单片机应用技能实训教案项目

单片机应用技能实训教案—项目1 项目1 认识单片机及其工具软件

任务1 认识单片机

一、案头

任务2 仿真软件proteus的使用

组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。

2、调整学生的注意力，为上课作准备。

互动交流

复习提问1、同学们都学过电子技术，请问作电子电路实验的步骤？

2、同学们用过什么仿真软件？

提问导思

导入利用仿真软件进行仿真，于作实际电路实验的步骤基本相同，但不需要元件成本，可以快速、反复、多参数进行实验仿真。

Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真

软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析各种模

拟器件和集成电路，该软件具有模拟电路仿真、数字电路仿真、

单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真等各种

电路的仿真功能。有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信

号发生器等，功能极其强大。下面介绍Proteus ISIS软件的工作

环境和一些基本操作。启发学习积极性

讲授新课一、进入Proteus工作界面

双击桌面上的ISIS 6 Professional图标即可进行其工作界面。

包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对

象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览

窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。

二、proteus基本操作

1、将所需元器件加入到对象选择器窗口

单击对象选择器按钮，弹出“Pick Devices”页面，由于软

件元件库中没有A T89S51，所以在“Keywords”输入A T89C51

（A T89S51与A T89C51兼容），系统在对象库中进行搜索查找，

并将搜索结果显示在“Results”中。在“Results”栏中的列表项

中，双击“AT89C51”，则可将“AT89C51”添加至对象选择器

窗口。

接着在“Keywords”栏中重新输入LED，选中“Match Whole

Words”，双击“LED-RED”，则可将“LED-RED”（红色发光二

极管）添加至对象选择器窗口。

按同样方法，将其他所需的元件加入到对象选择器窗口。单击

“OK”按钮，结束对象选择。

2、放置元器件至图形编辑窗口

在对象选择器窗口中，点击选中AT89C51，将鼠标置于图形

编辑窗口该对象的欲放位置、单击鼠标左键，该对象被完成放置。

按照相同操作，将电容CAP、晶振CRYSTAL等其他元件放置

到图形编辑窗口中。由于发光二极管需要8个，所以点击选中发

光二极管后，在图形编辑区域适当的位置再反复点击放置7次，

此时总共放置了8只发光二极管，二极管名的标示系统会自动区

分。同样方法可以放置其他元件。利用多媒体或机房相关软件进行操作演示，介绍proteus工作界面。展示仿真电路课件，并以此电路为例进行基本操作演示。

3、移动、删除对象和调整对象朝向

将鼠标移到该对象上，单击鼠标右键，此时我们已经注意到，该对象的颜色已变至红色，表明该对象已被选中，按下鼠标左键，拖动鼠标，将对象移至新位置后，松开鼠标，完成移动操作。选中对象后，再次右击鼠标，即可将对象删除。

选中对象后，用鼠标左键点击旋转按钮可以使对象旋转，点击镜象按钮可以使对象按x轴镜象或按y轴镜象。

4、放置电源及接地符号

我们会发现许多器件没有Vcc 和GND引脚，其实他们隐藏了，在使用的时候可以不用加电源。如果需要加电源可以点击工

具箱的接线端按钮，这时对象选择器将出现一些接线端，在

器件选择器里点击GROUND，鼠标移到原理图编辑区，左键点击一下即可放置接地符号；同理也可以把电源符号POWER放到原理图编辑区。

5、元器件之间的连线

Proteus的智能化可以在你想要画线的时候进行自动检测。下面，我们来操作将电阻R1的左端连接到D1的右端。当鼠标的指针靠近R1左端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，表明找到了R1的连接点，单击鼠标左键，移动鼠标(不用拖动鼠标)，将鼠标的指针靠近D1右端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，表明找到了D1的连接点，同时屏幕上出现了粉红色的连接，单击鼠标左键，粉红色的连接线变成了深绿色，这一连线就完成了。

Proteus具有线路自动路径功能(简称W AR)，当选中两个连接点后，WAR将选择一个合适的路径连线。在连线过程中，我们可以用左击鼠标的方法来手动选择连线的路径。

同理，我们可以完成其它连线。在此过程的任何时刻，都可以按ESC键或者单击鼠标的右键来放弃画线。

6、编辑对象的属性

对象一般都具有文本属性，这些属性可以通过一个对话框进行编辑。编辑单个对象的具体方法是：先用鼠标右键点击选中对象，然后用鼠标左键点击对象，此时出现属性编辑对话框。图 1.16是电阻的编辑对话框，这里你可以改变电阻的标号、电阻值、PCB封装以及是否把这些东西隐藏等，修改完毕，点击“OK”按钮即可。

设置完元件参数，电路硬件制作的计算机仿真就完成了。还有一些Proteus的基本操作，有的与Word相似，有的可在软件使

用中进一步学习，在这里就不一一介绍了。

三、仿真运行

在进行模拟电路、数字电路仿真时，只须点击仿真运行按钮

就可以了。当仿真单片机应用系统时，应先将应用程序目标文件载入单片机芯片中，再进行仿真运行。载入目标文件的方

法是，先选中单片机芯片，再左击该芯片后出现如图1.17对话

框，点击按钮，出现文件选项对话框，双击由Keil软件汇编

生成的.HEX目标文件，最后点击OK按钮，将目标文件载入单

片机芯片中，就可以进行仿真运行了。

四、学生练习，老师指导，进行单片机最小应用系统的绘制。课堂小结1、proteus的工作界面。

2、proteus的基本操作---6个步骤。

3、proteus用于单片机系统的仿真时的操作步骤。

课后作业项目反复训练与思考题1、2。

任务3 汇编软件keil的使用及单片机最小应用系统仿真

任务汇编软件keil的使用及单片机最小应用系统仿真

授课时间年月日授课班级

教学形式老师演示、学生练习授课时数2课时

教学用具教学资源机房、多媒体、相关课件课前准备

教学目标1、熟悉keil的工作界面。

2、掌握使用keil的操作步骤。

3、掌握利用keil进行程序汇编及程序修改方法。

4、掌握两工具软件的使用。

教学重点1、使用keil进行汇编的操作步骤。

2、掌握利用keil进行程序汇编及程序修改方法。

3、使用proteus进行电路仿真。

教学难点1、利用keil进行程序汇编及程序修改。

2、仿真运行中的错误查找。

教学过程1、汇编软件keil的功能简介。

2、打开proteus软件，介绍其工作界面。

3、keil工程的建立及设置介绍。

4、编译、连接及程序修改介绍。

5、复习proteus基本操作。

6、布置练习作业，学生进行练习，老师进行指导。

教学后记

实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。

2、调整学生的注意力，为上课作准备。

互动交流

复习提问1、proteus基本操作有哪几步？

2、用proteus仿真单片机系统要哪几步？

提问导思

导入在使用proteus进行单片机系统仿真时需要载入目标文件，该目标文件要使用keil将编写的汇编语言源程序进行汇编。下面介绍

keil的基本操作方法。启发学习积极性

讲授新课一、Keil工程的建立

首先启动Keil软件，可以直接双击uVision快捷图标以启动该

软件，软件启动后，程序窗口的左边有一个工程管理窗口，该窗

口有3个标签，分别是Files、Regs和Books，这三个标签页分

别显示当前项目的文件结构、CPU的寄存器及部分特殊功能寄

存器的值（调试时才出现）和所选CPU的附加说明文件，如果

是第一次启动Keil，那么这三个标签页全是空的。

1、源文件的建立

点击菜单“…”或者点击工具栏的新建文件按钮，即可在项

目窗口的右侧打开一个新的文本编辑窗口，在该窗口中输入汇编

语言源程序。

输入完源程序后，保存该文件，注意必须加上扩展名（汇编语

言源程序一般用asm为扩展名），这里假定将文件保存为“方波

输出.asm”。

需要说明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用Keil

软件编写，可以使用任意文本编辑器编写，而且，Keil的编辑器

对汉字的支持不好，建议使用UlterEdit之类的编辑软件进行源

程序的输入。

2、建立工程文件

点击“Project--New Project…”菜单，出现一个对话框，要求

给将要建立的工程起一个名字，你可以在编辑框中输入一个名字

（比如项目1），不需要扩展名。点击“保存”按钮，出现第二

个对话框。这个对话框要求选择目标CPU（即你所用的芯片的

型号），Keil支持的CPU很多，我们选择A T89S51芯片。点击

ATMEL前面的“+”号，展开该层，点击其中的A T89S51，然

后再点击“确定”按钮，回到主界面，此时，在工程窗口的文件

页中，出现了“Tangct1”，前面有“+”号，点击“+”号展开，利用多媒体或机房相关软件进行操作演示。

此时，可以输入从P1.0输出方法的源程序，或复制该源程序。

可以看到下一层的“Source Group1”，这时的工程还是一个空的工程，里面什么文件也没有，需要手动把刚才编写好的源程序加入。点击“Source Group1”使其反白显示，然后点击鼠标右键，出现一个下拉菜单，选中其中的“Add Group‘sorce Group1’”，出现一个对话框。该对话框要求寻找源文件，注意，该对话框下面的“文件类型”默认为C source file(*.c)，也就是以C为扩展名的文件，而我们的文件是以asm为扩展名的，所以在列表中找不到“方波输出.asm”，要将文件类型改掉，点击对话框中“文件类型”后的下拉列表，找到并选中“Asm Source …”，这样，在列表框中就可以找到“方波输出.asm”文件了。双击“方波输出.asm”，将文件加入项目。

二、工程的设置（针对我们的单片机制作项目进行简单设置）工程建立好以后，还要对工程进行进一步的设置，以满足要求。首先右击左边 Project 窗口的 Target 1，弹出下拉菜单,点击Option for target‘target1’即出现对工程设置的对话框，这个对话框可谓非常复杂，共有10个页面，要全部搞清可不容易，好在绝大部份设置项取默认值就行了。

设置对话框中的Target页面，如图1.23所示，Xtal后面的数值是晶振频率值，默认值是所选目标CPU的最高可用频率值，该数值与最终产生的目标代码无关，仅用于软件模拟调试时显示程序执行时间。正确设置该数值可使显示时间与实际所用时间一致，一般将其设置成与你的硬件所用晶振频率相同，如果没必要了解程序执行的时间，也可以不设，这里设置为6。

设置对话框中的 OutPut 页面，如图1.24所示，这里面也有多个选择项，其中 Creat Hex file用于生成可执行代码文件（可以用编程器写入单片机芯片的HEX格式文件，文件的扩展名为.HEX），默认情况下该项未被选中，如果要写片做硬件实验，就必须选中该项，这一点是初学者易疏忽的，在此特别提醒注意。按钮“ Select Folder for objects ” 是用来选择最终的目标文件所在的文件夹，默认是与工程文件在同一个文件夹中。Name of Executable用于指定最终生成的目标文件的名字，默认与工程的名字相同，这两项一般不需要更改。其他页面设置取默认值。

三、编译、连接

在设置好工程后，即可进行编译、连接。点击Build target 按钮，对当前工程进行连接，如果当前文件已修改，软件会先对该文件进行编译，然后再连接以产生目标代码；如果点击Rebuild All target files按钮，将会对当前工程中的所有文件重新进行编译然后再连接，确保最终生产的目标代码是最

新的，而点击按钮Translate…，则仅对该文件进行编译，

不进行连接。

编译过程中的信息将出现在输出窗口中的Build页中，如果

源程序中有语法错误，会有错误报告出现，双击该行，可以

定位到出错的位置，对源程序反复修改之后，最终会得到如

图1.25所示的结果，提示获得了名为项目1.hex的文件，该

文件即可被编程器读入并写到芯片中，同时还产生了一些其

它相关的文件，可被用于Keil的仿真与调试，这时可以进入

下一步调试的工作。

四、复习用proteus绘制仿真电路步骤。

五、学生练习，老师指导，进行单片机最小应用系统的绘制。

并对方波输出程序进行汇编后，用proteus进行仿真验证。

课堂小结1、keil工程的建立---源文件建立和工程文件的建立。

2、工程的设置。

3、编译、连接及改错。

4、proteus仿真复习。

课后作业自我测评10题、11题。

任务4 单片机最小应用系统制作与调试

任务单片机最小应用系统制作与调试

授课时间年月日授课班级

教学形式学生动手操作、老师指导授课时数4课时

教学用具万用表、电烙铁、示波器等教学资源实训设备、相关课件

课前准备单片机芯片及相关电子元件采购、准备。

教学目标1、熟悉使用万能板制作小项目进行实际项目制作实验。

2、掌握使用万能板制作项目硬件的步骤。

3、掌握相关元件测试的方法。

4、掌握使用相关工具进行电路制作的操作方法。

5、掌握使用仪表进行电路测试方法，提高仪表使用的熟练程度。

6、掌握单片机最小应用系统的电路构成工作特征。

教学重点1、掌握使用万能板制作单片机项目的操作步骤。

2、掌握相关元件的测试方法。

3、掌握单片机最小应用系统的电路构成及工作特征。

教学难点1、项目硬件的电路接线图绘制。

2、电路调试中的故障查找。

教学过程1、实训室操作规程强调。

2、单片机最小应用系统各元件及使用工具简介。