单片机原理基础实验教学设计.docx

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单片机原理基础实验教学设计

《单片机原理》实验教学设计

1.实验教学环节的基本概况

实验教学环节共计10个实验，每个实验1学时，属于虚拟仿真+硬件实验箱验证实验，地点安排在实验室。

教师要事先将实验题目布置给学生，实验题目见实训教材：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

学生先对实验题目事先在课下进行虚拟仿真设计，并要求运行通过。

10个实验可根据课程进度分别独立完成，也可统一在基本课程内容讲完后，统一安排一起完成，教师可根据实验室情况以及课程安排情况决定。

2.实验的准备工作内容

教师要在实验开始前，要检查实验调试实验箱的功能，器件如有损坏，要及时更换；安装实验用软件，保证软件正常运行。

任课教师要认真备课，熟练掌握实验内容。

3.实验步骤

对每个实验题目，教师要在实验课进行几分钟左右的实验要求及目的介绍，然后检查每名学生的虚拟仿真设计情况，重点检查源文件、运行文件以及机器码文件。

学生根据虚拟仿真电路，连接实验箱中的有关模块；利用下载线的驱动软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机运行；观察实验现象，并记录实验结果。

完成情况由教师及助教检查并记录，并给出成绩。

4.实验报告的撰写

按照下述项目，撰写实验报告。

●实验目的

●实验程序

●实验现象

●实验结果分析

●知识点总结

5.对任课教师的基本要求

认真备课，熟练掌握实验内容；

采用启发式教学方法，可根据课堂教学的内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生的单片机系统的虚拟仿真设计能力以及软硬件联调能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

单个外部中断实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解单片机中断系统的硬件结构和工作原理；

2）掌握中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP的各位定义；

3）理解外部中断触发方式的工作原理；

4）掌握中断初始化及中断服务程序的编写。

三、实验要求

在单片机的外部中断输入引脚INT0或INT1接一个按键开关来产生外部中断请求，通过P1口连接8个LED发光二极管，发光二极管的状态反映中断程序的作用。

中断未发生时，P1口连接的8个LED为闪烁状态，当按键开关按下，即外部中断请求产生时，8个LED呈现流水灯操作。

按键开关松开，8个LED则为闪烁状态。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

定时器实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解单片机定时/计数器的结构与功能；

2）掌握定时/计数器的4种工作方式，以及两个特殊功能寄存器TMOD和TCON各位的定义及编程；

3）掌握不同工作方式定时/计数器初值的计算方法。

三、实验要求

利用单片机内部定时/计数器进行定时，定时时间间隔1S，利用单片机的P1.0口接1个发光二极管，控制发光二极管闪烁时间。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

单片机与PC之间串行通信实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解单片机串行口的工作原理；

2）掌握串行口的4种工作方式，以及串行口控制寄存器SCON和特殊功能寄存器PCON各位的定义及编程；

3）掌握串行口不同工作方式波特率的计算方法；

4）掌握单片机与PC之间通信原理及编程方法。

三、实验要求

理解单片机IO口采集数据，上传至PC机进行处理的工作原理。

单片机输入输出为TTL电平，经电平转换芯片MAX232转换为RS-232电平，与PC机串口相连，实现按下按键，向PC机发送数据，PC机通过串口调试工具显示接收到数据。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

矩阵键盘扫描实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）理解矩阵键盘按键识别方式的工作原理；

2）掌握矩阵键盘的不同工作方式的编程方法；

3）掌握数码管的显示原理。

三、实验要求

利用4×416位键盘和一个LED数码管构成简单的输入显示系统，实现键盘输入0～F，LED数码管显示功能。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

双单片机通信实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解单片机串行口的工作原理；

2）掌握双单片机之间通信原理及键盘中断扫描的编程方法；

3）了解8个数码管选通显示的编程方法。

三、实验要求

进行两个单片机串口全双工串行通信，实现按键输入键值的双向传输功能。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

82C55并行I/O扩展实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解82C55芯片的应用特性；

2）掌握单片机与82C55接口设计方法；

3）掌握82C55的3种工作方式的工作原理。

三、实验要求

单片机扩展82C55芯片，82C55的PA口作输出，控制8个LED发光二极管，PB口作输入，接8个开关按钮。

实现按下按键，点亮对应的发光二极管的功能。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

1602液晶显示实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解LCD1602液晶模块的引脚功能；

2）掌握LCD1602命令寄存器和数据寄存器的读写方法、以及判忙程序和初始化的编程方法；

3）掌握LCD1602显示地址的设置方法。

三、实验要求

编写程序实现1602液晶显示模块显示数字和英文字符。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

D/A转换实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解DAC0832的芯片特性及工作原理；

2）掌握DAC0832单缓冲输入与单片机的接口设计；

3）掌握单极性电压输出电路的设计。

三、实验要求

单片机输出的数字量D0—D7加到DAC0832的输入端，用电压表测量DAC0832的电流输出经运放LM358N的I/V转换后的电压值，观察电压的变化。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。

《单片机原理》实验教学设计

一、基本描述

实验名称：

A/D转换实验

学时：

1学时

教材及参考书：

《基于Porteus的单片机课程的基础实验与课程设计》，张毅刚编，人民邮电出版社。

二、实验目的

1）了解ADC0809的芯片特性及转换原理；

2）掌握ADC0809与单片机的接口设计；

3）掌握ADC0809对时钟信号的要求及实现方法；

4）掌握查询和中断方式单片机读取ADC0809的转换结果的程序编写方法。

三、实验要求

通过调整电位器阻值大小提供ADC0809模拟量输入，编写程序将模拟量转换成二进制数字量，用P1口输出到发光二极管显示，或通过数码管（液晶）将数值显示出来。

四、实验步骤

1）根据实验电路，连接硬件；

2）利用程序下载软件，将Keil生成的.HEX文件装载到单片机；

3）观察实验现象，并记录实验结果。

五、实验报告

1）实验目的

2）实验程序

3）实验现象

4）实验结果分析

5）知识点总结

六、教学环节

1.实验准备内容

1）试做实验调试实验箱功能，器件如有损坏，及时更换；

2）安装实验用软件，保证软件正常运行。

2.任课教师做到以下几点：

1）认真备课，熟练掌握实验内容；

2）采用启发式教学方法，根据理论课内容，提出实验改进或新的设计思路，重点培养学生全面掌握理论知识和创新思维能力。