高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)高層次人才和開展科學(xué)研究的重要基地。在西方發(fā)達(dá)國家，學(xué)校對培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力是十分重視的，這一問題近年來也越來越受到我國教育界人士的廣泛重視。為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生做相關(guān)實(shí)訓(xùn)并完成單片機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在實(shí)驗(yàn)的形式上注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力。從單片機(jī)實(shí)驗(yàn)心得中學(xué)生就可以總結(jié)出大量的經(jīng)驗(yàn)以適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展。
學(xué)習(xí)單片機(jī)這門課程（教學(xué)中選用 inter公司的mcs-51），要掌握單片機(jī)指令系統(tǒng)中匯編語言各種基本語句的意義及匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本知識和方法，以及單片機(jī)與其他設(shè)備相連接的輸入輸出中斷等接口技術(shù)。使學(xué)生從硬件軟件的結(jié)合上理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力，從而全面掌握單片機(jī)的應(yīng)用。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程包括認(rèn)識、基礎(chǔ)、綜合3個(gè)階段。以往的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行軟件的編制和調(diào)試，與實(shí)際應(yīng)用中的硬件電路相脫節(jié)。使學(xué)生缺乏硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試分析能力，對單片機(jī)如何構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，缺乏認(rèn)識。單片機(jī)論壇http://www.izizhuan.cn/bbs/ 發(fā)布的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，通過計(jì)算機(jī)連接仿真器在實(shí)驗(yàn)板上把硬件和軟件結(jié)合起來一起調(diào)試，
軟件的修改也非常方便，軟件和硬件調(diào)試都通過后，把程序固化在 eprom當(dāng)中，插上8051單片機(jī)構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的構(gòu)成及基本功能
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，它由 8031、8155,eprom2764,max232鍵盤及顯示器組成。其中8155 片內(nèi)有256個(gè)ram單元，接6個(gè)7段碼顯示器和8個(gè)按鍵作輸入。串行口連接max232串行口轉(zhuǎn)換芯片，p1口留出作為一些控制量的輸入輸出用以擴(kuò)展使用。在實(shí)驗(yàn)板上可編寫鍵盤掃描程序、顯示程序、時(shí)間的設(shè)定及計(jì)時(shí)程序、從鍵盤上輸入兩個(gè)加數(shù)或減數(shù)顯示結(jié)果程序、位變量的邏輯運(yùn)算程序及串行口和上位機(jī)通訊程序等，還可和其它課程相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)可參考單片機(jī)網(wǎng)http://www.izizhuan.cn上的比較生動(dòng)的單片機(jī)學(xué)習(xí)教程，學(xué)習(xí)和試驗(yàn)一起進(jìn)行.例如，《電子測量》課程中各種頻率的測量，可通過8031單片機(jī) p1口輸入被測量，由單片機(jī)來進(jìn)行檢測和顯示，把幾門課程結(jié)合在一起學(xué)習(xí)，使課程有延續(xù)性，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。由于p1口通過插座引出，也可外部擴(kuò)展a/d d/a 等其他接口芯片，以構(gòu)成新的應(yīng)用系統(tǒng)。
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的衍生功能
此單片機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)板是一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路。有鍵盤輸入和顯示輸出，在這個(gè)基礎(chǔ)電路上通過p1口對不同檢測或控制對象還可衍生出各種應(yīng)用來。例如：時(shí)間的設(shè)置及顯示、溫度的檢測及控制等，在此實(shí)驗(yàn)板上，編寫相應(yīng)的軟件即可，否則，只在計(jì)算機(jī)上模擬調(diào)試軟件，則無法了解單片機(jī)接口中各種控制信號的使用。還可幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題和解決問題的能力。這在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中都要體現(xiàn)出來。例如：如何檢查程序存儲器和外部數(shù)據(jù)存儲器及i/o接口，執(zhí)行訪問外部程序存儲器eprom2764的0000h 單元的指令，只能讀取該單元的內(nèi)容，不能改寫，當(dāng)dptr=0000h 時(shí)，執(zhí)行 movca @dptr指令，這時(shí)候74ls373應(yīng)鎖存地址信號低8位，可用示波器測量74ls373的Q0-Q7 ，檢驗(yàn)是否鎖存了零信號，同樣用示波器檢測P2口是否輸出了地址信號的高8位，用示波器檢測P0口和 ALE控制信號。若和原理分析有偏差，很快就可判斷出哪個(gè)管腳有問題，可順藤摸瓜，找出問題所在。同理，執(zhí)行單條指令訪問外部接口8155的PA PB PC 口，軟件執(zhí)行時(shí)序信號和管腳測量結(jié)果相比較，看是否一致，以便檢查硬件線路是否正確。訪問外部RAM數(shù)據(jù)存儲器（8155片內(nèi)）時(shí)，用示波器測WR及 RD控制信號，如：讀RAM時(shí)，應(yīng)測到讀控制信號脈沖，而寫RAM時(shí)，應(yīng)測得寫控制信號脈沖。測得的信號一定是數(shù)字信號（0或1，0.7V左右或 3.8V左右），2.5V左右的數(shù)字信號肯定有問題。在仿真器上調(diào)試軟件時(shí)，通過察看http://www.izizhuan.cn單片機(jī)網(wǎng)的相關(guān)專欄得知,可采用仿真器上的晶振，通過后，改用用戶板上的晶振，看結(jié)果是否一致，若有問題，說明用戶板上的晶振有問題，再次通過后，把程序固化在EPROM2764中，拔掉仿真頭，插上8031芯片，看是否通過，此時(shí)有問題，說明用戶板上的復(fù)位信號有問題。逐步學(xué)會(huì)硬件電路的調(diào)試。外部可連接溫度傳感器，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，檢測溫度信號，并根據(jù)鍵盤輸入的設(shè)定值范圍，進(jìn)行報(bào)警，切換繼電器工作；還可通過模擬開關(guān)對多點(diǎn)溫度進(jìn)行輪檢，構(gòu)成一臺多點(diǎn)溫度測試系統(tǒng)。作為測量設(shè)備，要考慮精度，在硬件電路上要考慮模擬開關(guān)的選擇，因?yàn)槠鋵?dǎo)通電阻的大小對模擬輸入量有影響，應(yīng)選擇導(dǎo)通電阻小，帶過壓保護(hù)的模擬開關(guān)，同樣A/D轉(zhuǎn)換芯片應(yīng)根據(jù)精度要求，選擇8位、 12位等 轉(zhuǎn)換器，或滿足精度要求的壓頻轉(zhuǎn)換器。也可對外部多種傳感器進(jìn)行檢測，如：溫度、煙霧、水警、門警、紅外等，構(gòu)成監(jiān)控電路，被測量中既有模擬量，又有數(shù)字量，特別要加強(qiáng)抗干擾性，在線路板設(shè)計(jì)時(shí)，每塊芯片電源引腳的濾波電容排放時(shí)盡量靠近芯片，模擬地和數(shù)字地先分別共地，最后，再把模擬地和數(shù)字地共地，模擬地和數(shù)字地只能出現(xiàn)一個(gè)共地點(diǎn)，最好電源和地單獨(dú)布層，走線合理，提高線路板的抗干擾性，為了提高抗干擾能力，軟件設(shè)計(jì)時(shí)，可連續(xù)測量幾次，去掉最大值和最小值，剩下的量取平均值，以濾去一些突變信號，提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力。
由于單片機(jī)體積小、成本低、使用方便，所以被廣泛地應(yīng)用于儀器儀表、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和控制，但單片機(jī)存儲量有限，數(shù)據(jù)處理能力差，不利于數(shù)據(jù)信息的保存和處理，在這里利用單片機(jī)的串行口和上位PC機(jī)串口通訊，實(shí)驗(yàn)板上的MAX233串行轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)TTL信號和RS232 信號之間的轉(zhuǎn)換，和 PC機(jī)通訊，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的監(jiān)控及信息的存儲、處理和打印清單，單片機(jī)完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集及各種信號的控制，構(gòu)成一套環(huán)境監(jiān)控單元。
幾點(diǎn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)
在電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中，單片機(jī)的應(yīng)用愈來愈多地應(yīng)用到各行各業(yè)。如：工業(yè)控制、儀器儀表、電訊技術(shù)、辦公自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、汽車與節(jié)能、商用產(chǎn)品、家用電器等。目前，單片機(jī)正朝著大容量片上存儲器、多功能i/o接口、寬范圍工作電源和低功耗方向發(fā)展。要開發(fā)單片機(jī)的應(yīng)用，不但要掌握單片機(jī)硬件和軟件方面的知識，而且還要深入了解各應(yīng)用系統(tǒng)的專業(yè)知識，只有將這兩方面的知識融會(huì)貫通和有機(jī)結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出優(yōu)良的應(yīng)用系統(tǒng)。一個(gè)好的工程設(shè)計(jì)師不僅要掌握單片機(jī)的工作原理，而且還要不斷了解各公司最新芯片的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中找到最好的性能價(jià)格比。所以還要注意培養(yǎng)學(xué)生接受新知識的自學(xué)能力，掌握芯片發(fā)展動(dòng)態(tài)。