《基于PROTEUS仿真教學(xué)的單片機(jī)原理》教案

1、2009年全國技工教育和職業(yè)培訓(xùn) 參評組別：教案B 組優(yōu)秀教研成果評選活動參評教案 專業(yè)分類：電工電子類課程名稱：單片機(jī)原理基于Proteus 仿真教學(xué)的單片機(jī)原理作者姓名： 單 位： 通訊地址： _ 郵政編碼： _330000_ 聯(lián)系電話：1基于Proteus 仿真教學(xué)的單片機(jī)原理教案一、教學(xué)內(nèi)容：51系列單片機(jī)的I/O口的基本輸出功能的應(yīng)用二、課時(shí)計(jì)劃：4課時(shí)四、教學(xué)目標(biāo)1、 知識目標(biāo) 理解發(fā)光二極管點(diǎn)亮的條件，理解并熟悉使用單片機(jī)I/O口點(diǎn)亮發(fā)光二極管的硬件接法及軟件編程方法。 讀懂單個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮發(fā)光二極管的程序，學(xué)會用Keil 和Proteus 軟件仿真。 2、 能力目標(biāo) 能模仿實(shí)例，結(jié)

2、合實(shí)際獨(dú)立設(shè)計(jì)發(fā)光二極管各種變化的程序，并實(shí)現(xiàn)仿真。 能初步綜合實(shí)現(xiàn)多種花樣點(diǎn)這發(fā)光二極管。 3、 情感目標(biāo) 提高學(xué)生對單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣，樹立學(xué)習(xí)單片機(jī)的信心。 培養(yǎng)學(xué)生愛動手，勤思考的能力，并養(yǎng)成積極主動的習(xí)慣。五、 重點(diǎn)、難點(diǎn)情況1、 重點(diǎn) 讀懂單個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮發(fā)光二極管的程序。 結(jié)合實(shí)際獨(dú)立設(shè)計(jì)發(fā)光二極管各種變化的程序，并實(shí)現(xiàn)仿真。 2、 難點(diǎn) 結(jié)合實(shí)際獨(dú)立設(shè)計(jì)發(fā)光二極管各種變化的程序，并實(shí)現(xiàn)仿真 綜合實(shí)現(xiàn)各種花樣點(diǎn)亮發(fā)光二極管六、 學(xué)情分析1、 學(xué)生學(xué)習(xí)本堂內(nèi)容需具備的基礎(chǔ)知識 對Keil 和Proteus 仿真軟件的基本操作有所掌握。 對匯編語言的指令功能要比較熟悉，特別要理解指令的功能

3、。 對單片機(jī)硬件，特別是發(fā)光二極管的點(diǎn)亮條件要知道。 2、 學(xué)生學(xué)習(xí)過程中可能會遇到的困難及解決辦法 因?qū)eil 和Proteus 軟件操作不熟練導(dǎo)致影響本堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)。解決辦法：在演示使用單片機(jī)I/O口點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管及仿真單個(gè)循環(huán)點(diǎn)這發(fā)光二極管程序時(shí)，詳細(xì)復(fù)習(xí)其操作步驟，要求學(xué)生跟著老師的步驟一起做，并多次操練，達(dá)到熟練程度。 因?qū)R編語言指令功能的不理解導(dǎo)致整個(gè)程序的不理解。 解決辦法：可能過Keil 軟件單步運(yùn)行的功能來調(diào)試程序，觀察每條指令執(zhí)行后寄存器及相關(guān)的標(biāo)志信息，幫助理解每條指令完成的功能。 對實(shí)際中各種花樣實(shí)現(xiàn)的算法規(guī)律可能不容易找到。解決辦法：在學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)之前，可舉2

4、3種花樣形式，并說明其算法規(guī)律及程序編寫過程。引導(dǎo)學(xué)生思考其他花樣形式及實(shí)現(xiàn)的算法規(guī)律。2七、 教法、學(xué)法指導(dǎo)1、 教法主要采用演示教學(xué)法，輔助講解、引導(dǎo)教學(xué)及任務(wù)教學(xué)法。 2、 學(xué)法學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，積極主動地動手操作。多聯(lián)系實(shí)際勤于思考，對不明白的問題要及時(shí)主動請教老師和同學(xué)。八、 教學(xué)過程（一） 導(dǎo)入新課前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了80C51系列單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)主要學(xué)習(xí)的是匯編語言指令。那么，在實(shí)際生活中怎么利用它實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制作用呢？今天，我們就要通過單片機(jī)的硬件和軟件結(jié)合來實(shí)現(xiàn)我們生活中一個(gè)常見的例子。大家都看過的，在城市的夜晚，每天可以看到很多漂亮的燈，而且這些燈都有動

5、的效果，這種動來動去的效果是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？今天我們重點(diǎn)就是學(xué)習(xí)怎么實(shí)現(xiàn)燈的動的感覺！ （二） 發(fā)光二極管點(diǎn)亮的條件1、 說明點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管的條件（在Proteus 中仿真）說明：要點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管，必須在其兩端加上足夠的電壓，一般為5V ，而且 2） 在PROTEUS7. 1軟件中建立硬件電路，如圖所示： 3注意：發(fā)光二極管的陰極即負(fù)極應(yīng)接入單片機(jī)的I/O口，主要原因是此時(shí)的電流方向是從VCC 流入單片機(jī)，對發(fā)光二極管來說，電流驅(qū)動能力足夠。反之，若發(fā)光二極管陽極即正極接入I/O口，電流方向則是從單片機(jī)內(nèi)流出來，此時(shí)的電流的驅(qū)動能力不夠，在實(shí)際中會導(dǎo)致發(fā)光二極管的亮度不夠。在KEIL 軟

6、件中編寫、編譯及調(diào)試程序由上圖可知，P2.0要輸出低電平，編制程序如下： org 00h ljmp main org 0030h main ：mov p2,#0feh end將程序編譯好生成.hex 文件，在Proteus 中裝載.hex 文件，仿真程序的結(jié)果，從結(jié)果可以看到發(fā)光二極管被點(diǎn)亮了，如下圖所示： 練習(xí)：同學(xué)可在P2的每一個(gè)引腳處分別接上發(fā)光二極管，接法和前面相同，在程序中自由改變P2口的數(shù)值，觀察二極管的顯示情況，從而熟悉軟件的操作及P2口輸出功能。（三） 實(shí)例：單個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮發(fā)光二極管程序仿真（由低位向高位單個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮）1、 硬件電路4 2、 程序如下：（注：在Keil 中單步調(diào)試

7、程序，幫助學(xué)生理解每條指令的功能）ORG 00HlJMP MAIN ORG 30HMAIN:MOV A,#0FEH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY RL AlJMP LOOP DELAY:MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END 3、 編譯程序，生成.hex 文件。4、 在Proteus 中加載.hex 文件，仿真效果。5、 學(xué)生自己動手操作，可改變I/O口，即可將P2口改成P3口，P1口，P0口，注意如果是使用P0口的話，需外外接上拉電阻，還有就是硬件和軟

8、件編程必須配套。（四） 結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)發(fā)光二極管各種變化的程序。并自行完成仿真。1、 由高位向低位單個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮 參考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#7FH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY RR ALJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND 2、 由低位向高位循環(huán)點(diǎn)亮 參考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#0FEH LO

9、OP:MOV P2,A CALL DELAY RL A DEC A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND 3、 由高位向低位循環(huán)熄滅 參考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#00H LOOP:MOV P2,A CALL DELAY INC A RR ALJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJ

10、NZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND說明算法規(guī)律：1：表示燈滅；0：表示燈亮 初值：P2=00H，每次先加1后向右移1位，即可實(shí)現(xiàn)。 4、 交叉點(diǎn)亮參考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#0AAH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY CPL A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND說明算法規(guī)律：1：表示燈滅；0：表示燈亮 5、 思考：想想實(shí)際生活中還有哪些燈

11、亮的花樣，思考其算法規(guī)律，并編制程序，實(shí)現(xiàn)仿真。（提示：比如兩邊向中心點(diǎn)亮，由中心向兩邊熄滅）（五） 綜合實(shí)現(xiàn)各種花樣，學(xué)生自由組合前面種花樣變化，組合時(shí)注意循環(huán)次數(shù)。 參考花樣變化：由低位向高位單個(gè)點(diǎn)亮由低位向高位循環(huán)點(diǎn)亮由兩邊向中心點(diǎn)亮由中心向兩邊熄滅亮 參考程序：org 0000h jmp main org 0030h main:mov a,#0feh mov r1,#8 loop1:mov p2,a call delay rl adjnz r1,loop1mov r1,#8 mov a,#7fh loop2:mov p2,a rr acall delay djnz r1,loop2mo

12、v r1,#8 mov a,#0ffh loop3:mov p2,a call delay rl a dec adjnz r1,loop3mov r1,#8 mov a,#00h loop4:mov p2,a call delay inc a rr adjnz r1,loop4mov r1,#5 mov a,#0ffh loop5:mov p2,a call delay mov r2,a anl a,#0fh rl aanl a,#0fh mov r3,a mov a,r2 anl a,#0f0h rr aanl a,#0f0h orl a,r3djnz r1,loop5mov r1,#5 mov a,#00h loop6:mov p2,a call delay mov r2,a orl a,#0f0h rr aanl a,#0fh mov r3,a mov a,r2 orl a,#0fhrl aanl a,#0f0h orl a,r3djnz r1,loop6mov r1,#4 mov a,#0aah loop7:mov p2,a call delay cpl a