探析单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用

2019-03-15杨明显

电子制作 2019年4期

杨明显

（驻马店技师学院，河南驻马店，463000）

0 前言

单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用可以在一定程度上推动电子信息工程的发展，但是，现阶段，人们对单片机电子台历设计的认识还不够明确，单片机电子台历设计在电子信息工程中的具有应用方法也还不够科学，而相关的理论研究也还不够成熟，所以本文针对单片机电子台历设计在电子信息工程中应用的研究探析是很有现实意义的。

1 单片机电子台历设计概念与设计原理

随着科技的发展，人们生活质量的提升，电子台历已经成为了家喻户晓的产品。通常情况下，电子台历作为一种计时工具，会进行年、月、日、时、分、秒，甚至是节气节日的显示，不仅精确度高，而且使用特别方便，所以在人们的日常生活中应用较为普遍。在电子台历使用的过程中，不仅可以与软、硬件设施实施同步更新，还可以根据人们的需求进行优质化服务的提供，具有鲜明的实时性与高效性特征。与此同时，电子台历的结构也比较简单，通常是由单片机为基础，加上LED显示电路等构成，在特殊环境下，还可以根据人们自身的需求，进行针对性地调试，在很大程度上提高了工作的效率。对于单片机电子台历来说，其软件主要由程序初始化以及按键检测两个部分构成，硬件主要是单片机，但是在单片机芯片上通常会进行多个接口的设置，使得单片机的工作应用呈现复杂化。从外观上来看，单片机电子台历比较小，且外形单一，但是从微观结构来看，单片机电子台历的结构较为复杂，不仅包含电源电路，还包括时钟等部件，即使是台历前板显示屏幕也是由数码管液晶显示器构成的，不仅提高了其字体显示的多元化，满足了人们个性化的需求，还可以在很大程度上节约成本，提高单片机电子台历的经济效益。所以说，当前单片机电子台历的市场占有率比较高。

2 单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用意义

单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用具有十分深远的意义。主要表现在以下几个方面。首先，单片机电子台历熟识度比较高，通过单片机电子台历设计的应用，可以在很大程度上调动学生的参与积极性，从而提高对相关知识内容的掌握能力，促进教学效果的提升。其次，单片机电子台历设计结构较为简单，操作难度较低，通常情况下，学生可以在教师的指导下，自主完成，从而可以在很大程度上提高学生的实践能力，挖掘学生的潜能。再次，单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用还可以促进学生思维的拓展，提高学生的信息技术应用能力，满足学生当下发展的需求[1]。具体来说，单片机电子台历的设计给予学生一定的满足感，从而更加关注生活中的应用，进而进行相关设计的探索，从而深化学生的电子信息技术应用能力，促进学生思维方式的拓展。最后，单片机电子台历设计还可以为高校的电子信息工程教学提供重要的实验素材，通过对单片机电子台历设计相关知识的讲解，可以在很大程度上促进学生理论知识的掌握，从而提高学生的理论实践能力，进而推动学生的全面发展。

图1 单路总体设计框架

3 电子信息工程中单片机电子台历设计的应用

电子信息工程教学对学生专业知识培养有重要意义，尤其在经济快速发展背景下，使得这一教学活动开展重要性更加突出，需要教师坚持新型教育理念，确保电子信息工程改革适应教育事业发展要求。其中单片机电子台历是智能技术应用在电子设备设计中的产物，可作为重要的电子信息工程实践课程内容，引导学生关注现代科技和生活实际间的联系，为电子信息工程课堂教学效果的提升创造有利条件。下面将具体分析这一设计成果在电子信息工程教学实践中的应用，保证教育效果的提升。

3.1 调动学生学习积极性

在单片机电子台历设计内容引进在电子信息工程中的基础上，能一定程度激发学生学习兴趣，使其更好参与到电子信息工程实践课堂中，可满足学生学习要求，促使学生应用活跃思维来思考学习问题，能通过电子台历设计内容的学习，挖掘学生创新潜力，真正实现电子信息工程教学目标。以往教学模式相对单一，教师向学生讲授教材内容，学生处于被动接收知识的地位，打击学生获取知识积极性。实际开展课堂教学前，要求学生预习相关内容，之后只需要进行已有程序的运行功能验证即可，不能保证学生切实掌握相关操作内容，降低了教学效果。但是将单片机技术引进课程实践中，在自主学习环节，学生可借助该技术进行软件设计，在设计运行中验证软件功能，这种做法可确保学生感受学习乐趣，能鼓励学生创新设计软件系统，为学生技能掌握提供了新的途径。另外，单片机技术操作简单，学生可在简单学习后自行运用单片机进行实践操作，可将学生创新思维落实到实际产品中，从而丰富电子测试内容，确保电子信息工程教学知识的实用性。因此，我们认为电子信息工程中单片机电子台历设计内容的增加，能起到优化课堂结构、提高教学效率的作用，并且教学内容的创新发展，符合学生认知特点，有利于培养学生学习兴趣，提高学生科研素养，能促进电子信息工程良好发展。

3.2 丰富教学内容

电子信息工程课程相对丰富，但是始终受到教学内容缺乏的影响，无法保证教学活动全面开展，实现对学生各方面能力的培养。为了发挥电子信息工程育人功能，为我国科技发展提供优秀人才，还需要尽快改变电子信息工程传统设计及应用，有意识的将智能技术融入到课堂教学中，促使教学内容能被学生接受，并且学生可在这些设计活动开展中，掌握新型电子信息工程设计方法，能适应社会发展需求[2]。单片机的出现为电子信息工程教学质量的提升奠定了基础，可突破传统设计和应用的限制，丰富教学内容，为学生操作实践提供新方式，是单片机电子台历设计应用到电子信息工程中必要性的体现。

例如，教师在讲解电路问题时，会要求学生利用单片机技术，进行电路设计和安装。单片机电子台历设计便涉及电路问题，教师可引导学生从电子台历使用特点出发，具体分析其软件和硬件设计并设计电路安装方案。图2为单片机晶振电路图，可围绕这一电路进行内容讲解，并在实际应用中进行电路测试。随着单片机技术在电子信息工程中的普遍运用，使得教学效果有明显提高，主要是由于该技术的应用，为教学内容的丰富发展创造基础条件，提升学生专业技能。实际使用单片机时，需要教师明确单片机在教学过程中的重要应用性，为学生讲解基础知识，引导其对单片机技术有系统掌握。总的来说，单片机电子台历设计的应用，为电子信息工程课程内容的丰富注入了活力，能建立起完善的学科体系，加大学生智能技术操作能力的培养，实现电子信息工程稳定发展。

图2 单片机晶振电路示意图

4 提供实验素材

除了上述内容外，单片机电子台历设计运用到电子信息工程中，还能起到提供实验素材的作用，能在实际操作中培养学生综合能力。在这一实验素材使用下，可推动课程实践高效进行，为学生提供丰富的教学内容，真正实现学生综合能力提升[3]。电子信息工程课程体系中，实验教学占有较大比例，在学生掌握一定理论知识条件下，组织实验活动，旨在加深学生知识理解，并在理论引导下得到较好的实验成果。在单片机技术使用下，实现了教学素材的丰富。例如，教师会加大对学生单片机有关知识的讲解，要求学生掌握单片机原理和使用流程，为之后的实践教学奠定基础。如在定时器设计方面，定时器实际工作时，要设定定时器初始值。16位计数器的定时时间计算表达式为：

其中a为定时器初始值，和计数器工作形式有关，对于主脉冲频率为12MHz的单片机来讲，其定时器初值为：

利用已有表达式计算需要的数值，进一步进行单片机电子台历设计，可在实践中提高学生技能。对于教师来讲，应结合科技发展趋势，适当增加单片机教学内容，通过增加单片机电子台历设计内容，能保证单片机技术得到有效推广，并能进一步完善电子信息工程。因此，有必要将电子信息工程和单片机技术结合起来，促使学生对电子信息技术在现实生活中的运用有所了解，在单片机技术学习和应用中，充实自身知识储备并做到知识灵活使用。通过提供单片机技术实践机会，有利于提升学生创新能力，发挥电子信息工程育人功能。