單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)整體教學(xué)設(shè)計(jì)（2015 2016學(xué)年第2學(xué)期）課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)所屬系部：信息與智能工程系制定人：郭志勇鞏雪潔合作人：李自成張留忠制定時(shí)間:安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、課程基本信息課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)課程代碼：085011學(xué)分：學(xué)時(shí)：90授課時(shí)間：第2學(xué)期授課對(duì)象：?jiǎn)J職學(xué)生課程類型：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)職業(yè)能力必修課先修課程：計(jì)算機(jī)電路、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)后續(xù)課程:嵌入式系統(tǒng)、智能機(jī)器人、課程定位本課程主要是以智能控制、智能電子產(chǎn)品、智能機(jī)器人工程項(xiàng)目為主線，采 用企業(yè)真實(shí)工作任務(wù)，通過(guò)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，對(duì)國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的MCS-51 系列單片機(jī)的AT89S52單片機(jī)工作

2、原理、應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，使學(xué)生獲得有關(guān)單片 機(jī)硬件、軟件的基本概念、基本知識(shí)和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)編程入門知識(shí)以及 用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、運(yùn)行、調(diào)試等基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題 的能力。1.崗位分析：本課程主要培養(yǎng)具有智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計(jì)、分析、調(diào)試和制作能力 的技術(shù)技能型人才，可以從事智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、 生產(chǎn)、銷售與 服務(wù)等相關(guān)工作，如圖1所示。2.課程分析：本課程是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的職業(yè)能力必修課程，是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)核心課程。 在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)課程體系中， 基于 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的課程結(jié)構(gòu)如圖2所示。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（核心課程）圖1課

3、程與崗位計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)電路C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)圖2基于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的課程結(jié)構(gòu)位于最底層的是本課程的先修課程， 也是專業(yè)基礎(chǔ)課程；本課程是專業(yè)核心 課程；位于最上層的是本課程的后續(xù)課程，既專業(yè)課程?；趩纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)的 課程結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接，同時(shí)也是我們學(xué)校其它相關(guān)專業(yè)的骨干課程， 如嵌入 式技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)都開(kāi)設(shè) 本課程。二、課程目標(biāo)設(shè)計(jì)總體目標(biāo)：學(xué)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練使用 Proteus仿真軟件、C語(yǔ)言編程，能 完成簡(jiǎn)單的智能電子產(chǎn)品和智能控制設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)；能根據(jù)智能電子產(chǎn)品和智能控制 設(shè)計(jì)要求進(jìn)行元器件焊接組裝、軟硬件調(diào)試；培養(yǎng)學(xué)生具有

4、一定的創(chuàng)新思維能力， 科學(xué)的工作方法和良好的職業(yè)道德意識(shí)，為提高學(xué)生職業(yè)技能奠定良好基礎(chǔ)。能力目標(biāo)：（1） 會(huì)運(yùn)用keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，能用C語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序、下載調(diào)試、查 閱幫助的技能；（2） 會(huì)運(yùn)用Proteus仿真軟件，在計(jì)算機(jī)上完成從單片機(jī)電路設(shè)計(jì)、調(diào)試 與仿真運(yùn)行的技能；（3） 會(huì)智能電子產(chǎn)品、智能控制的開(kāi)發(fā)流程和設(shè)計(jì)方法；（4） 能編制出智能電子產(chǎn)品、智能控制的總體設(shè)計(jì)方案；（5） 能根據(jù)智能電子產(chǎn)品、智能控制設(shè)計(jì)要求，完成元器件采購(gòu)、焊接組 裝、軟硬件調(diào)試；（6） 具備智能電子產(chǎn)品、智能控制的運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)改造、生產(chǎn)管理崗位 的能力知識(shí)目標(biāo):（1）知道MCS-51單片機(jī)的組成、內(nèi)

5、部結(jié)構(gòu)和引腳功能；（2）會(huì)C51的C語(yǔ)言程序基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和基本語(yǔ)句；（3）會(huì)C語(yǔ)言程序分析、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和中斷服務(wù)程序編寫(xiě)；（4）知道MCS-51單片機(jī)中斷的概念及中斷系統(tǒng)；（5）會(huì)靈活應(yīng)用MCS-5仲片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；（6） 能應(yīng)用MCS-51單片機(jī)的I/O接口，完成顯示、鍵盤、D/A轉(zhuǎn)換、A/D 轉(zhuǎn)換、串行通信的設(shè)計(jì)。素質(zhì)目標(biāo)：（1）能制定出切實(shí)可行的工作計(jì)劃，提出解決實(shí)際問(wèn)題的方法；（2） 具有對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的學(xué)習(xí)能力，通過(guò)不同途徑獲取信息的能力， 以及對(duì)工作結(jié)果進(jìn)行評(píng)估的能力；（3）具有決策能力，能記錄、收集、處理、保存各類專業(yè)技術(shù)的信息資料。（4）具有良好的思想品德、敬業(yè)

6、與團(tuán)隊(duì)精神及協(xié)調(diào)人際關(guān)系的能力；（5）具有一定的語(yǔ)言和文字表達(dá)能力；（6）具有科學(xué)的創(chuàng)新精神、決策能力和執(zhí)行能力；（7）具有從事專業(yè)工作安全生產(chǎn)、環(huán)保、職業(yè)道德等意識(shí)。職業(yè)技能證書(shū)要求：本課程對(duì)應(yīng)的職業(yè)技能證書(shū)要求如表 1所示。表1職業(yè)技能證書(shū)表序號(hào)職業(yè)資格名稱頒證單位等級(jí)1家用電子產(chǎn)品維修工人力資源和社會(huì)保障部中級(jí)2計(jì)算機(jī)裝調(diào)員人力資源和社會(huì)保障部中級(jí)3嵌入式單片機(jī)設(shè)計(jì)工 程師中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式系統(tǒng) 分會(huì)中級(jí)三、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)：本課程主要是以智能電子產(chǎn)品和智能控制工程項(xiàng)目為主線，采用企業(yè)真實(shí)工作任務(wù)，通過(guò)Proteus仿真軟件設(shè)計(jì)和C語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上完成從單片 機(jī)電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)

7、、調(diào)試與仿真一氣呵成，同時(shí)在每個(gè)項(xiàng)目中融入了元器件 焊接組裝、軟硬件調(diào)試，真正實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)與制作。技能基礎(chǔ)訓(xùn)練技能提高訓(xùn)練技能綜合訓(xùn)練難 度 逐 漸 增 加定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用鍵盤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)8路溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)按鍵設(shè)置液晶電子鐘單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)本課程內(nèi)容與職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)密切接軌， 從職業(yè)崗位技能出發(fā)，課程內(nèi)容分為 技能基礎(chǔ)、技能提高和技能綜合應(yīng)用（即單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)）三部分部分，其中技能綜合應(yīng)用是停課一周進(jìn)行，如圖 3所示。串行通信設(shè)計(jì)模擬量輸入輸岀設(shè)計(jì)點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示控制鍵盤控制電機(jī)方向轉(zhuǎn)速LED循環(huán)點(diǎn)亮控制LED控制技術(shù)逐漸綜合圖3課程內(nèi)容組織設(shè)計(jì)總課時(shí)在90學(xué)時(shí)左

8、右，用11個(gè)智能電子產(chǎn)品和智能控制項(xiàng)目作為載體組織 教學(xué)內(nèi)容，將相關(guān)知識(shí)、能力要求貫穿于每個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐中。技能基礎(chǔ)模塊安排64學(xué)時(shí)左右，主要注重職業(yè)崗位的基本技能訓(xùn)練，使學(xué) 生能完成簡(jiǎn)單的智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作和調(diào)試；技能提高模塊可以根據(jù)實(shí)際需要 選擇項(xiàng)目，安排26學(xué)時(shí)左右，主要注重職業(yè)崗位的開(kāi)發(fā)技能訓(xùn)練以及學(xué)生的課 程設(shè)計(jì)，使學(xué)生具有智能電子產(chǎn)品和智能控制開(kāi)發(fā)制作和調(diào)試的能力。本課程內(nèi)容安排如表2所示。表2課程內(nèi)容安排表序號(hào)模塊（或子模塊）名稱學(xué)時(shí)1技能基礎(chǔ)模塊發(fā)光二極管LED控制82（64學(xué)時(shí)）LED循環(huán)點(diǎn)亮控制103數(shù)碼管顯示控制104鍵盤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)105定時(shí)器/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用86模擬量輸

9、入輸出設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)87單片機(jī)串行通信設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)108鍵盤控制電機(jī)方向和轉(zhuǎn)速89技能提咼模塊按鍵設(shè)置液晶電子鐘810(任選)8路溫度米集監(jiān)控系統(tǒng)811點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)10合計(jì)90四、能力訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境情境名稱情境描述4 -IV 八、rt_L 參考學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)情境1技能基礎(chǔ)部分(1) 知道單片機(jī)的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳 功能；(2) 知道C語(yǔ)言程序基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型 和基本語(yǔ)句；(3) 會(huì)C語(yǔ)言程序分析、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和 中斷服務(wù)程序編寫(xiě)；(4) 知道中斷的概念及MCS-51單片機(jī)的 中斷系統(tǒng)；(5) 會(huì)靈活使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；(6) 會(huì)應(yīng)用I/O接口、顯示、鍵盤接口、D/A、A/D轉(zhuǎn)換接口、串行接

10、口；(7) 能完成智能電子產(chǎn)品元器件焊接組 裝、軟硬件調(diào)試。64學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)情境2技能提咼部分(1)會(huì)智能電子產(chǎn)品和智能控制電路設(shè)計(jì) 以及實(shí)現(xiàn)的方法；(2)會(huì)用C語(yǔ)言編寫(xiě)智能電子產(chǎn)品和智能26學(xué)時(shí)控制程序以及實(shí)現(xiàn)的方法；(3) 會(huì)編制智能電子產(chǎn)品和智能控制的系 統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案；(4) 能根據(jù)產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和要求進(jìn)行 元器件采購(gòu)、焊接組裝、軟硬件調(diào)試；(5) 具備單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)維 護(hù)、技術(shù)改造、運(yùn)行管理岡位的能力。學(xué)習(xí)情境3單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)部分通過(guò)單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)完成，學(xué)生能識(shí) 別電子元器件，會(huì)電路板元器件焊接以及 電路板調(diào)試，能完成單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)程序 設(shè)計(jì)，能完成單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)軟硬

11、件運(yùn)行 與調(diào)試。停課一周26學(xué)時(shí)五、項(xiàng)目情境設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境1參考學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1) 知道單片機(jī)的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能；(2) 知道C語(yǔ)言程序基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和基本語(yǔ)句；(3) 會(huì)C語(yǔ)言程序分析、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和中斷服務(wù)程序編寫(xiě)；(4) 知道中斷的概念及MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)；(5) 會(huì)靈活使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；(6) 會(huì)應(yīng)用I/O接口、顯示、鍵盤接口、 D/A、A/D轉(zhuǎn)換接口、串行接口；(7) 能完成智能電子產(chǎn)品元器件焊接組裝、軟硬件調(diào)試。學(xué)習(xí)情境教學(xué)方法和建議子情境1任務(wù)載體能完成單片機(jī)最小系統(tǒng) 和輸出電路設(shè)計(jì)，能應(yīng) 用C語(yǔ)言程序完成單片 機(jī)輸入輸出控制，實(shí)現(xiàn) 對(duì)LED控制

12、的設(shè)計(jì)、運(yùn)發(fā)光二極管LED控制采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。行及調(diào)試。子情境2任務(wù)載體能完成單片機(jī)的輸入輸 出電路設(shè)計(jì)，能應(yīng)用 C 語(yǔ)言程序完成單片機(jī)輸 入輸出控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED 循環(huán)點(diǎn)亮控制的設(shè)計(jì)、 運(yùn)行及調(diào)試。LED循環(huán)點(diǎn)亮控制采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。子情境3任務(wù)載體能熟練掌握單片機(jī)與數(shù) 碼管的接口技術(shù)，能完 成單片機(jī)的數(shù)碼管動(dòng)態(tài) 及靜態(tài)顯示電路設(shè)計(jì)， 能完成數(shù)碼管動(dòng)態(tài)和靜 態(tài)顯示的C語(yǔ)言程序的 設(shè)計(jì)、運(yùn)行及調(diào)試。數(shù)碼管顯示控制采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組

13、合作的學(xué)習(xí)方法。子情境4任務(wù)載體能獨(dú)立完成單片機(jī)鍵盤 電路的設(shè)計(jì)，能使用 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤的掃描 和按鍵識(shí)別控制程序的 設(shè)計(jì)、運(yùn)行及調(diào)試。鍵盤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。子情境5任務(wù)載體能完成單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)電路的設(shè) 計(jì)，能應(yīng)用C語(yǔ)言程序 完成單片機(jī)定時(shí)器初始 化及相關(guān)編程控制，實(shí) 現(xiàn)對(duì)定時(shí)器應(yīng)用于相關(guān)定時(shí)/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。電路的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及調(diào) 試。子情境6任務(wù)載體能完成單片機(jī)與 ADC0808/ADC080模 / 數(shù) 轉(zhuǎn)換芯片、DAC0832數(shù)

14、 / 模轉(zhuǎn)換芯片的電路和 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，掌握ADC0808/ADC0809、DAC0832與單片機(jī)的連接及編程技能。模擬量輸入輸出設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。子情境7任務(wù)載體通過(guò)串行通信基本知識(shí) 和單片機(jī)串行通信基本 原理的學(xué)習(xí)，能夠掌握 單片機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多 數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)方法及 編程方法。單片機(jī)串行通信設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)情境2參考學(xué)時(shí)：26學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1） 會(huì)智能電子產(chǎn)品和智能控制電路設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)的方法；（2） 會(huì)用C語(yǔ)言編寫(xiě)智能電子產(chǎn)品和智能控制程

15、序以及實(shí)現(xiàn)的方法；（3） 會(huì)編制智能電子產(chǎn)品和智能控制的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案；（4） 能根據(jù)產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和要求進(jìn)行元器件采購(gòu)、焊接組裝、軟硬件 調(diào)試；（5） 具備單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)維護(hù)、技術(shù)改造、運(yùn)行管理崗位的能 力。學(xué)習(xí)情境教學(xué)方法和建議子情境1任務(wù)載體采用“教、學(xué)、做”一能利用AT89S52單片機(jī) 及獨(dú)立鍵盤，通過(guò)C語(yǔ) 言程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制步 進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)的速 度和方向，完成單片機(jī) 輸入輸出控制系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)、運(yùn)行及調(diào)試。鍵盤控制電機(jī)方向和轉(zhuǎn)速體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組合作的學(xué)習(xí)方法。子情境2任務(wù)載體能利用AT89S52單片機(jī) 及RT12864液晶屏，通 過(guò)按鍵設(shè)置液晶電

16、子鐘 電路設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè) 計(jì)，完成按鍵設(shè)置液晶 電子鐘的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及 調(diào)試。按鍵設(shè)置液晶電子鐘采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。子情境3任務(wù)載體能利用AT89S52單片機(jī) 及DS18B20單總線數(shù)字 傳感器，通過(guò)C語(yǔ)言程 序?qū)崿F(xiàn)8路溫度米集監(jiān) 控，完成單片機(jī)輸入輸 出控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn) 行及調(diào)試。8路溫度米集監(jiān)控系統(tǒng)采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。子情境4任務(wù)載體能完成點(diǎn)陣顯示電路設(shè) 計(jì)，充分理解電路中關(guān) 于I/O擴(kuò)展、存儲(chǔ)擴(kuò)展 和I2C總線等硬件電路 的設(shè)計(jì)方法和原理，并點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用“教、

17、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。能夠用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn) 陣屏、I2C通訊總線的控 制和對(duì)外擴(kuò)存儲(chǔ)的訪 問(wèn)，最終實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣屏漢 字、日期和溫度顯示等 功能。學(xué)習(xí)情境3參考學(xué)時(shí)：26學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過(guò)單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)完成，學(xué)生能識(shí)別電子元器件，會(huì)電路板元器件焊 接以及電路板調(diào)試，能完成單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)程序設(shè)計(jì)，能完成單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi) 發(fā)軟硬件運(yùn)行與調(diào)試。學(xué)習(xí)情境教學(xué)方法和建議子情境1任務(wù)載體(1) 認(rèn)識(shí)電子元器件；(2) 電路設(shè)計(jì)及電子元 器件焊接；(3) 編寫(xiě)C語(yǔ)言程序及 調(diào)試；(4) 系統(tǒng)整體調(diào)試。(5) 單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí) 訓(xùn)任務(wù)考核(1)火車站臺(tái)警戒系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)板(

18、2) 滾梯節(jié)能控制系統(tǒng)(3)溫度控制語(yǔ)音播報(bào) 系統(tǒng)(4) 門窗防盜系統(tǒng)(5)智能超聲波測(cè)距系 統(tǒng)采用“教、學(xué)、做”一 體化教學(xué)方法模式。項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組 合作的學(xué)習(xí)方法。六、課程進(jìn)程表見(jiàn)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)授課計(jì)劃。七、第一次課設(shè)計(jì)和最后一次課設(shè)計(jì)項(xiàng)目一 發(fā)光二極管LED控制工作模塊1點(diǎn)亮一個(gè)LED(第一次課)工作任務(wù)：使用AT89S52單片機(jī)的I/O引腳接發(fā)光二極管LED通過(guò)C語(yǔ)言程序控制， 點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管。終極目標(biāo)：能完成單片機(jī)最小系統(tǒng)和輸出電路設(shè)計(jì)，能應(yīng)用C語(yǔ)言程序完成單片機(jī)輸入 輸出控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED控制的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及調(diào)試。促成目標(biāo)：1.知道AT89S52單片機(jī)結(jié)構(gòu)；2.知道AT89

19、S52單片機(jī)的引腳功能；3.會(huì)AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)；4.會(huì) C 語(yǔ)言基本構(gòu)成和基本語(yǔ)句；5.會(huì)利用單片機(jī) I/O 口實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮一個(gè) LED。教學(xué)方法： 采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方法模式，項(xiàng)目的實(shí)施可采用小組合作的學(xué) 習(xí)方法。教學(xué)設(shè)計(jì)：在工作模塊 1 點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管中， 用 Proteus 仿真軟件完成第一個(gè)單片 機(jī)電路、用Keil C51完成第一個(gè)C語(yǔ)言LED控制程序；通過(guò)“邊做邊學(xué)”，學(xué)習(xí)AT89S52單片機(jī)結(jié)構(gòu)、引腳功能，完成最小系統(tǒng)電 路和LED電路設(shè)計(jì)；通過(guò)“邊做邊學(xué)”，學(xué)習(xí)基于單片機(jī)的 C語(yǔ)言基本構(gòu)成和基本語(yǔ)句，完成單 片機(jī)點(diǎn)亮一個(gè)LED的程序設(shè)計(jì)。課時(shí)： 4

20、學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：用Proteus設(shè)計(jì)第一個(gè)LED控制電路Proteus是英國(guó)Labcenter Electronics公司開(kāi)發(fā)的多功能 EDA軟件。Proteus 不僅是模擬電路、數(shù)字電路、模 /數(shù)混合電路的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，也是 目前較先進(jìn)的單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。 它實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上完成 從原理圖與電路設(shè)計(jì)、 電路分析與仿真、 單片機(jī)代碼級(jí)調(diào)試與仿真、 系統(tǒng)測(cè)試與 功能驗(yàn)證到形成PCB的完整的電子設(shè)計(jì)、研發(fā)過(guò)程。1 點(diǎn)亮一個(gè)LED電路按照工作任務(wù)要求，點(diǎn)亮一個(gè) LED電路由AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)和一個(gè)LED電路構(gòu)成。LED點(diǎn)亮電路設(shè)計(jì)如圖1-1所示。圖1-1 LED點(diǎn)亮電路在

21、LED點(diǎn)亮電路中，LED的陽(yáng)極通過(guò)220 限流電阻后連接到5V電源上， 限流電阻在這里起到了限流的作用，使通過(guò) LED的電流被限制在十幾毫安左右。 引腳接LED的陰極，弓I腳輸出低電平時(shí)對(duì)應(yīng)的 LED點(diǎn)亮，輸出高電平時(shí)對(duì)應(yīng)的 LED熄滅。2用Proteus仿真軟件完成點(diǎn)亮一個(gè)LED電路用Proteus仿真軟件完成第一個(gè)LED控制電路，步驟如下：(1) 雙擊桌面上的ISIS 7 Professional圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開(kāi) 始” f “程序” f Proteus 7 Professional ISIS 7 Professional ，進(jìn)入 Proteus ISIS集成環(huán)境；(2) 新建設(shè)

22、計(jì)文件、設(shè)置圖紙尺寸、設(shè)置網(wǎng)格、保存設(shè)計(jì)文件為“點(diǎn)亮一 個(gè)”；(3) 從Proteus元器件庫(kù)中選取元器件 AT89S52也可用AT89C52代替(單 片機(jī))、CRYSTAL晶振)、CAP(電容)、CAP-ELEQ電解電容)、RES(電阻)、 LED-RED(紅色發(fā)光二極管)；(4) 按圖1-1所示放置元器件、編輯元器件、放置終端，然后進(jìn)行連線和 屬性設(shè)置；(5) 最后進(jìn)行電氣規(guī)則檢測(cè)。單擊“工具” f “電氣規(guī)則檢查”命令，彈 出檢查結(jié)果窗口，完成電氣檢測(cè)。若檢測(cè)出錯(cuò)，根據(jù)提示修改電路圖并保存，直 至檢測(cè)成功。用Keil C51設(shè)計(jì)第一個(gè)C語(yǔ)言LED控制程序Keil C51是德國(guó)Keil軟件

23、公司開(kāi)發(fā)的基于8051內(nèi)核的微控制器軟件開(kāi)發(fā) 平臺(tái)，是51系列單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，是目前開(kāi)發(fā) 8051內(nèi)核單片機(jī)的 主流工具。Keil C51軟件提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具， 可以完成工程建立和管理、編譯、連接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真和硬件仿真等完整的開(kāi)發(fā)流程。1 編寫(xiě)點(diǎn)亮一個(gè)LED程序由于引腳接LED的陰極，LED的陽(yáng)極通過(guò)220限流電阻后連接到5V電源上， 所以從引腳輸出低電平就可以點(diǎn)亮 LED “點(diǎn)亮一個(gè)LED”的C語(yǔ)言程序如下：#inelude ，單擊剛才保存的源文件名“點(diǎn)亮一個(gè)”，單擊 Add按鈕再單擊“關(guān)閉”按鈕，完成源文件加載。(3)設(shè)置工程的配置參數(shù)

24、。在工程窗口中右擊 Target 1 文件夾，單擊彈出 快捷菜單中的 Options for Target Target 1，在彈出的 Options for Target Target 1 對(duì)話框中做以下設(shè)置： Target 標(biāo)簽頁(yè)的晶振頻率欄設(shè)為 12MHz， Output 標(biāo)簽頁(yè)選中 Create Hex Files 復(fù)選框，其余采用默認(rèn)設(shè)置。單擊“確定” 按鈕，完成配置參數(shù)設(shè)置。(4)進(jìn)行編譯和連接。單擊“工程構(gòu)造目標(biāo)”，完成編譯，生成名 為“點(diǎn)亮一個(gè)”的HEX文件。通過(guò)輸出窗口查看編譯信息，若提示出錯(cuò)，雙擊輸 出窗口的出錯(cuò)信息行， 文件編輯窗口中出錯(cuò)指令所在行左側(cè)會(huì)有箭頭提示， 逐個(gè)

25、 排除錯(cuò)誤后重新編譯。( 5)進(jìn)入調(diào)試模式，打開(kāi) P1 口對(duì)話框。在調(diào)試模式中，單擊“外圍設(shè)備”l/0-Ports Port 1，打開(kāi) P1 口對(duì)話框。(6)全速運(yùn)行程序。單擊“調(diào)試”“運(yùn)行到”或調(diào)試工具欄的“運(yùn)行” 按鈕，通過(guò) P1 口對(duì)話框觀察引腳是否輸出低電平，打勾為高電平，不打勾則為 低電平， Pins 為引腳的狀態(tài)。用 Proteus 仿真運(yùn)行調(diào)試1 加載“點(diǎn)亮一個(gè) ”目標(biāo)代碼文件首先打開(kāi)Proteus的“點(diǎn)亮一個(gè)LED電路，然后雙擊單片機(jī) AT89S52在 彈出的“編輯元件”對(duì)話框中單擊 Program File 欄的“打開(kāi)”按鈕，在彈出的 “選擇文件名”對(duì)話框中找到前面編譯生成的

26、“點(diǎn)亮一個(gè)”文件，單擊“打開(kāi)” 按鈕，完成“點(diǎn)亮一個(gè) ”文件的加載。同時(shí)將 Clock Frequency 欄中的頻率設(shè) 為12MHz單擊“確定”按鈕，即可完成加載目標(biāo)代碼文件。2仿真運(yùn)行調(diào)試(1)單擊仿真工具欄的“單步運(yùn)行”按鈕，進(jìn)入單步運(yùn)行狀態(tài)。單擊“調(diào)試”8051 CPU Registers，單擊“調(diào)試”8051 CPU SFR Memory 分別打開(kāi) 工作寄存器窗口和特殊功能寄存器窗口。 單擊源代碼調(diào)試窗口的 “單步執(zhí)行” 按 鈕一次，執(zhí)行一條指令，通過(guò)各調(diào)試窗口觀察每條指令執(zhí)行后數(shù)據(jù)處理的結(jié)果， 以加深對(duì)硬件結(jié)構(gòu)和指令的理解。(2) 單擊仿真工具欄的“運(yùn)行”按鈕，單片機(jī)全速運(yùn)行程序，

27、對(duì)“點(diǎn)亮一個(gè)LED進(jìn)行Proteus仿真運(yùn)行。在編輯區(qū)“點(diǎn)亮一個(gè) LED電路中，可以看到 接在引腳上的LED被點(diǎn)亮，同時(shí)在打開(kāi)的工作寄存器窗口和特殊功能寄存器窗口 中也能看到P1 口為0 xFE,即引腳為低電平，其他引腳都為高電平?！炯寄苡?xùn)練1-1】單片機(jī)最小系統(tǒng)應(yīng)用一一開(kāi)關(guān)控制 LED點(diǎn)亮模塊1是通過(guò)程序使引腳輸出低電平來(lái)點(diǎn)亮 LED的。在這里如果通過(guò)開(kāi)關(guān)控 制LED點(diǎn)亮，那么如何實(shí)現(xiàn)呢1 電路設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)控制LED點(diǎn)亮是AT89S52單片機(jī)的一種最簡(jiǎn)單電路，它包含 3個(gè)部分： 單片機(jī)最小系統(tǒng)、輸入電路和輸出電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)由AT89S52單片機(jī)、晶 振電路和上電復(fù)位電路構(gòu)成。輸入部件是開(kāi)關(guān)

28、 svy輸出部件是LED如圖1-2 所示。由于只使用內(nèi)程序存儲(chǔ)器，AT89S52的 EA端接電源正端。圖1-2 開(kāi)關(guān)控制LED點(diǎn)亮電路2程序設(shè)計(jì)(1) 開(kāi)關(guān)控制點(diǎn)亮LED分析。開(kāi)關(guān)閉合：=0, LED點(diǎn)亮；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)：=1, LED熄滅。流程圖如圖1-3所示。圖1-3 開(kāi)關(guān)控制點(diǎn)亮LED流程圖(2) 編寫(xiě)開(kāi)關(guān)控制LED點(diǎn)亮程序。#include 作任務(wù)在萬(wàn)能板上，焊接制作AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)以及LED電路，并通過(guò)ISP 接口下載程序，實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)亮和閃爍功能。2.制作目的(1)了解單片機(jī)最小系統(tǒng)制作過(guò)程，掌握電子元器件檢測(cè)、識(shí)別和焊接方法及硬件電路關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)試方法（2）學(xué)會(huì)用ISP軟件加載

29、程序到AT89S52單片機(jī)芯片，觀察LED運(yùn)行情況 是否與設(shè)計(jì)功能相符，并掌握基本的調(diào)試手段和方法。3.制作過(guò)程焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)和LED電路的元器件如表1-1所示。表1-1單片機(jī)最小系統(tǒng)和LED電路元件清單元件注釋封裝數(shù)量元件注釋封裝數(shù)量單片機(jī)AT89S52PDIP1輕微按鍵SW1晶振JZ1電阻10K1瓷片電容1042電阻1K1電解電容10卩F1LEDLED-11IC插座DIP401根據(jù)“工作模塊1”圖1-1所示電路圖，完成單片機(jī)最小系統(tǒng)和 LED電路電 路焊接制作。焊接電子元器件原則是由小到大、由矮到高，首先焊接電阻、電容、 發(fā)光二極管，然后焊接按鍵、晶振，最后焊接IC插座、接線端子。焊接

30、好的電路板如圖1-4所示。圖1-4單片機(jī)最小系統(tǒng)和LED電路實(shí)物照片元器件焊接時(shí)注意事項(xiàng)如下：（1） 電解電容（瓷片電容不分正負(fù)極）、發(fā)光二極管都具有一長(zhǎng)一短兩個(gè) 引腳，長(zhǎng)腳為正極、短腳為負(fù)極。（2） 焊接底座時(shí)要先焊接兩個(gè)對(duì)角引腳，將其固定在線路板子上，防止底 座焊接不平，然后焊接其它引腳。底座焊接完后，將單片機(jī)芯片兩排引腳分別向 內(nèi)側(cè)壓一下，以便插入芯片底座。（3） 晶振電路盡量靠近單片機(jī)芯片進(jìn)行焊接，以減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。 選用復(fù)位電路所使用的開(kāi)關(guān)時(shí)， 最好選用點(diǎn)觸開(kāi)關(guān)， 便于操作。(4)焊接后，元器件外觀要整齊、焊點(diǎn)要飽滿(防止虛焊)、引腳不宜 過(guò)高。在放置

31、元器件時(shí)，還要考慮為方便以后開(kāi)發(fā)，在線路板上預(yù)留一定空間。4.硬件檢測(cè)與調(diào)試(1) 上電前，檢測(cè)單片機(jī) VCC和GND是否短路。上電后，檢測(cè)單片機(jī) 40 腳和20腳之間是否有5V電壓。(2) 檢測(cè)晶振兩端(第 18-19 引腳)電壓是否為，如果有則說(shuō)明晶振電路 工作正常。(3) 按下復(fù)位按鍵，檢測(cè)第 9 腳的電壓是否會(huì)變化。如果按鍵沒(méi)有按下時(shí) 電壓為0V,按鍵按下后電壓立刻變?yōu)?V,之后很快降為0V,則表示復(fù)位電路正 常。5.軟件下載與調(diào)試通過(guò)ISP下載器把“項(xiàng)目一 LED控制.hex ”文件燒入單片機(jī)芯片中，如果 LED運(yùn)行結(jié)果與設(shè)計(jì)功能相符，說(shuō)明上面焊接過(guò)程和程序均正常，否則需進(jìn)行調(diào) 試,

32、直到功能實(shí)現(xiàn)。軟件下載、調(diào)試步驟如下：(1)首先在計(jì)算機(jī)上打開(kāi) Easy ，出現(xiàn)如圖 1-5 所示主窗口畫(huà)面。點(diǎn)擊右 下角的設(shè)置按扭，彈出如圖 1-6 所示程序燒錄界面， 在編程器類型中設(shè)置選擇“使 用 Easy ISP 下載線”。圖 1-5 ISP 下載器主窗口圖 1-6 ISP 下載線設(shè)置界面( 2)把下載器的 8P 的排線和單片機(jī)的 ISP 下載接口相接，另一端連接到 PC機(jī)。接著在燒錄界面中選擇實(shí)際要燒錄的芯片型號(hào)(AT89S52，再點(diǎn)擊“檢測(cè)器件”的按鈕看是否可以檢測(cè)到所燒錄的目標(biāo)芯片。(3)單擊“自動(dòng)打開(kāi)文件”按鈕，選擇需要下載的程序HEX文件，可以一步一步的手動(dòng)完成，也可以點(diǎn)擊“

33、自動(dòng)完成”后，就會(huì)一項(xiàng)一項(xiàng)的往下進(jìn)行，燒 錄完成就可以運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序了。上電后，即可觀察到LED能點(diǎn)亮或閃爍，直到電源關(guān)閉才能熄滅。教學(xué)小結(jié)：1 Proteus 能在計(jì)算機(jī)上完成從原理圖與電路設(shè)計(jì)、電路分析與仿真、單 片機(jī)代碼級(jí)調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測(cè)試與功能驗(yàn)證到形成 PCB勺完整的電子設(shè)計(jì)、研 發(fā)過(guò)程。2Keil C51 是基于 8051內(nèi)核的微控制器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是 51 系列單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)?？梢酝瓿晒こ探⒑凸芾?、編譯、連接、目標(biāo)代碼的生成、 軟件仿真和硬件仿真等完整的開(kāi)發(fā)流程。3單片機(jī)主要應(yīng)用在家用電器、智能卡、智能儀器儀表、網(wǎng)絡(luò)與通信以及 工業(yè)控制等方面。4. AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)就是指由單片機(jī)和一些基本的外圍電路所組成 的一個(gè)可以工作的單片機(jī)系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，它包括單片機(jī)、電源、晶振電路和復(fù) 位電路。5.“#include ”語(yǔ)句是一個(gè)“文件包