单片机应用技术整体设计
《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点
《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。
本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。
二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。
《单片机技术应用》课程标准
《单片机技术应用》课程标准课程名称：单片机技术应用适用专业：电气技术应用专业一、课程性质《单片机技术应用》前叙课程是：电工电子综合课程、机床电气控制、电机与变压器，单片机技术应用课程是将综合应用上述课程的知识，让学生掌握单片机小型控制系统的设计、调试、维护方法，为后继《机电一体化设备》课程和顶岗实习做准备。
二、课程设计思路大部分的单片机控制设备属于机电一体系统，单片机岗位群的典型工作是从事单片机应用系统进行设计、制作和维护的。
具体工作包括：1.根据产品开发需要设计单机片系统，包括总体设计方案、硬件电路设计、软件程序开发；2.撰写相关的技术文档，包括进行材料表的整理和归档，作业文件的编写。
3.参与产品的可靠性测试、转产和生产的支持。
岗位要求从业者熟悉单片机的相关知识，可以熟练运用单片机做应用开发；具有能熟练应用单片机开发软件的能力；了解相关硬件调测仪器的使用方法和测试仪器：万用表、数字示波器、逻辑分析仪等；根据岗位对从业者的知识技能、工作的情感态度要求，单片机课程教学应当围绕岗位的要求、岗位的组成环节来提出教学的能力目标和知识系统的构建方式。
《单片机技术应用》是机电技术应用三年制中职专业设置的必修课程之一，是一门集合了电力电子知识、传感器知识和自动控制知识于一体的课程。
课程从工作过程分析出发，根据企业机电岗位岗位，职业能力需求，使课程的目标、内容、设计和评价贴近真实的工作岗位的需求，培养学生胜任实际工作岗位的能力。
工作项目是课程实施的载体，《单片机技术应用》课程的工作项目的内容选取应当具备以下特点：选用典型的单片机控制系统作为开展教学活动的载体；工作项目中应当使用岗位常用的编译软件；工作项目应当尽量使用单片机控制系统常用的器件，例如：主流单片机芯片、各种传感器、电机；工作项目中应当包含典型单片机技术应用的安装、调试、维护和维修各个完整的工作过程。
《单片机技术应用》本课程开设一学期，教学课时数为80学时，4学分。
以应用能力为导向的高职《单片机应用技术》课程设计研究
教 育研究
期邀请国内外 著 名的 专家 学 者来 校 讲学， 以 拓 宽学 生知 识 面， 开阔学 生的眼界； 通过组织学生论 坛， 围 绕学术问题 或社 会的热 点、 焦 点问题 展开讨 论， 在 讨论中 学习、 提高， 努 力营 造一种探索、 讨论型的 学习氛围。四是学校 要积极支持 开展 各类文体活动， 让学生在各种文体活动中学 到课堂上难 以学 到的知识， 寓 学于乐， 从各方面提高他们的综合素质。 （六） 健全和完善教学过程的监控和教学质量评估制度。 要提高教育的质量， 光 靠教务 职能 部门是 不够 的， 特别是 教 师的教学质量， 教学效 果怎样， 要 有一 套科学 教学 质量的 监 控和评估机制， 要广大 学生的积极参与。一 是制定由教 学大 纲， 教学内容 ， 教学 计划， 教学 态度， 教学 方 法， 教 学实 施 措 施、 教学效果等 方面构成的评估的评价体 系， 并 尽可能量化。 教师的教学过程的监控是通过了校和 院系来实施， 要经 常对 教师进行随机性抽 样听课， 并 做出 评估； 听课 学生 也要给 教 师的教学过程和教 学效 果作 出评价。 两者结 合起 来衡量 教 学质量。二是实行 公开 评估制 度。每学 期或 每学年 进行 一 次， 公开评估 标准、 评估程序方法、 评估结果 作为老师是 否合 格的依据之 一。并通 过 开展 评比 “ 最 受学 生欢 迎 的教 师” 、 “教学质量优秀奖” 等活 动， 树 立教学 典型， 不断优 化教学 的 整体环境， 真 正实现提高教学质量的目的。! ［ 责任编辑： 正元］
$%%, 年! 第 %’ 期 国情教育。根据 “要 精， 要 管用” 的精神， 把 马列主 义基本 原 理、 毛泽东思 想概 论、 邓小 平理 论， “ 三个 代表” 思 想 结合 起 来， 把我国的 法 律基 础知 识 与国 际的 法 律基 础知 识 结合 起 来， 重视形 势与 政策 的 教育 和人 文 精神、 科 学 精神 的 教育。 要动员全体教师， 围绕教育育人的中心工 作， 做 到教书育人， 管理育 人， 服 务育人， 为 人师表， 言传 身教， 把政治 思想 教育 贯穿和渗透到学校工作的每一个环节中去。 （五） 加强实践环节和 创新教 育， 提 高学生 的实 践能力。 高素质的毕业生， 不仅具有高尚的思想道德 素质和健康 的体 魄、 健全人格， 而且必 须具 有强烈 的创 新精神 和强 的实 践能 力， 既 “ 成人” 又 “ 成 才” ， 德、 才、 体兼 备。因 此， 必须 在实 施 教育的过程中， 一是要重 视学生创新能力 的培养。每年 定期 举办科技节， 展 示学生 的科研 成果 和创新 作品， 为 参加全 国 “挑战杯” “数学建 模” ， 竞赛， “ 电子设计大赛” 等大型竞 赛提 供高质量的参赛作品， 高校 要设立 专门的 “ 学 生创 新专项 经 费” ， 并给予有突 出表 现的 学 生相 应的 学 分， 每年 通 过创 新 奖， 实践奖的评 比， 引导 学生树 立科 学的创 新精 神。二是 要 鼓励和引导学 生 参加 教师 的 科研 项目， 培养 学生 的 研究 方 法， 开启研究思 维， 树立 追求真 理的 拼搏精 神。并通 过接 触 科研， 使大学生能够接触 学科前沿， 了 解本学科发 展动态， 以 提高学生的实际动 手能力， 以 发挥 学生潜 能和 特长， 提高 自 身的综合素质。三是高校定期设 立教师讲坛 ， 学生 论坛。定
单片机原理与应用技术(第2版)电子课件
单片机汇编语言编程
01
单片机汇编语言是针对特定单片机的低级语言，可 以直接控制硬件。
02
单片机汇编语言具有执行速度快、代码效率高等优 点，但在可读性和可维护性方面较差。
03
单片机汇编语言适用于对硬件操作和控制要求较高 的场合，如底层驱动程序开发等。
单片机软件开发的工具与环境
单片机软件开发的工具与环境 包括集成开发环境（IDE）、编 译器、调试器等。
家电智能控制
通过单片机对家电设备进行智能化改造，实现语 音控制、手机APP控制等功能，提升用户的使用 体验。
智能环境监测
单片机可以与传感器配合，实时监测室内空气质 量、温湿度等环境参数，并根据用户设定自动调 节环境状态。
单片机在工业控制中的应用
01
02
03
自动化流水线控制
单片机可以用于自动化流 水线的控制系统中，实现 生产线的顺序控制和逻辑 控制。
02
单片机硬件结构
单片机的核心部件
中央处理器(CPU)
负责执行指令和控制单片机各部分协调工作 。
输入输出接口
实现单片机与外部设备的信息交互。
存储器
分为程序存储器和数据存储器，用于存储程 序和数据。
定时器/计数器
用于产生定时信号和控制外部事件计数。
单片机的存储器结构
ROM（只读存储器）：存储固定不变的程序和数 据。
发展趋势
随着嵌入式系统技术的不断发展，单片机在性能、集成度和智能化方面将不断提升，以满 足更复杂和多样化的应用需求。
物联网技术与单片机
物联网技术概述
物联网是指通过网络技术实现物品之间的互联互通，实现 智能化识别、定位、跟踪和管理等功能。
单片机在物联网中的应用
单片机应用技术(C语言版)王静霞PPT课件
C语言在单片机开发中的重要性
高效开发
C语言具有高效、灵活的特性，能够 大大提高单片机开发的效率和代码质 量。
跨平台兼容性
C语言具有良好的跨平台兼容性，能 够实现不同单片机平台之间的移植和 复用。
丰富的第三方库支持
C语言拥有丰富的第三方库支持，能 够方便地实现各种复杂的功能和控制。
易于学习和掌握
C语言语法简单、易于理解，对于初 学者来说容易上手。
02
按键检测程序
03
串口通信程序
通过C语言编程检测单片机上的 按键输入，实现简单的输入处理。
通过C语言编程实现单片机与计 算机之间的串口通信，实现数据 传输和控制。
04
单片机应用实例
数字钟设计
总结词：功能全面 总结词：实现简单 总结词：稳定性高
详细描述：数字钟设计利用单片机实现时间的实时显示 和更新，具备时、分、秒的显示功能，同时可以设置闹 钟和进行时间校准。
单片机C语言编程基础
数据类型
包括基本数据类型（如int、char、float等）和特殊数据类型（如bit、sbit等）。
运算符
包括算术运算符、逻辑运算符、关系运算符等。
流程控制
包括if语句、switch语句、循环语句等。
函数
包括标准库函数和自定义函数。
单片机C语言编程实例
01
LED闪烁程序
通过C语言编程控制单片机上的 LED灯闪烁，实现简单的输出控 制。
物联网与智能家居
物联网技术的普及将推动单片机在智能家居、智能安防等领域的应用， 实现智能化控制和远程监控。
人工智能与机器学习
单片机将结合人工智能和机器学习技术，实现更高级别的智能化应用， 如智能机器人、智能制造等。
单片机原理及接口技术(C51编程)单片机各种应用设计
unsigned long freq;
//定义频率
unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,
0x7d,
0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71};
//共阴数码管段码表
void delay_1ms(unsigned int z) { //函数功能：延时约1ms
#define out P2
sbit pos=P0^0;
//定义检测正转控制位P0.0
sbit neg=P0^1;
//定义检测反转控制位P0.1
void delayms(uint);
uchar code
turn[]={0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09,0x01,0x03};
步进电机是将脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控 制元件。
非超载的情况下，电机转速、停止位置只取决于脉冲信 号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，给电机加一脉 冲信号，电机则转过一个步距角。因而步进电机只有周期性 误差而无累积误差，在速度、位置等控制领域有较为广泛的 应用。
12.1 单片机控制步进电机的设计
12.2 单片机控制直流电机
2. 电路设计与编程
当P3.6=1时，P3.7发送PWM波，直流电机正转。且 可通过“INC”和“DEC”两个按键来增大和减少直流电机 转速。反之，P3.6=0时，P3.7发送PWM信号，直流电机反 转。
因此，增大和减小电机转速，实际上是通过按下 “INC”或“DEC”按键来改变输出PWM信号占空比，控 制直流电机转速。图12-4中驱动电路使用了NPN低频、低 噪声小功率达林顿管 2SC2547。
单片机接口技术的特点与应用设计
单片机接口技术的特点与应用设计摘要本文首先介绍了单片机接口技术的特点，之后对ps/2鼠标接口单片机设备进行扩展，主要完成了串口转ps/2鼠标硬件和软件结构设计。
关键词单片机；接口技术；ps/2中图分类号tp39 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-0208-02接口是指各种不同特性部件的相互交接部分。
对于单片机，cpu 与其它外围电路和部件相互交接的部分就是接口。
接口又分为和软件部分硬件部分。
接口软件则是指为实现信息交换而设计的程序；硬件接口是指两个部件实体之间的连线和逻辑电路。
在现在所掌握的技术条件下，硬件接口都必须得到相应的接口软件的支持。
1 单片机接口技术的特点单片机本身已经具备了一些常用的功能部件，而且我们知道单片机的应用主要是面向测控系统，因此，与通用计算机的接口技术相比较，单片机的接口技术有以下特点。
1）单片机的接口往往更侧重于人机接口和控制接口。
通用微机的人机界面是标准键盘和显示器，较之单片机的人机接口要复杂，同时功能也强得多。
pc机的键盘本身就是一个单片机系统，可以对100多个键进行扫描，并具有消除抖动和重键处理等功能。
另外，通用计算机不是面向测控应用的，因此通常不具备测控接口。
如果需要，也必须使用扩展板；2）单片机的接口往往都是由用户自行设计的，而且不会有统一的标准和规格。
而且同一种功能也可以采用不同的接口设计方案。
而对于通用微型计算机的接口部件一般是已经设计好的，用户也只能使用它所提供的功能，却不能更改其原有的设计。
因此，单片机的接口设计往往需要更多的技巧和经验；3）单片机应用系统的规模通常都比较小，存储器的容量也不大。
因此，很少采用大容量的存储器，而且通常只采用静态存储器，很少采用动态存储器。
另外，也很少采用外部存储器（软盘、硬盘等）。
而在通用微型计算机中，通常都采用大容量的动态存储器，软盘和硬盘更是必不可少的大容量的外部存储器。
2 单片机接口技术的应用——ps/2接口技术作为一个出现较早的输入接口，基于ps/2的开发技术已经相当成熟，但是这些成熟的技术主要掌握在部分主板开发商和鼠标键盘开发商手上。
单片机应用技术教案
单片机应用技术教案第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程1.2 单片机的主要组成部分1.3 单片机的应用领域1.4 单片机的发展趋势第二章：单片机的基本原理与工作原理2.1 单片机的基本原理2.2 单片机的工作原理2.3 单片机的运行模式2.4 单片机的指令系统第三章：单片机的编程语言与开发工具3.1 单片机的编程语言3.2 常用的单片机编程软件3.3 编程环境的搭建与使用3.4 编程实例与技巧第四章：单片机的接口技术与外围电路设计4.1 单片机的接口技术4.2 单片机与外部设备的数据传输4.3 外围电路的设计与实现4.4 电路图的绘制与仿真第五章：单片机的应用实例与项目实践5.1 单片机在智能家居中的应用5.2 单片机在工业控制中的应用5.3 单片机在物联网中的应用5.4 单片机项目的实践与案例分析第六章：单片机的编程进阶6.1 寄存器寻址与直接寻址6.2 间接寻址与寄存器间接寻址6.3 位操作指令与位寻址6.4 跳转指令与循环指令的应用第七章：单片机的中断系统与定时器/计数器7.1 单片机的中断系统概述7.2 中断优先级与中断处理程序7.3 定时器/计数器的原理与编程7.4 定时器/计数器的应用实例第八章：单片机的串行通信技术8.1 串行通信的基本概念8.2 单片机的串行通信接口8.3 串行通信协议与编程8.4 串行通信的应用案例第九章：单片机的扩展与接口技术9.1 单片机扩展的必要性9.2 存储器扩展与I/O端口扩展9.3 并行接口与串行接口的设计9.4 扩展电路的测试与优化第十章：单片机的项目设计与实践10.1 项目设计的基本流程10.2 需求分析与系统设计10.3 硬件设计与软件设计10.4 项目实践与调试技巧10.5 项目成果的评价与总结重点和难点解析一、单片机的定义与发展历程重点：单片机的基本概念，单片机的分类与发展趋势。
难点：单片机的发展历程的理解，对未来单片机发展趋势的预测。
单片机技术使用方法及案例分析
单片机技术使用方法及案例分析随着科技的不断发展，单片机技术在各个领域得到广泛应用。
单片机是一种集成电路芯片，具有微处理器内核、存储器和各种外设接口。
它可以实现各种功能，如控制、计算、通信等。
本文将介绍单片机技术的使用方法，并通过一些案例分析来展示其应用。
一、单片机技术的使用方法1. 硬件设计：单片机技术的应用首先需要进行硬件设计。
根据具体需求，选择合适的单片机型号，并设计电路板。
硬件设计包括电源电路设计、时钟电路设计、外设接口设计等。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、可靠性和兼容性。
2. 软件开发：单片机技术的应用离不开软件开发。
通过编写程序，实现对单片机的控制和操作。
软件开发可以使用汇编语言、C语言等。
在软件开发过程中，需要了解单片机的指令集和寄存器的功能，以及各种外设的驱动程序。
3. 调试测试：在完成硬件设计和软件开发后，需要进行调试测试。
通过连接单片机和计算机，可以使用调试工具对程序进行调试。
调试测试的目的是检查程序的正确性和稳定性，确保单片机能够按照预期的方式工作。
二、单片机技术的应用案例分析1. 家庭自动化系统：家庭自动化系统是一种将各种家电设备通过单片机进行控制的系统。
通过编写程序，可以实现对灯光、空调、电视等设备的远程控制。
例如，可以使用手机APP控制家中的灯光，实现定时开关和亮度调节。
这种应用不仅提高了生活的便利性，还能节省能源。
2. 智能交通系统：智能交通系统是一种通过单片机技术实现对交通流量、信号灯等进行控制的系统。
通过传感器和单片机的配合，可以实时监测道路上的车辆数量和行驶速度，并根据情况调整信号灯的时间。
这种应用可以有效地缓解交通拥堵，提高交通效率。
3. 工业自动化控制：工业自动化控制是一种通过单片机技术实现对工业设备的控制和监测的系统。
通过编写程序，可以实现对生产线的自动化控制，提高生产效率和质量。
例如，可以使用单片机控制机器人进行装配操作，减少人工劳动，提高生产效率。
单片机控制系统的设计和实现
单片机控制系统的设计和实现单片机是一种集成电路，经常被用于设计和实现各种控制系统。
这篇文章将深入讨论单片机控制系统的设计和实现。
一、单片机控制系统的基础知识单片机控制系统的基础是单片机的控制功能。
单片机是一种集成电路芯片，它集成了微处理器、存储器和输入输出接口等组件，可以通过编程控制其输入输出，完成各种控制功能。
单片机一般采用汇编语言或高级编程语言进行编程，将程序保存在存储器中，通过输入输出接口与外部设备交互。
单片机控制系统一般包括硬件和软件两个部分。
硬件部分包括单片机芯片、外设、传感器等，软件部分则为程序设计和开发。
二、单片机控制系统的设计步骤1. 确定系统需求：首先要明确需要控制什么，控制什么范围以及需要什么样的控制效果，从而确定控制系统的需求。
2. 选定合适的单片机：根据控制系统的需求，选择功能强大、接口丰富且价格合理的单片机，以便实现复杂的控制功能。
3. 确定硬件电路：根据单片机的控制需求设计相应的硬件电路，包括传感器、执行器、通信接口等。
4. 编写程序代码：将控制逻辑转化为编程指令，使用汇编语言或高级编程语言编写程序代码。
5. 完成程序烧录：将编写好的程序代码烧录到单片机芯片中，使它能够正确地执行控制任务。
6. 测试调试：将单片机控制系统连接至外设并进行测试和调试，优化程序代码及硬件电路，确保系统正常运行。
三、实例：智能家电控制系统的设计和实现以智能家电控制系统为例，介绍单片机控制系统的设计和实现。
智能家电控制系统主要负责监测家庭环境，对家用电器进行自动化控制，为用户提供便利。
1. 硬件设计：智能家电控制系统的硬件设计主要包括传感器、执行器和通信接口等。
传感器：设计温度传感器、湿度传感器、气压传感器、烟雾传感器等，用于监测家庭环境的变化情况。
执行器：通过单片机控制继电器、电机等执行器，实现对室内照明、风扇、空调等家电的自动控制。
通信接口：通过单片机的网络通信模块，实现系统与家庭无线网络连接，允许用户通过访问互联网从外部对家电进行远程控制。