池板与太阳光尽量保持垂直,最大限度提高太阳能的吸收效率。

《单片机原理及接口技术》课程考核改革探究

针对《单片机原理及接口技术》课程实践性和实用性较强的特点,传统的应试考核模式无法全面、准确评价学生的综合能力和学习效果。文章在深入分析该课程考核改革必要性的基础上,构建了新型多元化的课程考核体系。该考核体系采用期末考试和过程性考核相结合、考核改革与教学改革并行的改革措施,以及学生和教师评价相结合、院校内和院校外评价相结合的评价手段。实践证明,该考核体系具有更强的针对性和较好的实用性。

一种基于单片机控制的水位报警装置设计

基于单片机控制的水位报警装置,安装于路桥涵洞、城市地下道等合适位置,在道路积水严重的情况下,可实现声光报警,提示行人或各类型车辆谨慎通行。基本设计思路是:首先通过水位传感器采集模拟信号经模数转换器转换后形成数字信号,输入到单片机中进行分析判断,然后根据水位高度的不同输出不同的控制信号,控制信号经过光电耦合器后,驱动对应的报警模块进行声光报警。