發(fā)布時間：2019-06-04所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 單片機套件技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，在課堂中，單片機套件技術(shù)能夠豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，促進課堂的更好展開。基于此，本文分析了單片機套件技術(shù)在課堂中的應(yīng)用優(yōu)勢，重點闡述了多功能教學(xué)機器人的設(shè)計、超聲波測距電子套件的應(yīng)用這些單片機套件技術(shù)在課堂中的
單片機套件技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，在課堂中，單片機套件技術(shù)能夠豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，促進課堂的更好展開�；诖�，本文分析了單片機套件技術(shù)在課堂中的應(yīng)用優(yōu)勢，重點闡述了多功能教學(xué)機器人的設(shè)計、超聲波測距電子套件的應(yīng)用這些單片機套件技術(shù)在課堂中的應(yīng)用策略，為相關(guān)教師提供參考。
【關(guān)鍵詞】單片機套件技術(shù),超聲波測距電子,套件,應(yīng)用
單片機套件技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，現(xiàn)階段，在工業(yè)控制、家電、醫(yī)療電子等領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用。筆者在實際的課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，單片機套件技術(shù)在課堂中也有著較好的應(yīng)用優(yōu)勢，特別是在輔助課堂展開道具的開發(fā)上，有著較高的應(yīng)用前景。所以，在課堂中，要結(jié)合單片機套件技術(shù)的使用優(yōu)勢，重點應(yīng)用其豐富課堂內(nèi)容，讓學(xué)生能夠更加直觀的了解到相關(guān)知識點，完成課堂內(nèi)容的豐富以及學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。
1單片機套件技術(shù)在課堂中的應(yīng)用優(yōu)勢
單片機有著較長的使用壽命，一般來說，利用單片機開發(fā)出來的工具能夠穩(wěn)定的工作數(shù)十年。相比于通用的微處理器來說，具有更長的生存周期。由此能夠看出，將單片機套件技術(shù)應(yīng)用于課堂，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)知識內(nèi)容的直接演示，還有著更長的使用年限，降低了演示道具的制作與更新成本。同時，由于單片機套件技術(shù)不斷的更新發(fā)展，所以能夠更好的滿足不同課堂需求。在單片機中，包含著數(shù)據(jù)存儲器與內(nèi)部集成的程序存儲器，在實際的應(yīng)用中不需要擴展外部總線，所以系統(tǒng)構(gòu)成電路更加簡單，穩(wěn)定性更強，能夠更持續(xù)的在課堂中發(fā)揮作用。
2單片機套件技術(shù)在課堂中的應(yīng)用策略
2.1教學(xué)機器人的設(shè)計與應(yīng)用
在實際的教學(xué)中，教學(xué)機器人的使用能夠提升課堂教學(xué)的效果。對于學(xué)生來說，能夠更加直觀的了解到單片機技術(shù)的實際運用，提升了其實踐應(yīng)用能力。對于教師來說，在實際的課堂中應(yīng)用不同功能的教學(xué)機器人，不僅能夠與更好的完成單片機技術(shù)的教學(xué)，還可以通過引導(dǎo)學(xué)生展開教學(xué)機器人的設(shè)計，擴充教學(xué)機器人的資源，實現(xiàn)了資源的良性循環(huán)。筆者認(rèn)為，教學(xué)機器人的使用不僅僅在機電專業(yè)教學(xué)的課堂中有著較大的應(yīng)用空間，在其他專業(yè)的教學(xué)中也能夠發(fā)揮較好的作用。例如，可以利用單片機套件技術(shù)與其他技術(shù)進行結(jié)合使用，開發(fā)出多功能教學(xué)用機器人，在輔助課堂教學(xué)的同時，也為后續(xù)的電子競賽等科技活動的進行提供更好的條件。該多功能教學(xué)用機器人的設(shè)計具體如下：
2.1.1總體設(shè)計
在該教學(xué)機器人的總體設(shè)計中，為了滿足實際的需求，設(shè)計了三個舵機支持機械手的運動。其中，第一舵機對機械手的張開與閉合進行控制;第二舵機對機械手的抬高與降低進行控制;第三舵機對機械手的旋轉(zhuǎn)進行控制。在該教學(xué)機器人中，包含著四個電源，對應(yīng)著不同的穩(wěn)壓模塊。其中，第二電源以及第二穩(wěn)壓模塊主要對機械手進行控制，通過第一單片機到達電機驅(qū)動電路，與第一電源以及第一穩(wěn)壓模塊共同完成對左側(cè)第一、二電機以及右側(cè)第一、二電機的控制;第三電源以及第三穩(wěn)壓模塊主要對GMS模塊進行控制，通過第三單片機后完成對語音識別模塊的控制;第三單片機與第二單片機連接，與藍牙模塊相互作用;對于第四單片機來說，通過多種傳感器的作用，結(jié)合顯示器完成了相關(guān)數(shù)據(jù)的輸出，同時，其與第五單片機相連，完成了對語音播報模塊的控制。
2.1.2功能設(shè)計與實現(xiàn)
在該教學(xué)機器人中，主要包含著語音識別與播報功能、GPS定位功能、短信收發(fā)功能、超聲測距功能、溫濕度測量功能、藍牙功能。其中，對于語音識別與播報功能來說，主要實現(xiàn)了對控制者發(fā)出指令的識別，并向機器人發(fā)出相應(yīng)的指令�？梢允褂肐SD4004芯片完成該功能的實現(xiàn)。該芯片包含平滑濾波器、防混淆濾波器、音頻放大器、自動降噪等，能夠更加真實的、自然的完成語音的再現(xiàn);對于GPS定位功能來說，主要實現(xiàn)了該教學(xué)機器人位置的確定。在這一功能的實現(xiàn)中，只需要使用一個單片機接收相應(yīng)模塊發(fā)出的信息，就能夠確定該教學(xué)機器人的坐標(biāo)。
對于短信收發(fā)功能來說，主要將接收到的短信信息傳遞至控制單元，使得機器人完成相應(yīng)的操作�？梢允褂肨C35無線模塊實現(xiàn)該功能，在PC端中利用AT命令，就能夠完成設(shè)置;對于超聲測距功能來說，主要通過計算聲波從發(fā)出到返回的時間，完成對距離的測定;對于溫濕度測量功能來說，可以通過DHT11數(shù)字溫濕度傳感器的設(shè)置來實現(xiàn)。該傳感器有著較高的使用優(yōu)勢，在穩(wěn)定性上更好。在信號的傳輸方面，其能夠?qū)崿F(xiàn)20m距離內(nèi)的傳輸，系統(tǒng)集成性更高。可以使用DS18B20溫度傳感器完成溫度數(shù)據(jù)的采集，相比較來說，它的性價比更好。
2.2超聲波測距電子套件的應(yīng)用
超聲波測距是一種在工業(yè)生產(chǎn)、機械制造領(lǐng)域廣受重視的技術(shù)，就教學(xué)工作而言，該技術(shù)的應(yīng)用可體現(xiàn)在兩個層面，一是集成品操作層面，二是原理傳遞層面。集成品操作可應(yīng)用于交通相關(guān)學(xué)科，現(xiàn)代智慧交通對超聲波測距存在較高需求，尤其是車與車之間的信息實時交互。教師可以將相關(guān)技術(shù)借助設(shè)備進行展示。A車輛與B車輛行駛于相同的道路上，車輛距離持續(xù)接近的過程中，可能存在碰撞風(fēng)險，此時A車輛發(fā)射的超聲波可隨著車輛距離的拉近得到快速捕捉和呈現(xiàn)，借以避免車輛相撞。借助超聲波測距電子套件和設(shè)備，技術(shù)的傳遞過程可視、直觀，有助于學(xué)生理想和掌握。原理層面的傳遞，可以借助虛擬技術(shù)進行，教師可展示超聲波測距電子套件的各個部分，向?qū)W生傳遞超聲波發(fā)出和捕捉的過程、方式，從而提升教學(xué)效果。
3總結(jié)
綜上所述，基于單片機套件技術(shù)的教學(xué)將虛擬仿真教學(xué)與情境教學(xué)緊密的結(jié)合起來，更好的實現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化，并且在顯著改善教學(xué)條件、提高課堂效果的同時減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量。利用教學(xué)機器人、超聲波測距電子套件等，更好的輔助了課堂的展開。可以說，單片機套件技術(shù)在課堂中有著較大的應(yīng)用前景。
參考文獻
[1]董銀花.項目教學(xué)在單片機課程中的應(yīng)用與研究[J].學(xué)周刊,2018(26):17-18.
[2]孫靜.“單片機原理與接口技術(shù)”教學(xué)實踐與探討[J].黑龍江科學(xué),2019,10(01):70-71.
相關(guān)刊物推薦：《黑龍江科學(xué)》(月刊)創(chuàng)刊于2010年，是由黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院主辦的報道黑龍江省自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究方面研究成果和新技術(shù)成就的綜合性學(xué)術(shù)期刊。報道內(nèi)容包括能源、材料、化工、機械、動力、電氣、電子、信息與控制、計算機、生物工程、土木工程、市政環(huán)境、道路、橋梁、交通工程、工程力學(xué)及有關(guān)交叉性科學(xué)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文。
