馬 梅

摘要:本文結(jié)合在教學(xué)和企業(yè)中的實踐經(jīng)驗,設(shè)計出一個多功能液晶顯示模塊教學(xué)情境。此教學(xué)情境采用以液晶顯示為核心,循序漸進(jìn)地衍生擴(kuò)展的教學(xué)方法,此方法培訓(xùn)的能力,完全涵蓋了基于單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)工作過程的職業(yè)能力。為解決在單片機(jī)教學(xué)改革中如何訓(xùn)練出企業(yè)需要的應(yīng)用型人才提供了一些思路。

關(guān)鍵詞:液晶顯示器;單片機(jī);核心擴(kuò)展;職業(yè)崗位能力

1前言

液晶顯示器正在以其低功耗、高性價比以及方便實用的特性而成為單片機(jī)系統(tǒng)的一個重要輸出器件,其在便攜式計算機(jī)、彩色液晶電視、手機(jī)顯示屏、示波器等各種電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。作者在下廠實習(xí)期間也曾參與研發(fā)一個液晶的顯示模塊,了解單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的典型工作過程,即明確產(chǎn)品功能→準(zhǔn)備技術(shù)器件、資料→硬件設(shè)計→軟件設(shè)計→軟件硬件聯(lián)調(diào)→產(chǎn)品制作→產(chǎn)品測試。并且剖析了企業(yè)中從事單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)相關(guān)工作崗位,推衍出對應(yīng)的職業(yè)崗位能力。有資料檢索能力、技術(shù)集成能力、資源調(diào)配能力、電路設(shè)計與分析能力、編程及調(diào)試工具的運(yùn)用能力、調(diào)試與分析能力,這些職業(yè)能力都是基于單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)工作過程,承擔(dān)各工作環(huán)節(jié)中具體工作任務(wù)應(yīng)具備的基本工作能力中分解出來的。

2以液晶顯示為核心,循序漸進(jìn)地衍生擴(kuò)展的教學(xué)方法

教學(xué)方法源自于職業(yè)崗位能力的需求,是否能訓(xùn)練出企業(yè)需求的應(yīng)用型人才有賴于教學(xué)方法,為此作者結(jié)合自己在教學(xué)和企業(yè)中的實踐探索,設(shè)計出這樣一個教學(xué)情境:多功能液晶顯示模塊。最終能實現(xiàn)的效果是在12864液晶上實時地顯示時間、當(dāng)前溫度、電壓、中文字符和圖片。所需要的主要器件有:12864液晶、ds1302時鐘芯片、ds18b20溫度傳感器和ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。

此教學(xué)情境采用以液晶顯示為核心,循序漸進(jìn)地衍生擴(kuò)展的教學(xué)方法,從圖1中可以形象地了解此方法的運(yùn)行過程。

2.1職業(yè)能力的訓(xùn)練

最初要求學(xué)生掌握12864液晶顯示模塊的簡單應(yīng)用,能隨意地根據(jù)需要在液晶上任意位置顯示漢字、字母和符號。進(jìn)一步要求學(xué)生能在液晶上顯示圖片,當(dāng)然12864不是彩色液晶,只能顯示單色位圖,但畢竟是生動的圖片顯示,能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后在此基礎(chǔ)上加上ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用來顯示電壓,依照此思路,再逐個加上ds18b20溫度傳感器、ds1302時鐘芯片模塊。涉及到的模塊較多,所以需要學(xué)生自主地去搜索相關(guān)資料,鍛煉資料檢索能力。每增加一個模塊就要求學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上增加或者重新設(shè)計電路和調(diào)試電路,有利于學(xué)生增強(qiáng)電路設(shè)計與分析能力。直接提供各個模塊的子程序,學(xué)生可以在12864液晶模塊程序的基礎(chǔ)上調(diào)用,這樣訓(xùn)練程序的編寫和軟件硬件聯(lián)合調(diào)試的能力。模塊增多之后I/O口(輸入/輸出口)就需要合理地分配,這就需要具備資源調(diào)配的職業(yè)能力,比如ADC0809數(shù)據(jù)傳送用的是P3口,那么液晶數(shù)據(jù)傳送就得選擇其它I/O口,這里我們選擇P0口,原理圖如圖2所示。綜上所述,采用以液晶顯示為核心,循序漸進(jìn)地衍生擴(kuò)展的教學(xué)方法去培訓(xùn)的能力,完全涵蓋了基于單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)工作過程的職業(yè)能力。

2.2具體實施過程

在此方法的具體實施過程中,硬件部分采用的是我們實驗室開發(fā)的一塊單片機(jī)實驗板,在此實驗板中具備單片機(jī)工作的最小系統(tǒng),即電源、晶振和復(fù)位回路。相對于一般的實驗板,我們這塊實驗板別具一格的地方是將編程器的功能固化在實驗板上,學(xué)生只要將實驗板上的USB接口與電腦的USB接口相連,通過軟件就能將程序燒寫進(jìn)去,簡單易行。所以只要有電腦在身邊,無需配備編程電纜和編程器等設(shè)備,學(xué)生就能將編好的程序下載到單片機(jī)上,不斷地做試驗、寫程序、下載程序,觀察現(xiàn)象、認(rèn)真思考、修改程序、再下載程序、再觀察現(xiàn)象…….如此重復(fù)。并且此實驗板提供了一塊擴(kuò)展區(qū),在此擴(kuò)展區(qū)中,學(xué)生可以根據(jù)自己的需求焊接其它模塊,結(jié)合自己的興趣自由發(fā)揮,給學(xué)生的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計提供良好的硬件平臺。有了良好的硬件環(huán)境做依托,核心擴(kuò)展的教學(xué)方法應(yīng)用起來就順暢的多了。首先我們讓學(xué)生在擴(kuò)展區(qū)焊接液晶顯示模塊,講解液晶顯示的基本原理和編程方法,讓學(xué)生能靈活應(yīng)用,隨意支配液晶模塊。然后以液晶顯示為核心循序漸進(jìn)逐個添加,在模塊逐漸增多的過程中,學(xué)生重新調(diào)配資源進(jìn)行硬件電路的設(shè)計與焊接。軟件方面我們直接提供每個模塊的子程序,概略講述這些子程序的作用和結(jié)構(gòu)使其能會調(diào)用即可。接下來就是將教師為中心變成以學(xué)生為主體,學(xué)生交錯調(diào)用子程序,下載到實驗板,反復(fù)測試,反復(fù)修改,通過不斷的調(diào)試與分析,最終能實現(xiàn)希望的效果。通過此方法在實踐教學(xué)中的應(yīng)用,獲得了良好的效果,學(xué)生學(xué)單片機(jī)不再是紙上談兵,可以說是一套行之有效的方法。

3結(jié)語

所謂法源于能,能賴于法。教學(xué)方法和職業(yè)能

力的培養(yǎng)是相互依賴,相輔相成的。采取什么樣的教學(xué)方法源自于能力培養(yǎng)的需求,而是否能培養(yǎng)出能很快適應(yīng)企業(yè)的工作能力有賴于教學(xué)方法。因此本文結(jié)合在教學(xué)和企業(yè)中的實踐經(jīng)驗,設(shè)計出一個多功能液晶顯示模塊教學(xué)情境。在此教學(xué)情境采用以液晶顯示為核心,循序漸進(jìn)地衍生擴(kuò)展的教學(xué)方法,能培訓(xùn)學(xué)生基于單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)工作過程的職業(yè)能力,在實踐的教學(xué)中效果良好,為解決在單片機(jī)教學(xué)改革中如何訓(xùn)練出企業(yè)需求的應(yīng)用型人才提供了一些思路。

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