《單片機應用技術 》中職配套PPT課件,單片機應用技術 ,《單片機應用技術,》中職配套PPT課件,單片機,應用技術,配套,PPT,課件 華職教育軟件幫助文檔 1. 打開華職教育軟件 2. 進入首頁，選擇進入資料庫 3. 選擇樹型菜單后，右側列表出現(xiàn)選中的文件夾下的所有文件信息。(注意：文件信息和文檔信息必須放在mainFile 文件夾下面，不能更改該文件夾名字) 4. 鼠標雙擊文件信息后可以直接打開文件，或者鼠標右鍵選擇文件后可以選擇打開文件或打開文件所在的文件路徑。 5. 自己加載文件：1打開資源庫，自己新建文件夾”example1”,然后在”example1”文件夾中建立文件” 新建 Microsoft Office PowerPoint 2007 幻燈片.ppt”,返回軟件點重新加載按鈕，這個時候菜單會刷新出現(xiàn)剛才建立的文件夾和文件。 6. 設置首頁模板和二級頁面表頭 banner. 鼠標點擊模板設置，選擇一個模板，然后點模板設置按鈕，設置成功后退出軟件重新登錄，這個時候首頁和二級頁面的banner會更新成剛才設置的模板樣式。（注意：模板文件放在desktop文件夾下不能更換該文件夾名字，其中每個模板文件夾下的模板文件名不能更換，首頁圖必須是1.jpg, flash不用更換，二級頁面表頭必須是banner.jpg） 課程性質：單片機技術是現(xiàn)代電子工程領域一門飛速發(fā)展的技術，其在教學及產業(yè)界的技術推廣仍然是當今科學技術發(fā)展的熱點。學習單片機并掌握其設計應用技術已經成為電子類學生必須掌握的一門技術，也是現(xiàn)代工科學生就業(yè)的一個基本條件。本課程是應用電子技術、電氣自動化等專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，是我系重點建設課程之一。它以模擬電子技術、數(shù)字電子技術、C語言等課程為基礎，后續(xù)課程是各專業(yè)課，如計算機控制、智能化儀器儀表，程控交換機等通信設備、數(shù)控機床、課程設計、畢業(yè)設計，一般都要應用到單片機系統(tǒng)。它可以充分體現(xiàn)學生利用自己所掌握的知識解決實際工程問題的能力·單片機知識在電子類專業(yè)整個課程體系中處于承上啟下的核心地位。通過本課程的學習，使學生掌握單片機技木及其在工業(yè)控制、經濟建設和E常生活中的應用，培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力和新產品設計開發(fā)能力，為將來從事電子電器新產品設計開發(fā)，電子產品的檢測和維護等工作奠定堅實的基礎，為學生將來在電子類專業(yè)領域進一步發(fā)展打下良好基礎。 課程目的：應使學生熟悉單片機的原理與結構，通過試驗實訓的訓練和一些簡易單片機項目制作，掌握單片機指令系統(tǒng)，掌握單片機原理，接口技術，掌握單片機應用系統(tǒng)開發(fā)，設計的基本技能。了解單片機技術在應用電子以及自動控制工程中的應用，具備一定的分析問題、解決門題的能力和動手實踐能力。掌握高級技術人員的基本實踐技能，能從整系統(tǒng)的角度去考慮解決問題，提高職業(yè)基本素質，為以后進一步發(fā)展打下基礎。 教學任務： 通過本課程的學習，使學生達到：理解掌握閃爍報警燈、按鍵計數(shù)器、倒計時交通燈、直流電機調速、通信口應用與控制等內容的教學中側重于各種技能操作的應用。課堂上學到的知識只有通過實用單片機應用技術等環(huán)節(jié)才能轉化為能力。隨著對創(chuàng)新人才培養(yǎng)支持力度的加大，學生課外科技活動近年來蓬勃發(fā)展。教師充分利用課外時間，將書本知識的傳授拓展到為學生課外科技活動提供指導，提高了學生綜合分析問題和解決問題的能力，為學生就業(yè)打下堅實的基礎。 課程的教學層次及適用對象：本課程分為掌握、熟悉、了解三種層次要求，要求理解掌握閃爍報警燈、按鍵計數(shù)器、倒計時交通燈、直流電機調速、通信口應用與控制等等，是我國高等學校本科非電類專業(yè)的一門技術基礎課程，適合于專、本科教學使用。目前，電工技術應用十分廣泛，發(fā)展非常迅速，并且日益滲透到其它學科領域，促進其發(fā)展, 在我國社會主義現(xiàn)代化建設中占有重要的地位。 課程——單片機應用技術 總課時為38，其中理論19課時，實訓19課時。 項目名稱 任務名稱 課時分配 理論課時 實訓課時 小計 項目一 閃爍報警燈 任務一 51系列單片機及最小化系統(tǒng) 1 0 1 任務二 點亮LED燈 1 1 2 任務三 KEIL C與PROTEUS基本使用 1 1 2 任務四 LED報警燈閃爍 1 1 2 任務五 LED報警燈制作與調試 1 2 3 項目二 按鍵計數(shù)器 任務一 按鍵輸入檢測 1 1 2 任務二 單只數(shù)碼管顯示 1 1 2 任務三 多位數(shù)碼管顯示 1 1 2 任務四 按鍵計數(shù)器制作與調試 1 1 2 項目三 倒計時交通燈 任務一 按鈕控制外部中斷應用 1 1 2 任務二 定時器控制數(shù)碼管計時 1 1 2 任務三 定時器中斷實現(xiàn)倒計時交通燈控制 1 1 2 任務四 倒計時交通燈制作與調試 1 1 2 項目四 直流電機調速 任務一 直流電機驅動及正反轉控制 1 1 2 任務二 采用PWM技術實現(xiàn)直流電機調速 1 1 2 任務三 直流電機調速控制實訓 1 1 2 項目五 通信口應用與控制 任務一 單片機雙向控制系統(tǒng)設計 2 2 4 任務二 無線抄表系統(tǒng)的控制設計 1 1 2 合計 19 19 38 項目一　閃爍報警燈 一、教學目標 1.了解AT89S51系列單片機基本知識。 2.掌握單片機最小化系統(tǒng)的構成條件及電路。 3.掌握LED基本知識，與單片機I/O口的連接，會畫電路圖。 4.掌握基本程序結構，讀懂基本程序。 5.初步認識KEIL C與PROTEUS等軟件，實現(xiàn)基本調試步驟。 6.掌握按功能模塊設計子程序并按控制要求調用的結構化程序設計。 7.掌握單片機控制延時及延時子程序的編寫方法。 8.學會KEIL C與PROTEUS仿真聯(lián)調。 二、課時分配 本項目共5個任務，安排10課時。 三、教學重點 通過本項目的學習，讓學生學習51系列單片機及最小化系統(tǒng)、點亮LED燈、KEIL C與PROTEUS基本使用、LED報警燈閃爍、LED報警燈制作與調試等概念；通過制作一個閃爍報警燈，來掌握單片機的基本知識，會用C語言編寫程序并能讀懂基本控制程序，并學會使用KEIL C等相關軟件導入、編譯并調試源程序，學會用PROTEUS等軟件仿真等。 四、教學難點 1．掌握單片機控制延時及延時子程序的編寫方法。 2．按功能模塊設計子程序并按控制要求調用的結構化程序設計。 3.掌握KEIL C與PROTEUS仿真聯(lián)調。 五、教學內容 任務一 51系列單片機及最小化系統(tǒng) 知識準備 一、單片機的基本概念 單片微型計算機簡稱單片機，在有的書中也稱單片微型控制器。它是把組成微型計算機的各種功能部件，包括CPU、隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、基本輸入/輸出（Input/Output，I/O）接口電路、定時器/計數(shù)器等部分都制作在一塊集成芯片上，構成一個完整的微型計算機，從而實現(xiàn)微型計算機的基本功能。 二、 單片機發(fā)展史 三、 單片機的應用領域 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。 １.在智能儀器儀表上的應用 2. 在家用電器中的應用 3. 單片機在醫(yī)用設備領域中的應用 四、 MCS51系列單片機 MCS51是原先由美國INTEL公司生產的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了許多品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產品，該系列其他單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機，而8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合會看到8031的名稱。 五、 AT89S51單片機 AT89S51是一個低功耗、高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP(In-System Programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 六、 單片機最小系統(tǒng)構成條件及電路 單片機最小系統(tǒng)是由單片機芯片外接時鐘電路、復位電路、電源和接地構成的。 　?。?復位電路 2. 時鐘信號引腳XTAL1和XTAL2 七、 單片機學習方法 1. 實驗板 2. 仿真器 3. 編程器 任務實施 觀察單片機最小系統(tǒng)是否工作，將單片機的18腳接入示波器，調整示波器的量程，觀察示波器輸出。單片機有兩個信號輸入腳，一個是19腳（XTAL1），一個是18腳（XTAL2)，對應單片機內部的電路是高增益放大器。當外面接晶振的時候，19腳對應高增益放大器的輸入端，18腳對應高增益放大器的輸出端，會輸出一個近似正弦波，這里需要注意的是晶振和電容在焊接的時候，要靠近18和19腳。 知識拓展 將示波器接在單片機的ALE引腳上，觀察示波器的輸出。 目標檢測 任務二 點亮LED燈 知識準備 本次任務我們將在KEIL 軟件中編寫源程序，并在Proteus軟件中仿真。具體要求為AT89S52單片機的P0.7引腳接發(fā)光二極管（LED）的陰極，點亮發(fā)光二極管。 一、LED知識 發(fā)光二極管，也叫做LED，是一種常用的指示器件，例如電源指示、工作指示等。 二、 拉電流和灌電流 單片機輸出低電平時，將允許外部器件，向單片機引腳內灌入電流，這個電流，稱為“灌電流”，外部電路稱為“灌電流負載”；單片機輸出高電平時，則允許外部器件從單片機的引腳拉出電流，這個電流稱為“拉電流”，外部電路稱為“拉電流負載”。 三、 LED限流電阻 51單片機點亮LED方式，主要還是采用灌電流形式。 四、 KEIL C軟件 KEIL C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編語言相比，C語言在功能、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 五、 PROTEUS 軟件 PROTEUS是英國Labcenter Electro-nics公司開發(fā)的一款電路仿真軟件，軟件由兩部分組成： 一部分是智能原理圖輸入系統(tǒng)ISIS(Intelligent Schematic Input System)和虛擬系統(tǒng)模型VSM(Virtual Model System)；另一部分是高級布線及編輯軟件ARES(AdvAncd Routing and Editing Software)，也就是PCB。 任務實施 一、 在KEIL軟件中編寫源程序 1. 打開程序 在桌面上點擊KEIL圖標，出現(xiàn)KEIL軟件工作界面。 2. 新建工程 點擊Project 菜單，選擇彈出的下拉式菜單中的New Project，如圖所示。接著彈出一個標準Windows 文件對話窗口。在“文件名”中輸入您的第一個C 程序項目名稱，這里我們用“test”?！氨４妗焙蟮奈募U展名為uv2，這是KEIL uVision2 項目文件擴展名，以后可以直接點擊此文件以打開先前做的項目。在圖中選擇AT89S51單片機，在圖中選擇“否”。 3. 新建源程序 點擊圖中的“File”菜單中的“NEW”命令，會出現(xiàn)一個文本編輯區(qū)域，在這個文本里輸入下面的程序，如圖所示，點擊file中的“另存為”，如圖所示。這里我們保存的時候要保存為××.c的格式。這里我們保存為yz.c。 4. 添加文件到當前工程中 右鍵單擊圖中“Source Group 1”，選擇“add files to group ‘Source Group’”命令，選擇目標文件并確定。當出現(xiàn)圖時，表示目標文件已經添加進工程。 5. 設置 右鍵單擊“target1”，選擇“options for target ‘target 1’”，出現(xiàn)如圖所示對話框，單擊選項卡“target”，出現(xiàn)圖，將“Xtal （MHz）”后的值改為12。單擊選項卡“output”，單擊選中“create hex”項。 6. 編譯 設置好工程后，即可進行編譯、連接。 二、 在PROTEUS軟件中繪制電路圖 1. 操作過程 運行PROTEUS的ISIS，進入仿真軟件的主界面，如圖所示。主界面分為菜單欄、工具欄、模型顯示窗口、模型選擇區(qū)、元件列表區(qū)等。 2. 元器件之間的連線 PROTEUS的智能化可以在你想要畫線的時候進行自動檢測。 三、 KEIL與PROTEUS的對接 （1） 電路連接完成后，選中AT89S51單擊鼠標左鍵，打開“Edit Component”對話窗口 (2) 在仿真過程中每個管腳旁邊會出現(xiàn)一個小方塊，紅色的方塊表示高電平，藍色的方塊表示低電平。通過方塊顏色的變化可以很方便地知道每個管腳電平的變化，從而能對系統(tǒng)的運行有更直觀的了解，這對程序的調試有很大的幫助。 四、 程序分析 1. “文件包含”處理 程序的第一行是一個“文件包含”處理。所謂“文件包含”是指一個文件將另外一個文件的內容全部包含進來，所以這里的程序雖然只有5行，但C 編譯器在處理的時候卻要處理幾十或幾百行。源程序中頭文件包含“reg51.h”。 2. 符號P0_7 表示P0.7 引腳 3. 主函數(shù)“main” 每一個C 語言程序有且只有一個主函數(shù)，函數(shù)后面一定有一對大括號“{}”，在大括號里面書寫其他程序。 4. while（1）語句 While（1）語句連同其后的一對大括號“{}”構成了一個無限循環(huán)語句，該大括號內的語句將會被反復執(zhí)行。 5. P0_7=0語句 讓單片機的P0_7管腳輸出0，低電平，點亮一個燈。 知識拓展 修改電路,編寫程序讓P2.0控制燈亮。 目標檢測 任務三 KEIL C與PROTEUS基本使用 知識準備 上一次任務，我們基本掌握KEIL C和PROTEUS軟件的使用，本次任務我們將深入的了解這兩款軟件，并通過點亮一個燈程序，來學會KEIL C和PROTEUS的仿真聯(lián)調。 一、 KEIL C軟件 51單片機的開發(fā)除了需要硬件的支持以外，同樣離不開軟件。 （一） KEIL 編譯器簡介 隨著單片機開發(fā)技術的不斷地發(fā)展，從普通使用匯編變速語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷地發(fā)展。KEIL是目前最流行的51單片機開發(fā)軟件，各仿真機廠商都宣稱全面KEIL的使用，對于使用C語言進行單片機開發(fā)的用戶，KEIL已經成為必備的開發(fā)工具。 （二） 如何使用KEIL開發(fā) 對KEIL軟件及其集成開發(fā)環(huán)境有了整體認識后，本任務詳細介紹如何使用KEIL來進行應用軟件的開發(fā)。 1. 建立工程 首先啟動KEIL軟件的集成開發(fā)環(huán)境μVision，μVision啟動以后，程序窗口的左邊會出現(xiàn)一個工程管理窗口。 選擇“Project/New Project ...”菜單，出現(xiàn)一個對話框。 要求給將要建立的工程取一個名字，不需要擴展名，單擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個對話框。 2. 工程設置 工程建立好之后，還要對工程進行進一步的設置，以滿足要求。 設置對話框中的“Target”頁面，如圖所示。 3. 編譯與連接 在工程建立并設置好以后，接下來的工作就是對工作進行編譯。 4. dScope for Windows的使用 在開發(fā)產品時，有時軟件，也就是應用程序，先行于硬件設計，可以用軟件模擬仿真器（Simulator）對應用程序進行軟件模擬調試。 （1） 啟動 如果源程序代碼編譯成功，那么運行dScope可以對8051應用程序進行軟件仿真調試——使用Simulator。為了運行dScope，在如圖所示的“Option for Targe”選項的“Debug”選項中要選中“Use Simular”單選項。 （2） 調試 調試是檢查程序中看不見的錯誤，所以要認真對待。其實比起開發(fā)來，排除錯誤的調試更應該認真去做，因此，必須熟練掌握其使用要領，并且在做開發(fā)計劃時，通常就把開發(fā)周期和調試周期同等對待。 （3） 調試窗口 KEIL軟件在調試程序時提供了多個窗口，主要包括輸出窗口（Output Window）、觀察窗口（Watch & Call Stack Window）、存儲器窗口（Memory Window）、反匯編窗口（Dissaembly Window）和串行窗口（Serial Window）等。進入調試模式后，可以通過菜單“View”下的相應命令打開或關閉這些窗口。 二、　PROTEUS軟件 PROTEUS ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。 （一） PROTEUS中繪制點亮LED電路圖 1. 建立文件 單擊工具欄上的“新建”按鈕，新建一個設計文檔。 2. 選取元器件 此簡單實例需要如下元器件： 單片機： AT89C51 發(fā)光二極管： LEDRED 瓷片電容： CAP* 電阻： RES* 選取元器件晶振： CRYSTAL 按鈕： BUTTON 3. 放置元器件至圖形編輯窗口 在對象選擇器窗口中，選中AT89C51，將鼠標置于圖形編輯窗口該對象的欲放置的位置，單擊鼠標左鍵，該對象被完成放置。 4. 放置終端（電源、地） 單擊工具欄中的終端按鈕，在對象選擇器窗口中選擇“POWER”。 5. 元器件之間的連線 PROTEUS的智能化可以在你想要畫線的時候進行自動檢測。 6. 修改、設置元器件的屬性 PROTEUS庫中的元器件都有相應的屬性，要設置修改元器件的屬性，只需要雙擊ISIS編輯區(qū)中的該元器件 (二) PROTEUS電路圖的繪制 效果圖如圖所示。 1. 將所需元器件加入到對象選擇器窗口 單擊對象選擇器按鈕“p”。 2. 放置元器件至圖形編輯窗口 將“74LS373”“80C51.BUS”和“MEMORY_13_8”放置到圖形編輯窗口。 3. 放置總線至圖形編輯窗口 單擊繪圖工具欄中的總線按鈕“”，使之處于選中狀態(tài)。將鼠標置于圖形編輯窗口。 4. 添加時鐘信號發(fā)生器和接地引腳 單擊繪圖工具欄中的信號發(fā)生器按鈕。 5. 元器件之間的連線 在圖形編輯窗口，完成各對象的連線。 6. 給導線或總線加標簽 7. 添加電壓探針 單擊繪圖工具欄中的電壓探針按鈕“”，在圖形編輯窗口，完成電壓探針的添加。 8. 設置元器件的屬性 在圖形編輯窗口內，將鼠標置于時鐘信號發(fā)生器上，單擊鼠標右鍵，選中該對象，單擊鼠標左鍵，進入對象屬性編輯頁面，如圖所示。在“Frequency［Hz］”欄中輸入12M，單擊“OK”按鈕，結束設置。此番操作意味著時鐘信號發(fā)生器給單片機提供頻率為12MHz的時鐘信號。 9. 添加虛擬邏輯分析儀 在我們繪制圖形的過程中，遇到復雜的圖形，通常一幅圖很難準確地表達設計者的意圖，往往需要多幅圖來共同表達一個設計。 10. 給邏輯分析儀添加信號終端 單擊繪圖工具欄中的Inter-sheet Terminal按鈕“”，在對象選擇器窗口，選中對象DEFAULT，如圖所示，將其放置到圖形編輯窗口；在對象選擇器窗口，選中對象BUS，將其放置到圖形編輯窗口，如圖所示。 11. 將信號終端與虛擬邏輯分析儀連線并加標簽 在圖形編輯窗口，完成信號終端與虛擬邏輯分析儀連線。 12. 調試運行 使用快捷鍵“Page Down”，將圖幅切換到“Root sheet 1”。 三、 PROTEUS和KEIL聯(lián)調 ① 首先，安裝PROTEUS和KEIL軟件。 ② 把PROTEUS＼＼MODEL目錄下的VDM51.DLL文件復制到KEIL安裝目錄的＼＼c51＼＼bin目錄中。 ③ 修改KEIL安裝目錄下的TOOLS.INI文件，在c51字段中加入TDRV5=BIN＼＼VDM51.DLL（“PROTEUS VSM MONITOR51 DRIVER”），并保存。 注： 不一定要用TDRV5，根據(jù)原來字段選用一個不重復的數(shù)值就可以了，引號中的名字可隨意寫。 ④ 運行PROTEUS，畫出要設計的電路圖，在Debug菜單中選擇Use Remote Debug Monitor選項。 ⑤ 在KEIL中編寫相應的程序代碼。 ⑥ 在KEIL中Project菜單中選擇Options for target “target 1”選項。 任務實施 根據(jù)任務實施里面的第三項，我們先對KEIL和PROTEUS進行設定。 ① 在KEIL軟件中輸入源代碼并編譯，如圖所示。 ② 在PROTEUS軟件中繪制電路，如圖所示。 ③ KEIL和PROTEUS聯(lián)調: 點擊KEIL軟件“”圖標，在點擊“”后，大家會發(fā)現(xiàn)PROTEUS圖中的燈在閃爍。我們可以利用KEIL中的工具欄，對PROTEUS進行詳細的調試，如圖所示，我們設置了一個斷點，點擊“”，程序運行到斷點處，同時PROTEUS的燈不亮。 知識拓展 利用KEIL軟件中的F10、F11快捷鍵調試觀察燈的變化。 目標檢測 任務四 LED報警燈閃爍 知識準備 通過任務二我們已經知道，要讓圖141中的LED發(fā)光，只要將P0_7置成低電平就可以了，反之把P0_7置成高電平就可以使LED滅掉。本次任務是要讓LED閃動起來，即讓亮和滅在一段時間內交替出現(xiàn)。 一、 函數(shù) C程序是由函數(shù)組成的，對于規(guī)模較大、比較復雜的問題，人們常采用模塊化設計方法，即將一個較大的程序按功能劃分成若干個程序模塊，每個模塊用來實現(xiàn)一個特定的功能。在C語言中，函數(shù)就是實現(xiàn)模塊化程序設計的工具，C語言中的函數(shù)相當于其他高級語言中的子程序和過程，由于采用函數(shù)結構的寫法，使C語言的程序代碼結構清晰，同時有利于程序的編寫、閱讀和維護。本次任務中的延時功能，便是使用函數(shù)來實現(xiàn)的。 二、 函數(shù)定義的一般形式 （一） 無參函數(shù)的定義形式 類型標識符 函數(shù)名() { 聲明部分 語句 } （二） 有參函數(shù)定義的一般形式 類型標識符 函數(shù)名(形式參數(shù)表列) { 聲明部分 語句 } 任務實施 一、 源程序 二、 程序分析 (一) delay_ms（1000） 因為單片機的程序執(zhí)行速度很快，如果在很短的時間內改變P0.7的狀態(tài)，人眼是看不出來的，必須有個合適的延時時間。 （二） 函數(shù)分析 void delay_ms(unsigned int time) { unsigned int i,j; for(i=0;i

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