【单片机电气控制综合实验教学平台】

　　功能、作用介绍

　　在单片机相关课程改革中，提出了开放性、设计性和工程性的实验教学基本理念。市面上目前没有合适的实验教学装置，能够适合这些教学理念。为此，专门开发研制了一套独具特色的实验教学平台，并反复试用、改进后批量装备实验室。

　　实验教学实践证明，该实▂验教学平台满足了实验教学改革的需要，取得了良好ζ　是实验教学效果。

　　1、 基本实验教学理念

　　1)开放性

　　实现实验教学“三开放”：实□验内容开放(实验原理、方案由学生自▃主选定)、实验时间开放(课上、课︻下相结合)、实验地点开↓放(部分实验内容学生可在寝室完成);

　　2)综合设计性

　　实现了实验教学的“两综合”：不同课程知识的综合应用、软件和硬件的综合应用〇，为综合设计性∞实验的开展创造条件;

　　3)工程性

　　面向工程设计，注重创新能力的培养：实验对象源自工程实际，学生可以通过各种综合性的设计，提高创新№能力。

　　2、结构及功能

　　基于上述实验教▃学理念，开发出单☉片机实验平台，其硬件结构由三个层次构成：

　　1)核心实验板▓

　　核心实验板包括CPU及相应的外围电路。可以根▲据需要选用MCS51系列、ARM系列单片卐机和ΨTMS320LF240X系列DSP等机型。核心实验板也可以独立做一些基本的实验，如指令的熟悉、开发系统的试用、基本I/O的实现等。

　　核心实验板本身就是一套实验装置，只需与』个人计算机USB连接就可以做一定︽数量的实验，不需要电源等其他配套设备，学生可以借到寝室或其他实验室▓做实验。

　　2)通用实验板

　　通用实验板是实验箱的本体，用于扩充核心实验板的功能。在实验箱上插上不同CPU核心实验板，就能做相应机型∩的扩展实验。

　　通用实验板上包括常见的课程实验所必须的实验内容，包括按键、开关、发光二极管、数码管、液晶显示器、A/D、D/A电路等。

　　核心实验板和通用实验板主要∮包括基本的◣课程教学实验内容，力争内容全面多样，包括一定☆的设计性内容，可供◤学生选做。比如LED数码管显示实验，可以分别设置动态、静态和串行、并行等方式供〓学生选做。

　　通用实验ζ板上包括有丰富的扩展接口，以与专门的实验对象连接。

　　3)专用实验对象

　　在实验箱之外，配备一定数量的各种测量、控制对象，供学◥生做设计性、综合性实验时选∞用。

　　专用实验对象包括一定数量的电气类测量控制对ω　象，以增强学生对工程实际的了解。

　　3、效果及效益

　　该实验平台自2009年开始研发，经反↑复改进，2011年批量生产※出70台装备单片机实验室，已用于2009级、2010级、2011级、2012级学生的《单片机原理及应∏用》课程实验及相关课程设计，并用于少量本科生、研究生的毕业设∩计，受到实验师↙生的普遍好评。

　　先后在《中国电力教育》杂志、电工理论学会学术年会上，发表了介绍相【关教学理念、教学经验的学术论文。

　　2012年华中科技大学出版社出版的教材《DSP原理及应用》、《单片机原理及应用》均以该」实验平台支撑相关的应用部分的内容。

　　该项目2010年通过华中科技大学实验技术项目验收。2012年，该项目通过了华中科技大学组织的专家鉴定，鉴定基本结论为：该项目具有兼容性和开放性的特点，已经在实验教学◆实践中取得了良好的效果;实验㊣　教学平台在将单片机和电气工程相结合的实验教学应用方面，达到了水平。

　　2012年该项▆目被评为华中科技大学“实验技术研究成果”一等奖。

　　作品名称：单片机电气控制综合实验教学平台

　　完成单位：华中科技大学电工电子实验教学示范中心