馬 梅

摘要:本文結合在教學和企業(yè)中的實踐經(jīng)驗,設計出一個多功能液晶顯示模塊教學情境。此教學情境采用以液晶顯示為核心,循序漸進地衍生擴展的教學方法,此方法培訓的能力,完全涵蓋了基于單片機應用產品開發(fā)工作過程的職業(yè)能力。為解決在單片機教學改革中如何訓練出企業(yè)需要的應用型人才提供了一些思路。

關鍵詞:液晶顯示器;單片機;核心擴展;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系統(tǒng)的一個重要輸出器件,其在便攜式計算機、彩色液晶電視、手機顯示屏、示波器等各種電子設備中得到了廣泛的應用。作者在下廠實習期間也曾參與研發(fā)一個液晶的顯示模塊,了解單片機應用產品開發(fā)的典型工作過程,即明確產品功能→準備技術器件、資料→硬件設計→軟件設計→軟件硬件聯(lián)調→產品制作→產品測試。并且剖析了企業(yè)中從事單片機應用產品開發(fā)與生產相關工作崗位,推衍出對應的職業(yè)崗位能力。有資料檢索能力、技術集成能力、資源調配能力、電路設計與分析能力、編程及調試工具的運用能力、調試與分析能力,這些職業(yè)能力都是基于單片機應用產品開發(fā)工作過程,承擔各工作環(huán)節(jié)中具體工作任務應具備的基本工作能力中分解出來的。

2以液晶顯示為核心,循序漸進地衍生擴展的教學方法

教學方法源自于職業(yè)崗位能力的需求,是否能訓練出企業(yè)需求的應用型人才有賴于教學方法,為此作者結合自己在教學和企業(yè)中的實踐探索,設計出這樣一個教學情境: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)轉換芯片。

此教學情境采用以液晶顯示為核心,循序漸進地衍生擴展的教學方法,從圖1中可以形象地了解此方法的運行過程。

2.1職業(yè)能力的訓練

最初要求學生掌握12864液晶顯示模塊的簡單應用,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。進一步要求學生能在液晶上顯示圖片,當然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,能引起學生的學習興趣。然后在此基礎上加上ADC0809模數(shù)轉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,所以需要學生自主地去搜索相關資料,鍛煉資料檢索能力。每增加一個模塊就要求學生在原有的基礎上增加或者重新設計電路和調試電路,有利于學生增強電路設計與分析能力。直接提供各個模塊的子程序,學生可以在12864液晶模塊程序的基礎上調用,這樣訓練程序的編寫和軟件硬件聯(lián)合調試的能力。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,循序漸進地衍生擴展的教學方法去培訓的能力,完全涵蓋了基于單片機應用產品開發(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)的一塊單片機實驗板,在此實驗板中具備單片機工作的最小系統(tǒng),即電源、晶振和復位回路。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備,學生就能將編好的程序下載到單片機上,不斷地做試驗、寫程序、下載程序,觀察現(xiàn)象、認真思考、修改程序、再下載程序、再觀察現(xiàn)象…….如此重復。并且此實驗板提供了一塊擴展區(qū),在此擴展區(qū)中,學生可以根據(jù)自己的需求焊接其它模塊,結合自己的興趣自由發(fā)揮,給學生的課程設計和畢業(yè)設計提供良好的硬件平臺。有了良好的硬件環(huán)境做依托,核心擴展的教學方法應用起來就順暢的多了。首先我們讓學生在擴展區(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,讓學生能靈活應用,隨意支配液晶模塊。然后以液晶顯示為核心循序漸進逐個添加,在模塊逐漸增多的過程中,學生重新調配資源進行硬件電路的設計與焊接。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構使其能會調用即可。接下來就是將教師為中心變成以學生為主體,學生交錯調用子程序,下載到實驗板,反復測試,反復修改,通過不斷的調試與分析,最終能實現(xiàn)希望的效果。通過此方法在實踐教學中的應用,獲得了良好的效果,學生學單片機不再是紙上談兵,可以說是一套行之有效的方法。

3結語

所謂法源于能,能賴于法。教學方法和職業(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)出能很快適應企業(yè)的工作能力有賴于教學方法。因此本文結合在教學和企業(yè)中的實踐經(jīng)驗,設計出一個多功能液晶顯示模塊教學情境。在此教學情境采用以液晶顯示為核心,循序漸進地衍生擴展的教學方法,能培訓學生基于單片機應用產品開發(fā)工作過程的職業(yè)能力,在實踐的教學中效果良好,為解決在單片機教學改革中如何訓練出企業(yè)需求的應用型人才提供了一些思路。

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