单片机教案.docx

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单片机教案

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题一：

认识单片机

1·1几个基本概念

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

初步认识单片机

教学重点与难点

1怎么学单片机

授课类型

理论

教学方法

讲授

教具

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

一、考勤

二、组织教学

三、讲新课

几个基本概念

▪学单片机需要什么基础？

▪什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。

▪学单片机需要的一些预备知识

▪C51基础知识。

▪了解TX-1C单片机学习板系统结构

▪如何用TX-1C单片机学习板在短时间内掌握51单片机和C语言编程。

▪KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法

▪从点亮实验板上的一个发光二极管开始

教学过程和内容

时间分配

▪学单片机需要什么基础？

▪只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等；

▪对各种器件的概念基本上是从0开始；

▪如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础；

▪所有人都站在了同一起跑线上;

▪什么是单片机？

▪◆单板机

▪将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。

▪单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。

早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。

▪◆单片机

▪在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。

Intel公司推出了MCS-51系列单片机：

集成8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。

寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器

▪实物展示

用到单片机的项目经验介绍，手持粮库温度寻检设备，毕设答辩打分器，电话台灯，自动感应水龙头，凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：

atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等，工业自动化：

数据采集、测控技术，智能仪器仪表：

数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。

小结

作业

课后

教学

回顾

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题一：

认识单片机

1·2AT89S51单片机简介

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

初步认识单片机

教学重点与难点

授课类型

理论

教学方法

讲授

教具

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

一、考勤

二、组织教学

三、讲新课

预备知识

▪电平特性

▪2进制与16进制的表示及转换

▪二进制数的逻辑运算

▪8051单片机介绍

▪C51基础知识

▪80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。

当前常用的80C51系列单片机主要产品有：

▪﹡Intel的：

80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；

▪﹡ATMEL的：

89C51、89C52、89C2051等；

教学过程和内容

时间分配

80C51的引脚封装

总线型非总线型

P3第二功能各引脚功能定义：

P3.0：

RXD串行口输入P3.1：

TXD串行口输出P3.2：

INT0外部中断0输入

P3.3：

INT1外部中断1输入P3.4：

T0定时器0外部输入P3.5：

T1定时器1外部输入

P3.6：

WR外部写控制P3.7：

RD外部读控制

总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。

微机中有内部总线和外部总线两类。

内部总线是CPU内部之间的连线。

外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。

外部总线有三种:

数据总线DB（DataBus）,地址总线AB（AddressBus）和控制总线CBControlBus）。

C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。

目前，使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。

用C语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进、扩充和移植。

而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言

小结

作业

看书，掌握基本理论

课后

教学

回顾

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题一：

认识单片机

1·3几个基本概念

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

初步认识单片机

教学重点与难点

1.掌握各种进位制的对应关系

授课类型

理论

教学方法

讲授

教具

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

一、考勤

二、组织教学

三、讲新课

几个基本概念

▪二进制

数字电路中的两种电平特性决定了它

006110c1100

117111d1101

21081000e1110

31191001f1111

4100a1010

5101b1011

▪十六进制

▪是二进制的简短表示形式。

十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、

教学过程和内容

时间分配

7、8、9、A、B、C、D、E、F

熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。

规律：

一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进制数，再把十进制数转换成十六进制数。

如：

0001B->1->1H

B表示为二进制，H为十六进制

1001B->9->9H

1010B->10->AH

00101100->44->2CH

各种进位制的对应关系

十进制

二进制

十六进制

十进制

二进制

十六进制

1001

1010

1011

1100

100

1101

101

1110

110

1111

111

10000

1000

小结

作业

课后

教学

回顾

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题一：

认识单片机

1·4C语言的几个重要概念

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

初步认识单片机

教学重点与难点

1.掌握各种进位制的对应关系

授课类型

理论

教学方法

讲授

教具

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

一、考勤

二、组织教学

三、讲新课

C语言知识

▪C语言的几个基本数据类型

C语言有很多数据类型，下面有介绍几个常见的数据类型，请大家牢牢掌握。

C-51数据的存储类型

例：

数据类型变量名

charvar1;

bitflags;

unsignedcharvextor[10];

intwwww;

注意：

变量名不能用C语言中的关键字表示。

教学过程和内容

时间分配

C－51的数据类型扩充定义

sfr:

特殊功能寄存器声明

sfr16:

sfr的16位数据声明

sbit:

特殊功能位声明

bit:

位变量声明

例：

sfrSCON=0X98;

sfr16T2=0xCC;

sbitOV=PSW^2

1.“与”运算

“与”运算是实现“必须都有,　否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。

运算符为“·”,其运算规则如下:

0·0=0,0·1=1·0=0,1·1=1

教学过程和内容

时间分配

2.“或”运算

“或”运算是实现“至少有一,　运算符为“+”,其运算规则如下:

0+0=0,0+1=1+0=01,1+1=1

3.“非”运算

“非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如变量A的“非”运算

作。

其运算规则如下:

C-51的运算符

与C语言基本相同：

+-*/（加减乘除）

>>=<<=（大于大于等于小于小于等于）

==!

=（测试等于测试不等于）

&&||!

（逻辑与逻辑或逻辑非）

>><<（位右移位左移）

&|（按位与按位或）

^~（按位异或按位取反）

小结

作业

看书掌握理论知识

课后

教学

回顾

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题二：

点亮彩灯

任务一一只LED闪烁

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

初步认识单片机

教学重点与难点

1编程实现第一个LED闪烁效果

授课类型

理论

教学方法

一体化

教具

电脑和单片机学习班

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

四、考勤

五、组织教学

六、讲新课

▪初步动手

自己动手实践需要硬件材料

DIP40脚座一个。

杜邦线，单头带冒，40根。

单排针两排。

小电路板一块。

DS12C887一片（旧10元，新22元）。

焊锡、

图2-18路发光二极管控制电路演示图

教学过程和内容

时间分配

单片机工作的基本时序

机器周期和指令周期

（1）振荡周期:

也称时钟周期,是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，TX实验板上为11.0592MHZ。

（2）状态周期:

每个状态周期为时钟周期的2倍,是振荡周期经二分频后得到的。

（3）机器周期:

一个机器周期包含6个状态周期S1~S6,也就是12个时钟周期。

在一个机器周期内,CPU可以完成一个独立的操作。

（4）指令周期:

它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。

每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。

MCS-51系统中,有单周期指令、双周期指令和四周期指令。

任务目标

本任务是要用单片机实现一只LED彩灯按1Hz的频率闪烁。

就是要求在1S内，让彩灯两0.5s熄灭0.5s。

前面一分析过就是让单片机端口的某一位每隔0.5s改变一次输出电平。

下面我们写一下第一个程序，就是一个完成0.5s演示的程序，程序中的循环采用三重循环结构。

#include"reg51.h"

#defineucharunsignedchar

sbitlight=P1^0;

voiddelay05s（void）

{

unsignedchari,j,k;

for（i=5;i>0;i--）

{

for（j=200;j>0;j--）图2-2发光二极管连接实验原理电路图

{

教学过程和内容

时间分配

for（k=250;k>0;k--）

{;}

}

voidmain（void）

{图2-3单片机驱动一只发光二极管的原理电路

while

（1）

{

light=0;

delay05s（）;

light=1;

delay05s（）;

}

}图2-41Hz的闪烁程序设计框图

小结

作业

写程序，写熟悉本次程序

课后

教学

回顾

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题二：

点亮彩灯

任务二跑马灯

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

了解写程序初界面

教学重点与难点

掌握C语言的几个重要语句

授课类型

理论

教学方法

一体化

教具

电脑和单片机学习班

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

七、考勤

八、组织教学

九、讲新课

跑马灯

任务目标

所谓跑马灯，让彩灯从左到右或从右到左依次点亮。

为了演示跑马灯的效果，采用的硬件连接如图2-1所以，对应的原理图如图2-2所示。

教学过程和内容

时间分配

程序设计分析

为了让如图2-2所示的LED点亮，就要求P2口从P.2.0~P2.7一次输出低电平，其余引脚都输出高电平。

从输出的具体的数据来看，第一个LED点亮需要的输出数据，是对应于P2.0的位为0，其余位为1，组合为一个字节时，对应的二进制位从高到底为：

11111110，既十六进制数0xFE;同理，第二个LED点亮对应的数位：

11111101，既十六进制数0xFD。

依次类推，逐次点亮LED所对应的数位：

11111110、11111101、11111011、11110111、11101111、11011111、10111111、01111111。

从这些数据上，可以看出一个规律，就是这些数据中的二进制数0的为之一次往左移动了一位。

在C51中，要直接实现数据的这种计算式不容易的，如果将数据的所有二进制位取反后，数据就变成了：

0x01、0x02、0x04、0x08、0x10、0x20、0x40、0x80、，也就是后一个数是在前一个数的基础上乘以2（或者直接左移一位）

根据前面的分析，实现任务的思路是：

程序开始时，给某一变量赋初值0x01，并从端口输出变量的反吗，等待一段时间后，让变量的值乘以2，再次输出反吗并延时，知道所有数据输出完毕，再次重复整个过程。

根据思路的输出的程序框图如图2-5所示。

#include"reg51.h"

#defineucharunsignedchar

voiddelay05s（void）

{

unsignedchari,j,k;

for（i=5;i>0;i--）

{

or（j=200;j>0;j--）

{

for（k=250;k>0;k--）图2-5跑马灯控制程序框图

{;}

教学过程和内容

时间分配

}

voidmain（void）

{

uchari,j;

while

（1）

{

j=0x01;

for（i=0;i<8;i++）

{

}

P1=~j;

delay05s（）;

j=j<<1;

}

小结

作业

写熟悉此程序

课后

教学

回顾

理论课授课教案

课

程

名

称

单片机应用技术

课题二：

点亮彩灯

任务三任意变化的彩灯控制

审批签字

授课时间

2012年月日

授课班级

2011级高级电工班

计划课时

实用课时

教学目的与要求

掌握按时间一次让彩灯显示出规定的花样

教学重点与难点

怎么控制按时间一次让彩灯显示出

授课类型

理论

教学方法

一体化

教具

电脑和单片机学习班

参考资料

单片机应用技术

复习提问

教学过程和内容

时间分配

十、考勤

十一、组织教学

十二、讲新课

任意变化的彩灯控制

任务目标

按时间依次让彩灯显示出规定的花样，但其对应于控制的的显示数据之间没有规律，不能通过计算的方式得到。

演示效果采用的电路如图2-2所示，实际演示效果如图2-1所示。

程序设计分析

由于本任务中是按时间变化依次控制彩灯亮，灭，可以采用与跑马灯类似的思路来完成程序框图，但是示花样所对应的数据的变化不一定有规律的，不能采用变量直接计算的方式实现前后数据的变化，这里介绍一种很重要的程序设计方法————查表发。

将彩灯显示的图案所对应的端口输出数据依次编写为一张数据表，表中伟哥数据中为0的位表示对应的彩灯亮，数据为1的位表示对应的彩灯灭。

将主张数据表放在程序中，以数组的形式存储，在使用时依次读出数组中的元素就得到了需要的数据，实现了数据的无规律变化，

教学过程和内容

时间分配

并且数组存储的数据可以较多，能实现的花样变化也可以比较复杂。

在C51中要进行复杂的计

算，也可以采用数组的方式来实现，比如：

一个周期正弦值的计算，可以选将这些列在表中，需要时查表读出，这既是查表发

将用于点亮彩灯的数据放在数组中，让程序依次读这数组中的数据，并将数据送到端口，控制彩灯的点亮就实现了任意规律变化彩灯控制。

假设有N个数据，当程序读完N个数据后，有从头开始读数。

具体的程序框图如图2—6所示。

图2—6程序框图

源程序

#include"reg51.h"

#defineucharunsignedchar

uchardispcode[8]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xff};

voiddelay05s（void）

教学过程和内容

时间分配

{

unsignedchari,j,k;

for（i=5;i>0;i--）

{

for（j=200;j>0;j--）

{

for（k=250;k>0;k--）

{;}

}

voidmain（void）

{

uchari;

while

（1）

{

for（i=0;i<8;i++）

{

P2=dispcode[i];

delay05s（）;

}}}