(完整版)单片机实训教案
单片机实验教案
单片机技术实验教案冯杰实验一(1) 顺序结构程序设计一、实验目的掌握汇编语言设计和调试方法。
二、实验内容把外部RAM中2000h单元的内容拆开，高位送2001h单元，低位送2002h单元，2001h、2002h高位清零，一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。
三、程序流程四、实验步骤1、LED环境⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。
⑵在“P.”状态下键入0000，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。
2、PC环境在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se02.asm，用连续或单步方式运行程序。
3、运行结果检查⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。
⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2000～2002h中内容变化情况。
五、思考如何用断点方式调试本程序。
ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV DPTR,#2000HMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HSWAP AMOV DPTR,#2001HMOVX @DPTR,AMOV DPTR ,#2000HMOVX A,@DPTRANL A,0FHMOV DPTR,#2002HMOVX @DPTR,ASJMP $END实验一（2）循环结构程序设计一、实验目的熟悉MCS-51指令系统，掌握程序设计方法。
二、实验内容编写并调试一个排序子程序，其功能为用冒泡法将内容RAM中几个单元字节无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。
三、程序框图四、实验步骤1、LED环境⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。
⑵对片内RAM地址50h～5AH进行不规则置数。
⑶在“P.”状态下键入0000，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。
2、PC环境在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se05.asm，用连续或单步方式运行程序。
单片机实训教案
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基础知识一软件调试仿真器Keil uVision应用实践Keil编程软件是目前最流行的开发MCS—51系列单片机的软件。
它提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境uVision2将这些部分组合在一起。
程序安装完成后,桌面上会出现Keil uVision2图标，如图1-36，图1—36 Keil双击该图标便可启动Keil软件的集成开发环境.启动后的程序窗口主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程管理窗口和输出窗口五部分组成.启动窗口如图1—37所示。
工具栏为一组快捷工具图标，主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试（DEBUG/调试)工具栏，基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等4个基本操作。
建造工具拦主要包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口.调试(DEBUG/调试）工具栏位于最后，主要包括一些仿真调试源程序的基本操作,如单步、复位、全速运行等。
在工具栏下面,有3个默认窗口。
左边的一个是工程管理窗口，该窗口有3个标签,分别是Files、Regs和Books。
右边的一个为源文件编辑窗口,编辑窗口实质上就是一个文件编辑器,我们可以在这里对源程序文件进行编辑、修改、粘贴等。
下边的一个为输出窗口，源文件编译之后的结果显示在输出窗口中，会出现通过或错误（包括错误类型及行号)的提示。
单片机实训教学案例
单片机实训教学案例
一、实训目标
通过本次实训，使学生掌握单片机的基本原理和应用，掌握单片机编程语言和开发环境的使用，能够完成简单的单片机系统设计和编程。
二、实训内容
1. 单片机简介及开发板介绍
2. 单片机编程语言及开发环境介绍
3. 单片机IO口操作及LED灯控制
4. 单片机定时器使用及PWM波形输出
5. 单片机串口通信及数据传输
6. 单片机外部中断及按键控制
7. 单片机ADC和DAC转换及应用
三、实训步骤
1. 准备单片机开发板和相关工具，安装单片机编程软件。
2. 学习单片机基本原理，了解开发板上的各个模块和引脚功能。
3. 学习单片机编程语言，掌握基本的语法和编程技巧。
4. 通过编程软件编写简单的程序，实现LED灯的闪烁和亮度调节。
5. 使用定时器产生PWM波形，实现LED灯的渐变和调色。
6. 编写程序实现串口通信，通过上位机软件发送指令控制LED灯的状态。
7. 利用外部中断检测按键输入，实现LED灯的开关控制。
8. 学习ADC和DAC转换原理，通过编程实现音频信号的采集和播放。
四、实训总结
通过本次实训，学生掌握了单片机的基本原理和应用，掌握了单片机编程语言和开发环境的使用，能够完成简单的单片机系统设计和编程。
同时，通过实际操作和实验，学生提高了动手能力和解决问题的能力，为后续学习和工作打下了坚实的基础。
单片机综合实训教案
单片机综合实训教案一、教学目标1. 了解单片机的基本概念、结构和原理。
2. 掌握单片机的编程方法和应用技巧。
3. 能够独立完成单片机系统的设计和调试。
二、教学内容1. 单片机概述单片机的定义和发展历程单片机的结构和组成部分2. 单片机编程基础单片机的指令系统编程语言和开发工具程序结构和编程规范3. 单片机应用系统设计系统需求分析硬件选型和电路设计软件设计和编程4. 单片机系统调试与优化调试方法和工具常见问题和解决方案系统性能优化技巧5. 单片机应用案例解析温度控制器设计智能家居系统设计控制系统设计三、教学方法1. 讲授法：讲解单片机的基本概念、原理和编程方法。
2. 实践法：动手操作单片机开发板，进行编程和系统设计。
3. 案例分析法：分析实际应用案例，理解单片机的应用场景。
4. 讨论法：分组讨论，解决实际问题和难点。
四、教学资源1. 教材：单片机原理与应用2. 实验设备：单片机开发板、编程器、调试器等3. 软件工具：Keil、MPLAB等编程软件4. 在线资源：相关教程、案例和答疑论坛五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、提问和讨论情况。
2. 实验报告：评估学生的实践操作能力和编程水平。
3. 课程设计：评价学生的系统设计和调试能力。
4. 期末考试：测试学生对单片机知识的掌握程度。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，其中理论讲授16课时，实验操作16课时。
2. 教学计划：第1-4课时：单片机概述及结构原理第5-8课时：单片机编程基础第9-12课时：单片机应用系统设计第13-16课时：单片机系统调试与优化第17-20课时：单片机应用案例解析第21-24课时：实践操作与实验第25-28课时：课程设计第29-32课时：期末复习与考试七、教学重点与难点1. 教学重点：单片机的基本概念、结构和原理。
单片机的编程方法和应用技巧。
单片机系统的设计、调试与优化。
2. 教学难点：单片机指令系统的理解与应用。
硬件电路设计与故障排除。
单片机应用技能实训教案--项目4
单片机应用技能实训教案—项目4 项目4 电动机正反转控制电路制作
任务1 项目相关知识学习
一、案头
二、教学实施过程
图4-3
4-4是光耦电气原理接线示意图，当输入端发光二极管未接通电源（或反接）时，输出端光电三极管截止，输出端所接负载
任务2 电动机正反转控制电路硬件、软件设计
二、教学实施过程
任务3 电动机正反转控制电路的计算机仿真
二、教学实施过程
…”或者点击工具栏的新建文件按钮按钮
任务4 电动机正反转控制电路的制作与调试一、案头
二、教学实施过程。
大连大学单片机实验教案全部
2，查找ADC0809的资料，说明其转换时间和转换速率，和分辨率。
3，说明ADC0809基准电压的用途，ADC0809是否含有采样保持器？适合那个范围采样频率的信号？
时间分配和教学手段
10分钟
5分钟
75分钟
备注：
本实验共2学时
教学小结
难点：1.编写具体程序。
2.程序调试方法的掌握。
讲课提纲及教学方法：讲授法、实验法
一、实验所需仪器及设备
计算机WAVE仿真器POD51/96仿真板各一台
二、实验内容及方法
1、讲解注意事项，检查预习报考。
2、实验内容说明
（1）P1口做输出口，接8只发光二极管，延时1秒钟，循环点亮二极管，编写相应程序。
3、整理实验程序，画出程序流程图。
时间分配和教学手段
5分钟
10分钟
165分钟
5分钟
备注：
本实验共4学时
时间为第十二周周一1.2周二3.4节
教学小结
本实验是一个综合实验，要求学生将已学过的知识联系起来，编程技巧是学生不太容易掌握的，需要多上机练习。
大连大学教案（略案模版）
实验六
内容名称
8255输入、输出实验
仿真板POD51/96一个
二、实验内容及方法
1、讲解注意事项，检查预习报考。
2、实验内容说明
（1）定时程序编写说明，要求实现5秒钟定时中断一次，实现的方法为每100mS定时器中断一次，计算出5秒钟需要几次定时中断，定时时间到，输出反转
（2）中断服务程序的编写步骤
（3）程序流程讲解，需要设置的寄存器。
２、P1口是什么性质的端口，读取端口数据时应采取什么措施？
单片机应用技能实训教案项目10
单片机应用技能实训教案—项目10项目10数字显示交通灯控制电路制作任务1项目相关知识学习一、案头任务授课时间教学形式教学用具项目相关知识学习年月日讲授、讨论授课班级授课时数教学资源2课时项目制作成品或元件、课件课前准备教学目标教学重点教学难点教学过程教学后记1、掌握简单I/O端口扩展的接线方法。
2、掌握简单I/O端口扩展应用程序的编写。
3、掌握相关指令使用。
1、简单I/O端口扩展的接线方法。
2、简单I/O端口扩展应用程序的编写。
1、应用程序的编写。
2、外部数据传送指令的使用。
1、通过对交通灯功能的讨论，引出项目任务。
2、简单I/O端口扩展的芯片简介。
3、简单I/O端口扩展的接线方法及程序编写。
4、相关指令学习。
二、教学实施过程实施环节组织教学复习提问教学内容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。
1、根据前面所学知识，如何进行I/O端口的扩展？导学方法互动交流提问导思2、交通灯的作用是什么?有什么功能？本项目的终极目标是制作一个单片机控制的能显示倒计时时间的交通灯控制电路。
导入在项目8中用数码管显示时间，为了不造成资源浪费，我们利启发学习用串行口方式0进行输出口扩展。
但利用串行口方式0扩展并行积极性输出口，在使用上有一定局限性，使用不灵活，所以，我们在进行项目制作之前，学习MCS-51单片机简单I/O口的扩展方法。
讲授新课一、并行I/O端口的扩展常用的并行I/O端口扩展方法有简单I/O端口扩展、利用串行口进行I/O端口扩展（项目八中已介绍）和利用可编程I/O扩展芯片进行I/O端口扩展等。
由于简单I/O端口扩展方法简单实用，这里仅对该方法加以介绍。
1、简单I/O端口扩展芯片简介通常采用三态缓冲器（例如74LS244、74LS541）来扩展并行输入，用8D锁存器（例如74LS373、74LS377、74HC573）来扩展并行输出。
采用这些简单接口芯片进行I/O端口扩展，电路简单、编程方便、且价格低廉，是I/O端口扩展的一种首选方案。
单片机综合实训教案
单片机综合实训教案一、实训目的与要求1. 目的（1）了解单片机的基本原理和结构。
（2）掌握单片机的编程方法和应用技巧。
（3）培养动手能力和团队协作精神。
2. 要求（1）熟悉单片机的基本硬件组成。
（2）掌握单片机编程语言（如C语言、汇编语言等）。
（3）能够独立完成简单单片机程序的设计与调试。
二、实训内容与课时安排1. 实训内容（1）单片机硬件认识与搭建。
（2）单片机编程基础。
（3）单片机常见外设接口编程。
（4）单片机应用系统设计。
（5）综合实训项目。
2. 课时安排（1）单片机硬件认识与搭建：2课时。
（2）单片机编程基础：4课时。
（3）单片机常见外设接口编程：6课时。
（4）单片机应用系统设计：4课时。
（5）综合实训项目：8课时。
三、实训步骤与方法1. 实训步骤（1）单片机硬件认识与搭建：了解单片机的硬件组成，搭建实验平台。
（2）单片机编程基础：学习单片机编程语言，掌握基本编程技巧。
（3）单片机常见外设接口编程：学习并掌握常见外设接口（如LED、按键、串口等）的编程方法。
（4）单片机应用系统设计：结合实际项目，设计并实现一个完整的单片机应用系统。
（5）综合实训项目：完成一个综合性的实训项目，提高实际应用能力。
2. 实训方法（1）讲解与演示：教师讲解单片机相关知识，并进行现场演示。
（2）实践操作：学生动手进行实验，巩固所学知识。
（3）讨论与提问：学生之间互相讨论，解答疑问。
（4）项目实践：以小组为单位，完成综合性实训项目。
四、实训评价与考核1. 评价方式（1）平时表现：30%。
（2）实验报告：40%。
（3）综合实训项目：30%。
2. 考核标准（1）平时表现：参与课堂讨论、提问、实验操作等。
（2）实验报告：内容完整、分析深入、表达清晰。
（3）综合实训项目：项目完成度高、创新性强、实用性好。
五、教学资源与工具1. 教学资源（1）教材：单片机原理与应用。
（2）课件：单片机相关知识。
（3）实验器材：单片机开发板、编程器、实验器件等。
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基础知识一 软件调试仿真器Keil uVision 应用实践Keil 编程软件是目前最流行的开发MCS-51系列单片机的软件。
它提供了包括C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境uVision2将这些部分组合在一起。
程序安装完成后，桌面上会出现Keil uVision2图标，如图1-36，双击该图标便可启动Keil 软件的集成开发环境。
启动后的程序窗口主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程管理窗口 和输出窗口五部分组成。
启动窗口如图1-37所示。
工具栏为一组快捷工具图标，主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试(DEBUG/调试)工具栏，基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等4个基本操作。
建造工具拦主要包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。
调试(DEBUG/调试)工具栏位于最后，主要包括一些仿真调试源程序的基本操作，如单步、复位、全速运行等。
在工具栏下面，有3个默认窗口。
左边的一个是工程管理窗口，该窗口有3个标签，分别是Files 、Regs 和Books 。
右边的一个为源文件编辑窗口，编辑窗口实质上就是一个工具栏菜单栏建造工具调试工具工程 管理 窗口源文件 编辑 窗口输出 窗口基本工具图1-37 Keil uVision2启动窗口图1-36 Keil uVision2文件编辑器，我们可以在这里对源程序文件进行编辑、修改、粘贴等。
下边的一个为输出窗口，源文件编译之后的结果显示在输出窗口中，会出现通过或错误(包括错误类型及行号)的提示。
如果通过则会生成"HEX”格式的目标文件，用于仿真或烧录芯片MCS-51单片机软件。
下面以建立一个小程序项目来学习Keil软件的使用。
1. Keil工程的建立⑴源程序文件的建立使用菜单“File →New”或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，在该窗口中输入以下汇编语言源程序：ORG 0000hSJMP STARTORG 0030HSTART:MOV A,#0MOV P1,#0Loop:INC P1CALL DelaySJMP LOOPDelay:MOV R2,#3MOV R1,#0MOV R0,#0DLP:DJNZ R0,DLPDJNZ R1,DLPDJNZ R2,DLPRET图1-38 源程序文件的建立保存该文件，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lamp.asm。
如图1-38。
⑵建立工程文件点击“Project→New Project”菜单，出现一个标准Windows 文件对话框，如图1-39所示。
在“ 文件名”中输入程序项目名称，这里我们用“ex1”，“保存”后的文件扩展名为uv2 ，这是KEIL uVision2 项目文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。
图1-39 建立项目文件点击保存，出现第二个对话框。
这个对话框要求选择目标CPU（即所用芯片的型号），如图1-40所示。
Keil支持的CPU 很多，这里选择Atmel公司的AT89S51芯片：点击Atmel 前面的“+”号，展开该层，点击其中的89S51，点击“确定”按钮，回到主界面。
此时在工程管理窗口的文件页中出现了“Tager1”，前面有“+ ”号，点击“＋”加号展开，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，需要动手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 file to Group‘Source Group1’”，如图1-41所示。
图1-40 目标CPU所用芯片的型号选择图1-41把源程序文件加入到工程这时，出现一个对话框，要求寻找源文件：点击对话框中的文件类型，将文件类型改为“Asm Source File”，在列表框中找到lamp.asm文件，双击该文件，将文件加入项目。
注意：在文件加入项目后，该对话框并不消失，等待继续加入其他文件。
但初学者常常误认为操作没有成功而再次双击同一文件，这时会出现对话框，提示你所选文件已在列表中，此时应点击“ 确定“ 返回前一个对话框，然后点图1-42 项目功能菜单击“Close”返回主界面。
返回后点击“Source Group1”前面的“+”号，会发现lamp.asm文件已在其中，双击文件名，即打开源程序。
2. 工程的设置工程设置好后还要对工程进行进一步的设置，以满足要求。
右击工程管理窗口中的Target1项目文件夹，如图1-42示。
弹出项目功能菜单，选“Options for Target’Target1’”，弹出工程设置窗口,如图1-43所示。
这个窗口共有10个页面，非常复杂。
要全部搞清楚部容易，但是大部分设置项取默认值即可。
单击“Target”页面，在Xtal后面的数值是晶振频率，软件默认值是所选CPU的最高可用频率值，对于AT89S51而言是33MHz。
一般设置为单片机应用系统所用的晶振频率。
在此设为11.0592MHz。
单击“Output”页面，在“Creat hex File”前打勾选中，选中它就可以输出HEX 文件到指定的路径中。
其它采用默认设置。
工程设置窗口的其它页面的各个选项均可取默认值，不作修改。
设置完成后，点击“确定”，返回主界面，工程文件建立、设置完毕。
图1-43 工程设置窗口3. 编译、连接在设置好工程后，还要进行编译、连接。
选择菜单“Project→Biuld Target”，这时输出窗口出现源程序的编译结果。
如果源程序有语法错误，会有错误报告出现，双击该行可以定位到出错的位置。
修改源程序，直至编译通过为止，输出窗口出现如图1-44示的结果。
图1-44确编译、连接后输出窗口的内容编译通过后将输出一个以HEX为后缀名的目标文件，如lamp.HEX。
该文件可以被编程器读入并写到程序存储器中，同时还产生了一些相关文件，可以被用于Keil的仿真与调试，这时可以进入下一步的仿真调试工作。
4.仿真调试单击工具栏的工具按钮或选择菜单“Debug→Start/stop Debug Session”，进入调试状态。
在工程设置中可对调试工具进行设置，默认的调试工具是“Use Simulator”，即软件仿真器，本调试只有软件仿真。
进入调试状态后，工程管理窗口显示出寄存器窗口，调试工具有复位、全速运行、暂停、单步运行等，其表1-14所示。
表1-14 调试命令表菜单工具条快捷键描述Start/Stop Debugging Ctrl+F5 开始/停止调试模式Go F5 运行程序，直到遇到一个中断Step F11 单步执行程序，遇到子程序则进入Step over F10 单步执行程序，跳过子程序Step out of Current function Ctrl+F11 执行到当前函数的结束Stop Running ESC 停止程序运行Breakpoints…打开断点对话框Insert/Remove Breakpoint 设置/取消当前行的断点Enable/Disable Breakpoint 使能/禁止当前行的断点Disable All Breakpoints 禁止所有的断点Kill All Breakpoints 取消所有的断点Show Next Statement 显示下一条指令Enable/Disable Trace Recording 使能/禁止程序运行轨迹的标识View Trace Records 显示程序运行过的指令Memory Map…打开存储器空间配置对话框Performance Analyzer…打开设置性能分析的窗口Inline Assembly…对某一个行重新汇编，可以修改汇编代码Function Editor…编辑调试函数和调试配置文件在调试中可通过打开调试工具条中的“”存储器窗口按钮（也可通过单击菜单栏View观察窗口中下拉菜单中的“Memory Window ”），用来观察代码存储空间。
观察ROM 中程序目标代码,需在Memory#1设置ROM代码存储空间，方法是：单击页面标签“Memory#1”，在其上方Address输入栏中填入“C：0”后回车，则显示出ROM中的内容，可以观察到从ROM中的地址0x0000开始安排了lamp.asm程序汇编后的目标代码：74 00 75 90 00 ……如图1-55下方所示。
在程序lamp.asm执行时，对片内RAM使用到相应的存储单元的内容会产生影响。
观察这种影响，通过设置“Memory#2”直接寻址的片内空间RAM。
单击页面标签“Memory#2”，在其上方Address输入栏中填入“D：0”后回车，则显示出RAM中的内容。
单击页面标签“Memory#3”，在其上方Address输入栏中填入“I：0”后回车，则设置显示出间接寻址的片内RAM中的内容。
单击页面标签“Memory#4”，在其上方Address 输入栏中填入“X：0”后回车，则设置显示片外RAM中的内容。
图1-55 调试状态、存储器窗口及设置观察代码存储空间基础知识二应用PROTEUS软件电路仿真Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，现授权风标科技公司为大陆的总代理，它不仅是模拟电路、数字电路、模数混合电路的设计与仿真平台，更是目前最先进、最完整的多种型号单片机系统的设计与仿真平台。
它实现了在计算机上完成从原理图的设计与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证形成PCB的完整电子设计、研发过程。
具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
具体功能使用请参阅相关书籍。
现就单片机控制流水灯的应用PROTEUS软件电路仿真进行讲解。
（1）ISIS窗口在计算机中安装好PROTEUS后，启动PROTEUS ISIS窗口（图标为）进入ISIS 窗口，如图1-22所示。
（2）建立、保存、打开文件单击菜单栏中的“FILE→NEW DESIGN”，弹出如图1-23所示的新建设计（Create New Design）对话框，直接单击“OK”，则以默认的模板（DEFAULT）建立一个新的空白文件。
单击工具按钮“”，取文件名LAMP.DSN后在单击“保存按钮”，完成新文件的操作。
（3）设置、改变图纸大小系统默认图纸大小为A4，长×宽为10in×7in。
若要改变图纸大小，单击菜单“System →Set Sheet Size”。