《单片机应用系统设计》课程教学大纲

2024-10-05

《单片机应用系统设计》课程教学大纲(精选10篇)

1.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇一

单片机的C语言程序设计与应用课程教学大

课程编号:

一、说明

(一)课程性质

本课程应用电子技术专业的必修课。本课程面向的学生主要是高年级本科生。先修课程:数字电子技术、单片机的汇编语言、汇编语言、C语言程序设计。

(二)教学目的

本课程教学所要达到的目的是:从应用为目的出发,通过对C语言基本概念、基本语句、单片机应用系统的初步设计的学习,使学生能利用C语言编写51系列单片机应用程序,熟练使用Keil C编程软件,具有用C51语言进行程序设计的基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。

(三)教学主要内容

本课程的主要内容:

1.语言的数据类型、运算符、表达式。2.语言的控制结构语句

3.函数与存储模式的特点与应用 4.数组和指针的特点与应用 5.位运算和预处理的特点与应用

6.C51语言在单片机的定时器/计数器,中断系统的应用 7.C51语言串行通信的应用 8.单片机的键盘和显示

重点内容:单片机C程序设计的方法,熟练使用KEIL51集成开发环境,对单片机的软硬件设计有一定的了解,能简单开发单片机以及嵌入式应用系统。难点内容:51单片机的内部结构、工作原理及其功能。

(四)教学时数

总学时64,理论学时,32、实验32,学分3。

(五)教学方式

课堂讲授与上机练习相结合。

(六)适用对象

电子信息工程、自动化、测控技术与仪器专业高年级学生。

二、教学内容及安排

第一章 单片机的C语言概述

教学要点:

理解嵌入式系统的定义、特点及架构;掌握嵌入式系统与单片机、PC的区别;了解嵌入式系统的应用领域;弄清嵌入式系统的发展趋势。教学时数:

2学时

教学内容:

1.1 C语言与MCS-51单片机

(1学时)

掌握嵌入式系统的定义、特点、组成及分类。1.2 Keil C51开发工具

了解嵌入式系统的应用领域。

1.3 C51的程序结构与编程实例(1学时)考核要求:

了解C51语言与汇编语言的优势对比,C51语言与标准C语言的区别。了解KeilC51开发工具。

第二章 C51程序设计基础

教学要点:

本章主要介绍C51的数据类型和存储类型、基本运算与流程控制语句、构造数据类型、函数以及程序设计中的其他一些问题等内容 教学时数:

12学时

教学内容:

2.1 C51数据类型及存储类型(2学时)

介绍C51语言的数据类型,常量与变量、数据存储类型。2.2 C51对单片机主要资源的控制(4学时)

1)C51对单片机应用系统主要资源的控制主要包括特殊功能寄存器的定义、片内RAM的使用、片外RAM及I/O口的使用、位变量的定义。

2)片内RAM的使用、片外RAM及I/O的使用又称为绝对地址的访问。2.3

C51 的基本运算与流程控制语句(2学时)介绍C51的

1)基本运算

2)选择(分支)控制语句

3)循环结构流程控制语句

4)

break语句、continue语句和goto语句

2.4 C51的构造数据类型(2学时)

介绍C51 的构造数据类型主要有数组、指针和结构等。重点讨论数组和指针。

2.5 C51 函数(2学时)

介绍C51的不同函数定义方式。

考核要求:

掌握:C51的数据类型、运算符及表达式;C51语言程序的基本结构及其流程图;函数及选择语句和循环语句的用法。

第三章 单片机内部资源的C51编程

教学要点:

掌握:计算机并行输入/输出、定时/计数器接口、串行接口和中断系统的概念,单片机中断系统的结构、中断源、中断特殊功能寄存器、中断响应过程;串行口功能与结构、工作方式及编程应用;定时/计数器系统的电路结构、特殊功能寄存器及功能和使用方法。

理解:单片机定时和计数、串行和中断的应用。教学时数:

8学时

教学内容:

3.1 单片机的并行口(2学时)

介绍51单片机的4个并行I/O口的特点,了解每个端口既可以按字节单独使用,也可以按位操作,各个端口可作为一般的I/O口使用,大多数端口又可以作为第二功能使用。

3.2 单片机的中断系统(2学时)

介绍51单片机的中断系统的特点,它提供5个中断源(52子系列是6个),具有两个中断优先级,可以实现两级中断嵌套。3.3 单片机的定时器/计数器(2学时)

介绍MCS-51单片机内部的两个16位的可编程的定时器/计数器,即定时器T0和定时器T1(8052提供3个,第三个称为定时器T2)。它们既可用作定时器方式,又可用作计数器方式

3.4 单片机的串行口(2学时)

介绍MCS-51单片机内部的串行接口的特点。这个口既可以用于网络通信,也可以实现串行异步通信,还可以作为同步移位寄存器使用。

考核要求:

了解单片机内部的并行口、中断系统、定时器/计数器、串行口的构成及特点,熟练掌握对这些资源的C语言编程,能够利用这些资源实现某些功能。

第四章

单片机外部扩展资源的C51编程

教学要点:

在实际应用的51单片机系统中,很少是由以单块单片机独立构成的,经常需要对单片机的相关资源进行扩展,本章将介绍单片机的并行口、键盘、显示、A/D及D/A等扩展资源的C51编程。

教学时数:

6学时

教学内容:

4.1 并行口扩展的C51编程(2学时)

介绍并行口的扩展方法,有简单I/O口的扩展、利用串行口扩展并行口、可编程并行口扩展等几种方法。

4.2 键盘接口的C51编程(2学时)

介绍在单片机应用系统中利用键盘进行人-机对话,包括人对应用系统状态的干预以及向系统输入数据等。键盘从硬件结构上分并行接口的独立式键盘和行列式矩阵键盘。4.3 LED显示器接口的C51编程(2学时)

介绍LED显示器的显示原理及与MCS-51单片机的接口方法和相应的程序设计。考核要求:

掌握:单片机与键盘、LED的接口原理、技术与方法。

三、选用教材及参考书目

1.选用教材

姜志海 赵艳蕾 主编.单片机的C语言程序设计与应用.电子工业出版社,2008.5 2.参考书目

(1)马忠梅等,单片机的C语言程序设计,北京航空航天大学出版社(2)谭浩强,C程序设计(第二版),清华大学出版社

四、使用说明

1.根据专业不同,当课程学时学分调整时,可适当调整相关内容 2.教学方法

本课程主要采用课堂讲授、实验操作、随堂讨论、作业及练习等多种方式授课。本课程的主要教学环节如下:

(1)课堂讲授:讲授是本课的重要教学环节,是主要的教学方式之一,采用多媒体教学,以丰富教学内容和增强学生的感性认识。

(2)实验操作:本课程是软硬件技术相结合的、实践性较强的专业课,在教学过程中必须通过实验课的配合来加深和提高学生对课程内容的理解。

(3)随堂讨论:通过具体的问题、小课题进行,要注意培养学生自主学习的能力,帮助他们掌握本课程所要求的主要内容。

(4)作业及练习:根据教学进度和学生的实际情况,以小设计为主,通过简单的系统设计,帮助学生加深对知识的理解和掌握。

3.考核方式

理论部分:本课程考试为课程论文的形式。

实验部分:以每次实验的分析设计(实验预习)、实验过程、实验完成情况、实验效果及实验结果分析总结(实验报告)等五方面进行考评,综合得出最后实验成绩。

4.成绩评定:平时作业(10%)、实验(20%)、期末考试(70%)相结合。

2.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇二

一、我校单片机教学的现状

我校原有的单片机教学实验环节有两个:单片机课内实验和单片机课程设计。课内实验虽然有硬件设计和软件编程两部分, 但由于开发板上硬件的最小系统比较完善, 学生相当于只需要进行简单的连线便完成了硬件设计。软件设计则是在伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统上完成的, 这些实验基本都是验证性实验或者是很简单的设计性试验, 主要目的是让学生通过实验了解单片机的硬件环境, 熟悉单片机的编程方法。因此学生总体所完成的工作基本上是简单的软件编程, 硬件设计几乎没有, 更谈不上是软硬件的综合系统设计。这使学生在以后的工作中应用单片机时捉襟见肘, 学不够用。

针对以上情况, 我校单片机课程设计通过引入Proteus+Keil两个软件进行较大的改进, 既加强了学生硬件电路的设计, 又有软硬件联调的综合考量, 很好地培养了学生对单片机系统设计的能力, 提高了大家学习的积极性和主动性。

此外, 之前学校课程设计题目单一, 没有考虑到学生的个体差异, 导致有些学生无从下手, 最终只能模仿别人的电路板, 甚至连设计报告也是抄袭别人的;还有些能力较强的学生做起来易如反掌, 达不到拔高的效果, 这样就违背了课程设计的初衷[3]。

二、Proteus+Keil的完美结合

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的E-DA工具软件, 能很好地仿真单片机及外围器件。相对于另一款使用较高的仿真软件Multisim, Proteus的元件库更齐全, 使用更方便, 最重要的是它可以把软件作用在处理器上, 并和该处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。除此, Proteus还提供了大量的虚拟仪器和分析工具, 用户可以在调试代码时清晰地看到仿真结果或通过节点波形等查找错误原因。

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统, 易学易用。

在计算机上, 安装Proteus仿真软件和集成软件开发环境软件Keil, 就已经相当于是一个设备先进、功能完善的虚拟实验室了, 可以方便地进行软硬件的级联调试, 加强单片机系统设计的概念。

在实际的课程设计中, 先在Proteus ISIS中设计硬件原理图, 确定IO口的端口使用。项目的软件可在Keil中进行设计, 生成目标代码文件*.hex, 若编译失败, 可对源程序进行修改, 直至编译成功。把生成的目标代码文件*.hex添加到硬件电路的单片机中, 比如AT89C52, 然后运行仿真, 即可以看到仿真结果。若不正确, 可以分析错误原因, 修改相应的软硬件, 直至仿真正确[4,5]。

三、课题的设置

课程设计不同于平时的作业, 它有一定的针对性, 要满足高中低各层次不同学生的需求。假如全班同做的是一道很难的课程设计题, 学困生根本无从下手, 更别说从此获取知识了, 这样他们很快没有了学习的积极性, 彻底放弃了。于是针对不同阶段的学生, 我校单片机课程准备了三个不同层次的题目组。

第一类是拔高性题目, 比如简易计算器, 学生在短期内必须要完成一些实际应用的题目, 要求综合性知识较全面, 适合基本功扎实、有想法、爱创新的学生。例如有些学生在低年级段就参加了电子设计竞赛, 已经有了单片机系统设计的概念, 他们需要的是设计更为复杂实用的系统来提升自我。

第二类是中等难度的题目, 比如多功能智力竞赛抢答器, 学生除了有基本的单片机知识, 还必须有一定的动手实践能力和逻辑分析能力, 并且涉及其他知识领域, 适合知识面较广的学生。

第三类是基础性题目, 比如数字温度计, 是学生在掌握了单片机基本知识后所能完成的简单的功能设计, 这个层次的题目要求不高, 适合底子较为薄弱的学生。也就是说, 让每个阶段的学生都能从此次课程设计中汲取相应的养分, 有所收获[6]。

由于题目的难度系数不同, 最终的评分准则也不同, 第一类题满分100分, 第二类题满分90分, 第三类题满分80分。这样既有针对每个层次学生的题目, 又能将大家的差距拉开, 让学生付出的劳动与最终给定的成绩基本成正比。

四、总结

利用Proteus和Keil进行课程设计对学生来说也是乐于接受的, 软硬件都易于修改, 减少了开发设计时间, 而且Proteus软件可以直观地看到仿真结果或节点的波形, 也就是说学生在自己的宿舍就能完成前期的设计工作, 不再像以前那样依赖实验室的测试设备, 方便快捷, 灵活性好。而课题的多样性, 也给了学生更大的选择空间, 从而提高了积极性和参与性, 让学生亲身领会系统分析、设计和调试各个阶段的各种滋味, 提高实际应用的能力。

摘要:本文针对单片机课程设计的特殊实践性, 分析了教学中出现的客观弊端, 在此现状和基础上, 提出基于Proteus+Keil教学模式的改革, 同时对教学方法做了一定的调整。

关键词:教学改革,实践性,Proteus+Keil

参考文献

[1]彭勇.单片机课程的教学改革[J].农业网络信息, 2006, (6) .

[2]张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计 (第3版) [M].哈尔滨工业大学出版社, 2008.

[3]葛浩, 林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理, 2011, 28 (10) .

[4]李雪莲, 时谦.基于软件仿真和硬件电路联调的单片机课程设计[J].中国电力教育, 2011, (9) .

[5]章万静, 刘长荣, 形海霞, 顾军林.Proteus和Keil联合仿真在单片机教学改革中的应用[J].福建电脑, 2010, (4) .

3.单片机课程设计教学改革探讨 篇三

关键词:单片机;课程设计;教学改革

中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)06-160-02

安徽农业大学电气工程及其自动化专业2009年首次开始招生,2011年秋开始学习单片机原理及应用课程,讲解中采用了汇编语言与C语言两种版本,之后2012年上半年该专业2009级开始为期2周的单片机课程设计,在设计过程中初期发现如下问题:(1)学生设计题目由教师指定,数目较多,难度各异,学生自主选择空间不大;(2)学生理论基础尚可,但实践能力普遍较弱,主要表现在程序读写不熟悉(3)少数同学能很好完成任务,但不少同学存在“打酱油”情况;(4)小组成员虽然有明确分工,大多成员除了对自己的工作熟悉外,对其他成员所做工作不太熟悉,与其他小组间也缺乏交流。针对上述存在问题,在查阅大量参考文献的基础上[1-6],笔者着重从学生分组、选题、实施及考核等方面进行了整体设计,并依此对课程设计及时进行了重新部署。

1 分组

2009级共有99人,分两班进行,笔者所带班有50人。分组时主要考虑分组数量、组内成员搭配和班级协助小组(1)分组数量。组数过少,则组成员较多,会产生冗余人员,造成有些成员得不到有效实践机会;1人一组,虽然可以增加成员的动手机会,但缺乏团队协作方面的锻炼机会。因此,笔者选择了2人一组,这样整个班共分成25小组。(2)组内成员组成。若采且成员自由搭配的话,势必造成有些成绩好的同学在一组,一些成绩差的在一组,为了消除这些影响,选取单片机课程设计前修课程单片机原理及应用、C语言、模拟电路、数字电路、C语言课程设计、模拟电路课程设计和数字电路课程设计等7门课程的成绩,选取100为基数,分别对各科成绩进行归一化处理;把课程设计类归一化成绩权重设为2,单片机原理及应用归一化成绩权重设为1.5,其他课程归一化成绩权重设为1;把各科归一化成绩乘以权重后进行累加,得出该学生的综合成绩;最后按综合成绩进行排序,把第1名与第50名进行组合,第2名与第49名进行组合,其他以此类推。(3)班级协助小组。选取综合成绩前5名成员组成班级协助小组,由指导老师进行强化指导,然后在课程实施过程中负责协助老师指导其他相同课题小组。

2 选题

选题主要遵循以下原则。(1)采取指导教师定题或学生自主选题结合的原则。选题要贴近现实,便于学生了解课程设计的应用价值;(2)知识点要求原则。考虑单片机课程原理及应用的特点,设计选题应主要考虑锻炼各知识点,主要包括中断、定时器/计数器、串口通信和扩展与接口技术,因此,在笔者设置题目或学生自主选择的题目应至少涵盖3个知识点。(3)便于管理原则。以笔者所带班级为例,50人分为25组,若每组1题,势必造成题目过多,在电路元器件购置上引发更多工作量,组间不便于交流,协助小组也无法发挥其作用。因此,笔者先确定5个协作小组成员所在组的课程设计课题,协作小组成员间课题各不相同,可以选择指定课题,也可以自选课题,协作小组成员由指导教师强化训练,确保其可以指导其他小组;然后以协作小组成员所在组选题为参照,把其他20组分成5大组,每大组内所选课题均相同,指定每大组的具体协作指导人员。

3 实施

确定分组与选题后,开展前关键是阐述清楚考核机制(见下节)。明确考核办法后,开始正式进入实施阶段。采取的办法主要有:(1)采取一般指导与个别指导相结合的原则,一般指导针对全体人员开展包括文献检索、任务书制定、任务分配、时间节点安排、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍。个别指导主要是对协作小组人员或小组内主要人员针对上述难点问题进行具体指导;(2)明确各小组人员分工,确定任务时间节点;(3)明确协作小组人员任务;(4)先用keil 51编写应用程序,再用ASM编写应用程序,用proteus绘制电路并进行仿真,通过检查后方可焊接电路板;(5)电路板检验通过后,参照本科毕业设计要求,撰写设计说明书;(6)按小组采用PPT进行答辩,限时10min,包括电路设计、程序设计和经验体会。

4 考核

考核办法是确保分组管理、协作小组管理、选题及开展环节有效的关键措施,笔者在实施过程中主要遵循以下原则:(1)连带原则:小组成员答辩时必须清楚本小组课题的所有技术环节,包括电路设计、代码解释等;否则视为不合格,重新组织进行答辩;协作人员所负责大组初次答辩时存在成员不熟悉电路或代码情况下,协作人员不能加分(2)同组不同分原则:在小组答辩符合要求的情况下,根据任务安排,小组主要完成人在小组成绩基础上进行一定上浮;次要完成人进行一定下浮;(3)组间协作原则:在完成本小组课题的基础上,选则另一大组内课题进行学习,答辩时一同汇报,若不能,视为不合格,重新组织答辩,但不影响本小组的协作人员考核。

5 结论

笔者用上述分组、选题、实施及考核办法先后应用于安徽农业大学电气工程及其自动化专业2009级和2010级单片机原理课程设计,虽然设计的周期最后远远大于了2周,但方法从机制上保障了分组的合理性,从考核上杜绝了“打酱油”学生的存在;从机制上保障了选题的科学性,由此引发学生对于创新性的思考;从机制上明确了小组内、小组间的交流合作机会,锻炼了协作小组成员的领导能力,培养了学生间的互助协作精神。与学院同年级其他专业相同课程设计学生相比,笔者所指导的班级在整体上体现了很强的实践能力, 2009级学生在今年的毕业设计过程中,实践能力普遍受到了指导教师的认可,其中段熊波同学以单片机为基础的一个项目获得了安徽农业大学第五届“兴农杯”一等奖和第五届安徽省挑战杯创业大赛银奖;2010级87人也依此积极申请了10多项的校创新基金。但是由于方法尚处于试运行阶段,还存在一些尚需探讨的问题,希望能广大单片机课程设计指导教师提出宝贵的意见。

参考文献

[1]郝凤涛,祝名钰. 采用应用型题目提高单片机课程设计实验教学效果[J]. 实验室研究与探索,2005(24):224-226.

[2]胡瑞强,张毅刚,李成伟. 单片机课程设计教学改革探讨[J]. 实验科学与技术,2010(3):46-49.

[3]董亮,朱磊,何鹏. MCS-51单片机课程设计的研究[J]. 实验室科学,2008(4):56-57.

[4]马金祥,何一鸣. 单片机课程实践能力培养方法的探讨[J]. 常州工学院学报,2007(3):87-91.

[5]张毅刚. 单片机原理及应用[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004:1-9.

[6]肖伸平,凌云,何小宁,等. 单片机应用技术课程实践化教学改革的探索[J]. 实验技术与管理,2006,23(12):104-106.

4.单片机原理及应用课程设计报告 篇四

一、课程设计内容编写C程序进行跑马灯及键盘控制根据所用芯片设计外围电路电路焊接程序下载入所焊电路进行系统软硬件综合调试

二、器材

9个二极管、9个330Ω的电阻、11个10K的电阻、2个220Ω的电阻、4个

5.1K的电阻、1个整流二极管IN4007、1个三端稳压集成电路(+5V)LM7805、2个10μF/25V的电容、1个三端稳压芯片(+3.3V)LM1117、1个12MHZ无源晶振、2个33瓷片电容、2个16脚的插槽、2个CD4511BE芯片、1个20脚的插槽、1个74HC573N芯片、1个24脚的插槽、2个七段数码管、1个14脚的插槽、1个HD74HC21P芯片、1个40脚的插槽、1个AT89S52芯片、1个10脚下载口、19个按键、若干细导线。

三、电路结构

四、程序设计

1.跑马灯和键盘控制:

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit P27=P2^7;

sbit P26=P2^6;

uchar a;

uint key;

uchar code table[]={0x00,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0x00,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55};

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

main()

{

P1=0xF0;

P2=0x00;

P0=0x00;

a=0x01;

P26=0;

P27=1;

key=0;

EA=1;

EX0=1;

EX1=1;

IT0=0;

IT1=1;

PX0=0;

PX1=1;

while(1);

}

display(uint num)

{

P26=0;

P0=table[num];

delay(20);

P26=1;

P1=0Xf0;

}

void int0()interrupt 0

{

uint i,j,pin;

P27=0;

for(i=0;i<4;i++)

for(j=0;j<4;j++)

{

P1=0xFF&(~(0x01<<(3-i)));

pin=P1;

if(((pin>>(4+j))&0x01)==0)

{key=i+j*4;

IE0=0;

return;

}

}

display(key);

}

void int1()interrupt

2{

P26=1;

while(1)

{

a=_crol_(a,1);

P27=1;

P0=a;

delay(1000);

P27=0;

}

}

2.秒表:

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit P27=P2^7;

sbit P26=P2^6;

uint a;

uchar b;

main()

{

TMOD=0x01;

TH0=0x3C;

TL0=0xB0;

ET0=1;

EA=1;

TF0=0;

TR0=1;

P0=0xFF;

P2=0x00;

P26=0;

P27=1;

while(1);

}

void Timer0_Overflow()interrupt

1{

TH0=0x3C;

TL0=0xB0;

{ if(a==20)

{a=0;

b=b+1;

if((b&0x0F)==0x0A)b=b+6;

P0=b;

}

a++;

if(b>0x59){b=0x00;P0=b;}

}

}

五、结果分析

1.外部中断0控制按键,此时令P27=0,让8个二极管锁存为初始状态,全灭。同时令P26=0,然后按下按键可以在数码管上同时显示相应的数字,按下16个键可以显示0-9-0-5。

2.外部中断1控制跑马灯,此时令P26=1,让数码管锁存为初始状态,不亮。同时令P27=1,二极管就能大约1秒循环。

3.显示60秒,令P26=0和P27=1,让数码管和二极管都亮,二极管按照0-59循环,数码管就显示0-59秒。

5.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇五

——节日彩灯控制器的设计

业:

级:

名:

号:

2014年2月

1.课程设计目的

1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解;

1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力; 1.3学会方案论证的比较方法,拓宽知识,初步掌握工程设计的基本方法; 1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法,学会软、硬件的设计和调试方法; 1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告,能正确反映设计和实验成果,能用计算机绘制电路图和流程图。

2.课程设计要求

以单片机为核心,设计一个节日彩灯控制器: P1.2(S0)—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。P1.3(S1)—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。P1.4(S2)—上,按此键则灯由上向下流动。P1.5(S3)—下,按此键则灯由下向上流动。实验原理

本题目本质上是由按键控制功能的流水灯,LED工作的方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法,通过依次向连接LED的I/O口送出低电平,可实现题目要求的功能。

3.硬件设计

3.1 控制器中AT89C51单片机硬件结构

AT89C51是一种低功耗/低电压、高性能的八位CMOS单片机,片内有一个4KB的FLASH可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory),它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器技术,而且其输出引脚和指令系统都与MSC—51兼容。片内置通用8位中央处理器(CPU)和FLASH存储单元,片内的存储器允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程。因此,AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,可方便的应用于各种控制领域。

3.2主要元器件

1)电阻:10KΩ(1个)、200Ω(8个)、500Ω(2个)2)电容:10μF(1个)、30pF(2个)3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振

3.3 原理图

4.软件设计

4.1 设计思想

程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。它是目标明确的智力活动。在进行微机控制系统设计时,除了系统硬件设计外,大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此,软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统,软件也占有重要的地位。

在单片机控制系统中,大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括:数据的采集、数字滤波、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算,然后再输出,以便控制生产。4.2软件流程图

4.3 源程序 ORG

0000H AJMP START ORG START: MOV

0030H P0,#0FFH A,#0FEH P1.2,LOOP P1.3,LOOP1 P1.4,LOOP2 P1.5,LOOP3

START MOV JNB JNB JNB JNB AJMP LOOP: MOV

P0,A

DEL LCALL JNB RL AJMP LOOP1: MOV

JNB

JNB AJMP LOOP2: JNB

JNB

JNB

MOV

LCALL

RL AJMP LOOP3: JNB

JNB

JNB

MOV

LCALL

RR AJMP DEL: MOV DEL1: MOV DEL2: MOV DEL3: DJNZ

DJNZ DJNZ RET END

P1.3,LOOP1 A

LOOP

P0,#0FFH P1.4,LOOP2 P1.5,LOOP3

LOOP1

P1.2,LOOP P1.3,LOOP1 P1.5,LOOP3 P0,A

DEL A

LOOP2

P1.2,LOOP P1.3,LOOP1 P1.4,LOOP2 P0,A

DEL A

LOOP3

R5,#02H R6,#0F0H R7,#0F0H R7, DEL3 R6, DEL2

R5, DEL1

5.调试运行

启动仿真如下图所示:(1)P1.2(S0)—开始,按此键则灯开始流动(由上而下)。

(2)P1.3(S1)—停止,按此键则停止流动,所有灯为暗。

(3)P1.4(S2)—上,按此键则灯由上向下流动。

(4)P1.5(S3)—下,按此键则灯由下向上流动。

6.设计心得体会

经过几天的努力,终于完成了本学期的单片机课程设计,过程虽是辛苦的,但从中我学到了很多东西。首先巩固了课上学习的理论知识,对于计算机汇编语言的系统化整体化有了更深的认识。在编写程序的过程中遇到了很多困难经过反复修改不断修正最终才能得以执行。再次是经过搜集资料基本了解了软件的使用。整个设计过程最大的收获就是意识到理论知识扎实的重要性,实践是建立在理论之上的。

参考书目:

6.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇六

单片机课程的纵横关联一体化教学

作者姓名:

毛宏光 刘福祥 单片机课程的纵横关联一体化教学

毛宏光 刘福祥

(宁波技师学院 电气系,浙江 宁波)

[摘要] 针对技工院校先实理论后实习的教学模式,教学效果不理想的问题,提出了一种被笔者称为“纵横关联教学体系”新的教学体系。该体系融合了项目式教学法,理实一体化教学法,学习迁移法等的优势,具有一定的参考价值。

[关键字]

单片机 关联 迁移

一体化

0、引言

单片机是维修电工和电气工程专业学生的一门核心课程,具有很强的实践性与综合性,其最终教学目标是让学生具有利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。由于技工院校学生本身在理论基础和学习习惯上的不足,采用传统的先理论后实习的教学模式很难实现这个最终目标,教学效果往往很不理想。笔者所在电气系从2008年开始在学校领导支持下开始单片机课程理实一体化教学探索。经过几年的努力,形成了以“学习迁移理论”为核心指导思想的独具特色的“纵横关联”的一体化教学模式。近几年的教学实践证明,学生比较容易接受这种教学模式,并且取得了很好的教学效果。

1、目前常见的教学体系

电气专业的传统教学体系以理论学习为中心,理论教学和实习教学分别进行,而且由多位教师指导,容易造成理论教学与技能训练脱节,不利于理论指导实践,不利于用实践验证理论,也不利于有效地利用教学时间。学生参加工作后。往往觉得学校所学与实际工作相差甚远,学校教学较空泛、职业实用性和现场适应性较差[1]。课程设臵和教学过程中,有一定的纵向联系却很少有课程之间的横向联系。造成学生的知识结构不合理,缺乏全面的、系统的解决问题的能力。

2、纵横关联教学法体系的提出与实施

针对传统教学体系的弊端,为了更好的培养技工人才,笔者就教学体系谈谈一些不成熟的想法。

1、以《国家职业技能鉴定标准》和用人单位的需要出发,明确专业培养目标,以培养目标统领课程编制。明确培养目标,就是解决课程编制实现整体优化的首要问题,培养目标具体规定了学生通过学习应该具备什么样的知识结构和能力结构。所以,在课程编制上,必须根据专业培养目标要求,结合各类专业自身的特点,从专业的实际需要出发,本着学以致用的原则,科学合理地全面设计课程。培养目标确定的依据就是市场需要。

学校领导及教研人员在探究教育规律的同时,也要不断研究市场经济规律,以市场经济为大背景,从而达到合理设臵课程结构的目的[2]。

2、课程设臵除了要加强课程之间纵向联系外,更要注重课程之间的横

向联系。电气专业课程主要分为专业基础课和专业课两部分,这些课程在在编排上应依据“按需施教、学用结合、够用适度”的原则,采用“倒推”的方法来进行课程的编排。即先根据培养目标确定主干专业课,然后分列出各主干专业课的关键知识点和必备技能点,最后根据这些要点提出对专业基础课的要求,即设臵专业基础课。这样就能更好地体现专业基础课为专业课服务、专业基础课和专业课环环相扣的特点,使课程体系既具有层次性,又具有整体性。

3、专业课教学采用以核心项目为主体的理实一体化教学法,体现以技能为本的宗旨。项目式教学与理实一体化教学在技工教育中的优势不再赘述。笔者所提倡的纵横关联教学体系的核心思想,体现在各专业课的核心项目的组织编排上。首先,从纵向上来说:

(1)不同课程的核心项目的内容应尽量包含专业基础课的知识点,这样既能保证专业课的顺利开展,又能进一步巩固专业基础课的知识。(课程之间的纵向关联)

(2)本门课程的核心项目设计应遵循从易到难,循序渐进的原则。保证学生不会出现因前几堂课“听不懂”,就彻底放弃的可能。(项目之间的纵向关联)

(3)核心项目应可以分成各个子项目,学生可以逐步学习,直至最后完成整个项目的学习。这样降低了学习门槛,有利于学生更快更好掌握相关知识。(子项目之间的纵向关联)

(4)对某些必须掌握但又确实较难的核心项目,可以采取分层教学的方法。对不同层次的学生采取不同的学习要求,但是分层教学时必须以大多数基础一般的同学为主以保证整个项目的学习进度。

其次,从横向上来说:

(1)不同课程的核心项目之间,尽量做到知识点的相互交叉和内容的相互渗透,使整个专业教学有机结合。(课程之间的横向向关联)

(2)本门课程的核心项目应具有一定的结合点和共同点,以保证项目教学的系统性和连贯性。(项目之间的横向向关联)

(3)对于最常用的关键知识点和技能点,设计一些通用的子项目,可以服务于各门专业课,同时也可以作为专业基础课的主要实验内容。(子项目间的横向联系)

(4)在教学过程当中,发动学生互帮互助,协助教师做好教学工作。

4、由于各门课程的核心项目具有很好的纵横关联性,在具体内容的教学上推荐采用“学习迁移法”,所谓“学习迁移法”,就是通过已知的、已经了解的知识或是常识,推导出未知的但与之相似知识的一种思维方式。美国的认知心理学家J.S.BR0WN 十分重视原理的迁移,认为这是教育的核心与重点[3] [4]。

5、电气专业的纵横关联教学体系,对教师提出了很高的要求。首先任课教师必须对电气专业的理论知识要有全面深入的了解,精通自己讲解的专业课程。同时,还要求任课教师具有相应的电气技能,以便更好的完成理实一体化教学。

要真正实现纵横关联教学体系,单靠几个教师还是不够的。学校应组织有丰富教学经验的教师,对每个专业制订整体的规划。教学计划中的课

程设臵、教材的组织与编排、教学方法的选择以及课程表的安排等等,都要注意关联性。教师在教学中,必须要求学生牢固地掌握基础知识及其基本结构,不断改进教学方法,训练学生的思维,提高其分析概括能力;教育学生树立正确的学习态度,增强学习信心,争取获得最好教学效果。

参考文献

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韩雅芬

中职教学改革的几点体

会[J] 新课程研究

2009.7 [2]

尚伟峰

技工学校课程改革势在必行[J] 山西科技

2004.7 [3]

竺长安

课程之间的相互联系及关联教学法[J] 教育与现代化 2001.4 [4]

陈剑

类比迁移在在电工教学中的应用[J] 教师通讯

7.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇七

单片机技术是电子信息专业的学生必须掌握的基本技术。在重视实践环节、强调培养学生创新能力的今天,设计出一个好的单片机课程设计题目,对提高教学效果、培养学生兴趣,在教学改革中具有一定的意义。好的课程设计题目,对培养应用型人才,培养学生发现问题、分析和解决问题的能力,树立实践观念,提高学生综合分析和创新能力具有重要意义。

单片机已经由8位技术,提升到32位技术,乃至64位技术,生产单片机的厂家也由当年Inter的一家独大,到现在的百家争鸣。现在主要的单片机生产厂家有AVR、ST、Freescale、Microchip等,他们生产多应用领域的单片机,更有ARM内核的单片机,与之51内核的8位单片机比较,运算速度快、功能强大。同时,时代变迁,各个领域都可以用到单片机,如何选择贴近生活而又全面反映单片机的功能应用,是我们设计一个号的单片机课程设计题目所要思考的。传统单片机课程设计,要求学生在实验室依据老师给的资料,完成部分设计,主要是把几个较大的程序,改变几个参数,观察现象,学生无法知道程序如何书写,更少有知道原理独自写出程序的学生。造成学生不知道单片机在实践中是如何设计、如何编写程序。为此,对课程设计从选题、设计软件和硬件到调试出正确结果,都做了改革。设计一个实用性强的题目,既体现单片机课程自身特色,又很好培养学生对单片机的兴趣,提高学生的应用技能,收到良好的教学效果。

1 单片机课程设计方案

单片机原理及应用课程的教学内容以实用性和应用技能培养为主线。教学中要理论与实践相结合,并且要提高内容的趣味性。教学中,单片机课程设计是关键环节,单片机课程设计的效果对单片机学习效果具有决定性意义。

1.1 课程设计的目的

单片机课程设计教学环节的目的在于培养学生熟练掌握单片机系统的开发与设计能力,培养优秀的电子信息工程学科人才。具体地说,通过这一新的实践教学的途径,达到以下目标:巩固和掌握单片机技术的基本原理,在此基础上培养学生的综合设计能力;培养、训练理工科学生的创新应用能力,使学生通过这一实践环节的训练,能够独立的设计一个单片机系统,并实现系统的各项功能;着重从以下几个方面培养学生理论联系实际的能力:单片机的应用开发能力;软硬件综合应用能力;单片机应用中的故障判断及排除能力;单片机系统的设计能力;提高学生理论与实践相结合的能力。

1.2 课程设计内容

下面给出设计的参考题目,学生可以根据兴趣进行选择题目,在两周内完成设计。脉搏血氧仪设计;无线传感网络的温湿度采集及控制系统设计。

1.3 课程设计任务要求

针对题目要求进行功能分析。首先对系统的原理进行分析,对硬件电路进行设计,使用Altium Designer软件绘图,对单元电路使用Multisim软件仿真。制作Pcb图后焊接完成硬件的制作。其次根据系统功能要求设计软件并调试。第三步是系统整体调试和脱机运行,这是设计中最为困难和关键的一步。最后要求学生写出系统的详细说明和设计报告。

2 脉搏血氧仪设计实例

下面是以脉搏血氧仪的设计为实例,来说明设计的单片机课程设计题目的要求、教学过程等。

2.1 脉搏血氧仪原理

无创脉搏血氧饱和度测量是以朗伯-比尔定律和血液中还原血红蛋白(Hb)和氧合血红蛋白(Hb O2)对光的吸收特性不同为基础的。通过两种不同波长的红光600~700nm和红外光800~1000nm分别照射组织经反射(或者透射)后再由光电接收器转换成电信号。组织中的其他成分吸收光信号是恒定的,经过光电接收器后得到直流分量DC,而动脉血中的Hb O2和Hb对光信号的吸收是随着心跳作周期性变化,经过光电接收器后得到交流分量AC,由于Hb O2和Hb对同一种光线的吸收率各不相同,通过测量红光和红外光的光吸收比率便可以计算出两种血红蛋白含量的百分比。血氧饱和度的计算公式如下:

式中,A、B、C为定标常数,可以由定标实验得到,两个波长的光吸收比率R为:

其中,Vredac为红光的交流分量;Vreddc为红光的直流分量;Viredac为红外光的交流分量;Vireddc为红外光的直流分量。

2.2 电路设计指导

系统设计总体框图如图1所示,图中给出了设计的指导性建议,并不是一定要按照这个框图设计,可以根据学生自身的情况,适当修改。单片机要求学生使用16位单片机或者32位单片机。

2.3 软件设计指导

要求使用C语言或者C++语言来进行软件设计,在设计过程中,要使用模块化思想进行设计。脉搏的计算只依赖红外光的光波信号,通过3个机器周期的采样点的个数来计算脉搏。在所有采样点的数据中,做一个类似模拟迟滞比较器。经过迟滞比较器,脉搏信号变成了矩形波型号,近似测量相邻两个上升沿的时间,最后得出脉搏。如果把脉搏信号看成周期信号,测量上升沿的时间可以转换为测量脉搏信号的频率,由定时器周期查询信号状态并完成查询次数计数,这样可以方便完成脉搏测量。

2.4 教学模式

设计好一个单片机课程设计的实验,老师要用怎样的教学模式把相关的信息传达给学生,至关重要。老师教学的模式,就是学生的学习模式,好的教学模式,才能培养出学生好的学习模式。教育家乔伊斯在《教学模式》一书中,介绍了很多教学模式,我们把三种教学模式综合起来用于我们的课程设计教学中:信息加工型教学模式,构建学习群体教学模式,个人型教学模式。信息加工型教学模式是向学生提供相应的信息和概念,老师给学生布置任务、说明实验目的,讲解实验原理,这是一个概念、理论传达的教学过程;构建学习群体教学模式,实际上就是一个团体学习的模式,实验是三个人一组,大家可以一起讨论,知识共享,火花一起碰撞,同时也是分工明确、各司其职;个人型教学模式,就是要发挥个人潜力,鼓励独立思维、自主创新,学生可以根据自己的知识,创新设计,这时,可以有针对性的对学生进行指导。

3 结论

《单片机课程设计》是实践环节课程,我们所选择的题目,从2012年开设以来得到了学生的好评,取得了非常好的教学效果。用学生的话说:贴近生活的题目进行实践教学,把几年所学数字电路,模拟电路,光电技术,传感器技术等知识综合起来,把所学的知识在实践中应用。在满足了教学任务的同时,学到了更有竞争力的能力。

实践证明,选择合适的单片机课程设计题目,有助于提高学生学习兴趣、有效地掌握所学知识,有效的把理论学习过渡到实际应用。开放式的课程设计题目,有利于增强学生的创新意识,提高学生实践应用能力。

参考文献

[1]王恩荣.MCS-51单片机应用技术实训指导[M].化学工业出版社,2001.

[2]冯克.MCS-51单片机实用子程序及其应用实例[M].黑龙江科学技术出版社.1990

[3]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京航天大学出版社,1990.

[4]颜永军,李梅.Protel99电路设计与应用[M].国防工业出版社.2001.

8.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇八

关键词:Proteus;高职;单片机;课程设计

中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 03-0000-02

The Application of Proteus Simulation Software on SCM Course Design

Zhou Xudan,Wei Wangdong

(Shaoxing Polytechnical College,Shaoxing312000,China)

Abstract:Course design is one of the important content of SCM course in higher vocational colleges.With the application of proteus simulation software,It greatly enhances the learning initiative and gets a good teaching result.

Keywords:Proteus;Higher vocational;SCM;Course design

一、傳统单片机课程设计存在的问题

《单片机原理及应用》课程理论和实践结合性很强的课程性质和高职“高素质技能型人才”的培养目标,决定了单片机课程设计环节具有不可替代的地位和作用。目前,单片机课程设计往往采用单片机实验箱和实物设计两种形式,而这两种方式均存在不可避免的问题。

(一)采用单片机实验箱,建造单片机实验室成本高,投入大,一般的高职院校很难达到学生人手一套实验开发系统,并且随着科学技术的不断发展,实验设备老化、落后、被淘汰,需要不断更新,要解决此问题就需要不断重建单片机实验室,因此必将带来资金耗费严重等问题。

(二)采用实物设计,因受到实训元器件的选用、准备以及实训室时间、场地的限制,使得学生在规定的教学时间内很难完成。

二、引入Proteus的意义与可行性

(一)Proteus仿真技术是高职电子类专业学生必须掌握的重要技术。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展,仿真技术“已成为了认识客观世界的除理论、实验之外的第三种方法”。仿真技术的应用,对于及时推出新产品、缩短开发周期、节约成本、提高质量具有举足轻重的作用,是企业竞争能力持续增长的关键。而Proteus作为目前世界上最先进的单片机(MCU)应用系统的设计与仿真平台,其单片机应用系统仿真能力强,元件模型丰富,虚拟仪器齐全且功能强大,因而Proteus仿真技术是高职电类学生必须掌握的重要技术。

(二)利用Proteus仿真技术,使课程设计周期缩短、设计成本减小。Proteus真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB制板图的完整的电子设计过程,其强大的仿真能力,革新了电子产品设计过程,通过Proteus仿真设计后安装的实际产品调试成功率大大提高,从而使课程设计周期缩短,设计成本减小。

(三)利用Proteus软件,拓宽了课程设计的场地,延长了课程设计的时间,给予学生更大的自主性。采用Proteus仿真软件后,仅需一台电脑就可以进行单片机课程设计,拓宽了课程设计的空间和时间,其直观、形象的仿真显示更能激发90后电脑一代的学习兴趣和激情。

(四)众多教学实践证明,在单片机课程设计中引入Proteus软件是可行且必要的。我院于2005年5月率先建成了国内第一个Proteus仿真虚拟实验室,之后,国内众多高职院校也纷纷建立。经过6年的教学实践证明,引入Proteus仿真虚拟实验室,大大提高了学生的学习积极性,极大地增强了学生的学习效果。

三、引入Proteus仿真软件后的单片机课程设计的实施

根据Proteus软件的特点以及单片机课程学习规律与高职学生的特点,我们制定出一套基于Proteus的课程设计实施方案。主有以下几部分:

(一)课程设计项目选择。设计项目的选择成功与否,将很大程度上决定课程设计效果的好坏。它既要考虑到不同学生的不同需求,要能够吸引基础差、求知欲不足、学习积极性不高的学生学习兴趣,但又不至于太难而导致其信心不足放弃学习,还要能够照顾到学习积极性高,动手实践能力强,学有余力的学生能够让他们“吃饱”。另外,课程设计项目要能够涵盖课程所学的基本知识,并注重知识的深化和扩展,且还要考虑到设计项目应具有一定的实用价值。

综合考虑后,我们把课程设计项目分成三个进阶,第一进阶是入门训练,从考虑激发学生的学习兴趣为主,让不同层次的学生都能从这个阶段的课程设计中收获成功的喜悦,并得以下一进阶的顺利开展。这一阶段主要是完成仿真调试。第二进阶项目则注重的是知识的掌握和巩固,是学生进行课程设计的重点内容。这一阶段,学生要通过Proteus仿真软件所运行正确结果,进行实物焊接和硬件调试。第三进阶项目主要是为学有余力的学生准备的,它侧重知识的深化与拓展。学生可根据自身情况有选择的进行。我们选择了如下项目:第一进阶:流水灯设计、交通灯设计等;第二进阶:计时器、密码锁、点阵、数字电压表等;第三进阶:数字频率计、电子时钟、万年历等。

(二)任务驱动与分组教学相结合的实施过程组织。在课程设计的实施过程中,我们将学生分成2人一小组,10人一大组,分组充分考虑学生的成绩优劣和寝室划块。课程设计中完全运用任务驱动教学法,开始这个进阶项目的设计前,教师首先布置好这个阶段的任务,详细分析任务要求,给出明确的任务目标。学生在任务的驱动下,主动发现问题、解决问题,从而完成任务,最终成为学习的主人。教师在这个过程中,是主导者、组织者、指导者和促进者,授学生以“渔”,而不是授以“鱼”。学生学习的积极性和主动性得到了极大提高,在这个过程中学生学会了学习,培养了自学能力、创新能力和实践操作能力。

(三)课程设计考核标准。课程设计考核,从五个方面进行。一是考核学生资料收集与方案设计的能力,约占15%。二是考核Proteus仿真平台中电路设计与连接合理性与否,程序编制与调试成功与否,约占30%。三是硬件电路焊接与调试,约占30%。四是课程设计报告,约占15%。五是学生在课程设计中的出勤与平时表现,约占10%。考核结果采用四级制,即优秀、良好、合格和不合格。

四、教学效果分析

经过笔者的实践发现,在单片机课程设计中引入Proteus仿真软件,运用任务驱动教学法,能收到良好的教学效果:很大程度上激发了学生的学习积极性,班级学习氛围浓厚了,学生两极分化现象得到了非常大的缓解,100%的学生都通过了课程考核。

参考文献:

[1]董亮,朱磊,何鹏.MCS-51单片机课程设计的研究[J].实验室科学,2008,4

[2]周灵彬,张靖武.基于仿真技术的电子产品设计变革[J].系统仿真技术,2009,2

[3]曹晖,徐春辉,易结,彭小军.采用Proteus提高单片机课程设计教学效果[J].华东交通大学学报,2006,23

[4]潘绍明,罗功坤,蔡启仲.单片机课程设计教学改革探索[J].中国科技信息,2008,20

[5]郭宗莲.高职院校单片机课程设计的探讨[J].科技创新导报,2008,31

[6]王进.浅谈高职院校中基于PROTEUS的单片机教学[J].科技风,2008,6

本文是绍兴市教科规划课题《基于Proteus的高职单片机课程设计教学的探究(编号sgj10053)》的研究成果。

[作者简介]

周旭丹(1977-),女,浙江宁波北仑人,绍兴职业技术学院讲师,教务处副处长,主要研究方向:单片机教学改革与教学管理。

9.《单片机应用系统设计》课程教学大纲 篇九

一、教学与实践改革存在的问题

1.教学方式有待改进。在单片机的教学过程中,不少教师常常以单片机理论为教学的重中之重,实验常安排一些像清零程序、拆字程序、排序程序等与实践结合不紧密的基础实验,从而难以与实践紧密结合起来,再加上一些教师强调笔试的重要性,势必造成学生失去学习的兴趣和积极性,将更多精力用于考试过关,而难以使理论知识得到实践和应用。例如,循环左移和右移指令的讲解,只做理论上的推导,很难加深学生的印象,若能引入适当的EDA技术将这个循环左移和右移过程形象地展不出来,既能加深学生的印象,还能提高其学习兴趣。

2.传统教学的内容问题。由于单片机教材与实际应用有一定的差距,教材中提到的理论与实物已经是儿年前的市场产品或者是面临淘汰的产品,这样就会使学生接触到一些过时的知识,却没有看到新的改进,从而在一定程度上影响了学生的知识面和实践能力。实验课程体系验证性实验过多,综合性、启发性实验太少,没有大型设计性和综合性实验,基本没有对学生动手实践能力达到提高和训练。

3.学生对实践和动手缺乏积极性。不少学生对单片机的实践性缺少认识,不主动参与实践和设计,他们宁愿将时间放在英语考试或计算机等级考试上,却对单片机技术的实践和操作缺少兴趣,因此,培养和调动学生积极性显得尤为重要。

4.学校条件和经费的限制。在我们三本学校,教学实践改革除了以上三个问题之外,还会受到其他重要客观因素的阻碍,例如,电子技术迅速发展,需要投入更多的经费购买先进的教学器材和设备,同时也需要一些可以供教学展不的实物,再加上联系校外企业供学生实习也需要一定的活动资金,这些势必给教学实践带来很大的影响,这些客观条件在短时期内仍然很难改观。

二、教学实践改革简单可行的几点新建议

单片机教学实践的过程不会一蹴而就,需要不断作出改进,不断推陈出新,这样才可以保证教学实践工作的顺利进行。许多新的方法值得探索和大胆尝试,我们经过初步探索,总结出以下一些可行的新建议:

1.培养学生学习单片机的兴趣。采用多种教学方法和手段培养学生学习单片机的兴趣,例如:在单片机课堂教学过程中,应注重理论与实际应用相结合,在第一堂课给学生展不单片机制作的实物,如流水灯、电子琴等,使学生对单片机的应用看得见、摸得着,激发学生的学习兴趣。在讲述具体抽象内容之前,采用Proteus等仿真软件将教材中的实例或实际工程案例中用到此知识点的电路进行仿真验证,让学生有个感性认识,明确学习目标。在教学中采用启发式、讨论式的教学方法,改变满堂灌的教学方法,让学生从“让我学”转变为“我要学”。

2.优化教学内容。在课堂教学中,选用新版的、内容丰富的优秀教材,力求做到纵观全书,抓住关键,勤于总结,将具体内容与工程实践案例相结合,对实际应用中的重难点内容进行精讲,提出一些与工程实际应用密切相关的问题来引导学生积极思考,鼓励学生发表见解,活跃课堂氛围。在实践教学中除验证性和简单的设计性实验外,加入课程设计环节,在具体实施中以“学生为中心,教师为辅”的教学模式。同时向学生介绍单片机应用的优秀网站,引导学生充分利用丰富的网络资源,了解当前有关单片机的新书讯、新技术和新发展,以此来拓宽学生的知识面,延伸和补充课堂之外的教学内容,丰富和拓展单片机课程的学习,为学生将来独立进行软硬件设计打下良好基础。

3.鼓励学生展不自己的成果。其实在各班的学生中,都不缺乏对单片机设计有着浓厚兴趣的同学,那么就可以在全班范围内以小组为单位开展一些单片机的设计工作,例如以各宿舍为单位,这些同学平时接触和共同探讨的机会比较多,可以让那些敢于动手,积极表现的同学起到带头作用,然后争取到少量活动资金,建立兴趣小姐,就可以在教师的引导下,让学生自行设计和参与单片机技术的设计实践了。经过一段时间的努力后,教师可以鼓励学生自行上讲台展不各小组的设计成果,这样不仅可以提高学生的积极性,还可以让教师和学生做到教学相长。

4.请高校研究生作有趣易懂的产品设计报告。以往常有教师向院上提出应该多请专家给学生作专题报告以拓展学生的知识面,尽管学院作出了一定的努力,然而许多国内专家总是忙于手头工作,或者因为路程问题,最后不能完成这一愿望,即便有的专家过来作完报告,却也难以收到预期的效果,一些学生往往反映太过深奥,或者难于理解,或者与所学知识关联不大。对此,我们可以请来高校一些发表过优秀论文的研究生,利用周末过来讲解和展不他们的设计成果,这些研究生往往非常乐意奉献自己的论文成果,因此讲解得较为详细具体,并且可以做到浅显易懂,而本科生在具有一定理论基础情况下都能听懂。例如,上次一个高校的研究生给学生讲解LED点阵显T屏的原理和设计,学生们听后产生了浓厚的兴趣,这样很容易激发学生实践和动手的激情,并且把这份激情投入到以后的单片机设计和工作中去。

5.考核方式改革。通常来说,考核就是对教师教学效果的检验和学生水平的测试,同时也是督促和激发学生认真学习的原因和动力。在单片机的教学与实践改革过程中,我们提出了一种注重实践能力和应用能力培养的考核方式,课堂考勤占10%,平时成绩占10%,期末考试占50%,平时成绩的评定进行量化。这种考核方式突出的特点是平时成绩比例为我院最高,同时对其考核将一半的分值设定为实验成绩,并对学生在实验中的具体表现从实验态度、完成实验的情况、实践动手能力和课程设计等几方面进行量化。

10.单片机课程设计 篇十

设计题目: 基于单片机的8*8点阵显示数字设计

学生姓名: 指导教师: 二级学院: 专

业: 班

级: 学

号:

目 录

摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅱ 1 方案选择及总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1方案确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1.1功能要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1.2方案确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2器件选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2 控制系统设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1 控制系统硬件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1.1整体模块设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1.2单片机AT89C51„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1.3单片机最小系统设计„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.3.1晶振电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.3.2复位电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.4驱动电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.1.5LED点阵显示设计„„„„„„„„„„„„„„„„9 2.2控制系统软件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2.1软件设计思想„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2.2主程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2.3子程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 3 系统仿真及调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.1系统调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.2系统仿真„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.2.1protrus软件仿真„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.2.2程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„^„17 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

I

摘 要

现在市场上各类基于LED的显示屏较多,但大部分产品为单一模式的LED显示屏,其在显示内容的更换及显示屏的重组等方面都存在不便之处。但随着信息化社会的迅速发展,LED显示屏正在向显示内容丰富、信息更改方便等方面发展。因此制作一款多功能的LED广告显示屏是非常有意义地。

LED驱动显示采用动态扫描方法,动态扫描方式是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。以8×8点阵为例,把所有同一行的发光管的阳极连在一起,把所有同一列的发光管的阴极连在一起(共阳的接法),先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1行使其燃亮一定的时间,然后熄灭;再送出第2行的数据并锁存,然后选通第2行使其燃亮相同的时间,然后熄灭;第8行之后,又重新燃亮第1行,反复轮回。当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上),由于人眼的视觉暂留现象,就能看到显示屏上稳定的图形。该方法能驱动较多的LED,控制方式较灵活,而且节省单片机的资源。

本次课程设计的题目为8×8点阵数字显示,设计的任务为使用单片机控制8×8的点阵显示0到9的数字,不仅显示清晰,并且每经过一定时间,显示的数字加一,从0 到 9 循环。以AT89C51单片机为核心,采用串行传输、动态扫描技术,制作一款模块化LED多功能显示屏。

在资料收集方面,主要是参考了《51单片机原理及应用—基于Keil C与Proteus》一书,结合了一些网络资料,以及一些集成块的使用说明书。

在整个工作过程中,根据收集来的资料绘制出大概的原理图,然后通过Proteus仿真,与此同时运用Keil 编程,用Keil 与Proteus进行联调,调试成功后确定了原理图和控制程序。

II

第一章 方案选择及总体设计

1.1 方案确定

1.1.1 功能要求

1、采用STC-51单片机作为微处理器。

2、设计一个8×8点阵LED数码字符显示器。

3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。

4、动态显示“0——9”几个字符。

1.1.2 方案确定

采用ST89C51单片机作为微处理器,将共阳极二极管用共阴型接法连接成8×8点阵LED数码字符阵列,通过程序控制,采用动态显示,建立字符库“0——9”。

1.2 器件选择

微处理器采用ST89C51系列单片机,ST89C51单片机是这几年在我国非常流行的单片机,是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)高性能单片机,可擦除只读存储器可以反复擦除100次,具有低功耗、高性能的特点。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

第二章 控制系统设计

2.1控制系统硬件设计

2.1.1整体模块设计

本设计行、列驱动电路,显示器电路,运用单片机的智能化,系统的将每个功能电路模块连接在一起,总体结构设计如图2-1所示。

点阵显示器行驱动电路PC上位机单片机8×8点阵LED显示器电路点阵显示器列驱动电路

图2-1 硬件系统框图

此次需要实现的功能是利用一个ST89C51,一个8×8LED点阵,动态显示“0——9”10个字,采用PC上位机驱动显示电路。

2.1.2 单片机AT89C51 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产, 兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机能提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51单片机引脚图如图2-2所示。

图2-2 AT89C51引脚图

AT89C51管脚说明: VCC:供电电压。GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行

存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下所示: P3口管脚

备选功能: P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2:

来自反向振荡器的输出。

2.1.3 单片机最小系统设计

单片机的最小系统是能够让单片机工作的最小硬件电路。除了单片机外,最小系统还包括复位电路和时钟电路。

复位电路:单片机的复位电路接在复位信号RST上,复位电路用于将单片机内部电路的状态恢复到初始值。需要复位时按下按钮即可。

时钟电路:时钟电路为单片机工作提供基本时钟。时钟电路中包含一个晶体振荡器,简称晶振,频率范围是1.2~12MHz。晶体振荡频率越高,系统的时钟频率也越高,单片机的运行速度也就越快

ST89C51单片机最小系统电路由复位电路、晶振电路两部分组成。2.1.3.1 晶振电路设计

ST89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的的输入端和输出端,时钟可有内部或外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率采用12MHZ,C1、C2的电容值取30pF,电容的大小起频率微调的作用。晶振电路图如图2-3所示。

C1XTAL130pFC2XTAL230pF图2-3 晶振电路图

X112MHZ

2.1.3.2 复位电路设计

ST89C51单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位,使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。单片机有多种复位方式,常用的复位操作有上电复位和手动复位方式。本设计采用最简单的上电复位方式,电路如图2-4所示。上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,复位电路产生的复位信号(高电平有效)由RST引脚送入到内部的复位电路,对ST89C51单片机进行复位,复位信号要持续两个机器周期(24个时钟周期)以上,才能使ST89C51单片机可靠复位。当上电时,C1相当于短路,有时碰到干扰时会造成错误复位,可在复位端加个去耦电容,可以取得很好的效果。

ST89C51单片机复位电路如下图所示:

VCCAT89C51VCCC510MF/25VRSTR94.7KVSSR24.7KVSSRSTR1C10MF/25VS5 RSTVCCAT89C51VCC

图2-4 上电复位电路图

图2-5 按键电平复位电路图

复位电路工作原理:

上电瞬间RST引脚的电位与VCC等电位,RST引脚为高电平,随着电容C5充电电流的减少,RST引脚的电位不断下降,可以保持RST引脚在为高电平的时间内完成复位操作。

当单片机已在运行当中时,按下复位键S5后再松开,也能使RST引脚为一段时间的高电平,从而实现ST89C51单片机复位。

2.1.4 驱动电路设计

驱动电路图如图2-6所示。

图2-6 驱动电路图

74LS245引脚图如图2-7所示。

图2-7 74LS245引脚图

引出端符号: A A总线端

B B总线端

/G 三态允许端(低电平有效)DIR 方向控制端

74LS245是用来驱动LED或者其他的设备,它是8路同相三态双向总线收发器,可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能,既可以输出,也可以输入数据。

如果用89C51的P0口输出到数码管,那就要考虑到数码管的亮度以及P0口带负载的能力,当89C51单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时,必须接入74LS245等总线驱动器。选用74LS245提高驱动能力。P0口的输出经过74LS245提高驱动后,输出到数码管显示电路。

工作原理:

当片选端/CE低电平有效时,DIR=“0”,信号由B向A传输;(接收)DIR=“1”,信号由A向B传输;(发送)当CE为高电平时,A、B均为高阻态。

正向点亮一颗LED,至少也要10~20mA,若电流不够大,则LED不够大。而不管是ST89C51的I/O口,还是TTL、CMOS的输出端,其高态输出电流都不是很高,不过1~2mA而已。因此很难直接高态驱动LED,这时候就需要额外的驱动电路,通常有共阳型与共阴型LED阵列驱动电路,本设计才用共阴型高态扫描信号驱动电路。

共阴型LED阵列驱动电路采用高态扫描,也就是任何时间只有一个高态信号,其它则为低态。一行扫描完成后,再把高态信号转化到近邻的其他行,扫描信号接用一个反向驱动器,ST89C51本身内置一个反向驱动器,本设计将ST89C51作为点矩阵显示控制系统的控制核心,通过点矩阵实时显示并移动字符。

单片机的串口与行驱动器相连,用来发送显示数据信息。P3口与LED阵列的行引脚相连,送出数据、地址以及系统控制信号。输出低态时,最大可吸取0.5A,即500mA,若每个LED取30mA,7个LED同时点亮,需要210mA,完全满足LED点亮的基本条件。

所要显示的信号送入74LS245芯片,然后连接到LED阵列的列阵脚。对于高态的显示信号,将可提供其所连接LED的驱动电流,而这个驱动电流经过LED到输出端,形成正向回路,即可点亮该LED。其中每个晶体管任何时间只需负

责驱动一个LED,所以选择30mA射极电流的晶体管。驱动电路如图2-6所示。

2.1.5 LED点阵显示设计

本设计采用ATMEL公司的AT89C51作矩阵显示控制系统控制核心,12MHZ晶振,88点阵共阳LED显示器。其中,P0口作为字符数据输出口,P3口为字符显示扫描输出口,第31脚(EA)接电源,改变电阻(270×8)的大小可改变显示字符的亮度,驱动用74LS245芯片。

本设计LED矩阵显示器电路选用8×8点阵模块,系统由单片机控制。LED显示屏是将发光二极管按行按列布置的,在扫描驱动方式下可以按行扫描按列控制,也可以按列扫描按行控制。本文就是使用1块8×8点阵,采用按列扫描按行控制控制方式,扫描顺序自左向右,以满足数字显示的要求。8×8点阵LED结构如图2-8所示。

8×8点阵LEDabcdefgh12345678

图2-8 LED数码显示管

8×8 点阵LED的工作原理:LED点阵的显示方式是按显示编码的顺序,一行一行地显示。对于共阳型的点阵来说,当某一点所在的行对应高电平“1”并且其所在的列对应低电平“0”的时候,这一点就会被点亮。将每一行的显示时间进行一定的延时,由于人的视觉暂留现象,就会感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短,则亮度不够,若显示的时间太长,将会感觉到闪烁。图2-9为8×8点阵LED外观及引脚图,其等效电路如图2-10所示,只要其对应的X、Y轴顺向偏压,即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮,则Y0=1,X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。一个8×8点阵是由64个发光二极管按规律组成的,如图2-10所示。图中,行接高电平,列接低电平,发光二极管导通发光。

图2-9 8×8点阵LED外观及引脚图

图2-10 8×8点阵LED等效电路

8×8点阵数字显示的编码原理: 8×8点阵数字显示主要应用行扫描动态显示的方法实现,如图2-11所示,将行线依次置零,一次对列线编码,有红色填充部分为1,无填充部分为0。

图2-11 8×8点阵数字显示的编码原理

如此可得到“0”的编码为{0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00},同理可得到:

{0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00}

//1 {0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00}

//2 {0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}

//3 {0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00}

//4 {0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00}

//5 {0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00}

//6 {0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00}

//7 {0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}

//8 {0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}

//9 2.2控制系统软件设计

2.2.1 软件设计思想

主程序先进行设置中断,并启动,再进行键盘扫描载入“0——9”字型,然后判断一组字型是否扫描完,按不同情况进行循环调用子程序。进入子程序后,首先设置相应的程序,反复调用显示子程序,并在显示过程中反复调用键盘扫描子程序进行延时,判断是否退出相应的方式显示子程序。设计过程中,能很好得提高按键响应速度。

2.2.2 主程序流程图

主程序首先设置并启动T0中断,然后调用初始化程序,为后面程序要用到的数据调入,并清零一些用到的数据单元,然后载入“0——9”字型,进行扫描。图2-12为主程序流程图。

图2-12 主程序流程图

2.2.3 子程序流程图(定时中断服务程序)

图11 子程序流程图(定时中断服务程序)

第三章 系统仿真及调试

3.1系统调试

根据硬件电路图核对了元器件的型号、极性,安装是否正确,检查硬件电路连线是否与电路原理图一致,检查电路元器件是否都已经连接好。

通电后,用示波器检测单片机的复位和晶振电路是否有复位信号和振荡信号。

3.2 系统仿真

3.2.1 proteus软件仿真

使用proteus原理及仿真如图3-1所示。

如图3-1 proteus原理及仿真图

3.2.2 程序

#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code Table_of_Digits[]=

{ 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00,//0 //1 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00,//2 0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00,//3 0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00,//4 0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, 0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00,0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00,0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00

};uchar i=0,t=0,Num_Index;//主程序 void main(){ P3=0x80;

Num_Index=0;

//从0开始显示

TMOD=0x00;

//T0方式0 TH0=(8192-2000)/32;//2ms定时

TL0=(8192-2000)%32;IE=0x82;

//允许T0中断

TR0=1;

//启动T0 while(1);}

//T0中断函数

void LED_Screen_Display()interrupt 1 { TH0=(8192-2000)/32;

//恢复初值

TL0=(8192-2000)%32;P0=0xff;

//输出位码和段码

P0=~Table_of_Digits[Num_Index*8+i];P3=_crol_(P3,1);

//P3循环向左一位 //5 //6 //7

//8 //9

}

if(++i==8)i=0;if(++t==250){

} t=0;

//每屏一个数字由8个字节构成 //每个数字刷新显示一段时间

if(++Num_Index==10)Num_Index=0;//显示下一个数字

总结

经过单片机的课程设计,我有了很大的收获。

首先,就是让我加深了对单片机的掌握和理解与应用,知道单片机到底是怎样控制点阵,怎样应用在生活中的。并且让我懂得了要善于思考,追求严谨,认真解决问题,才会有更多的收获。

然后,提高了通过查阅资料解决问题的能力。通过查阅大量的相关资料,详细了解了LED的发光原理和LED显示屏的原理,了解了LED的现状,清楚地了解了LED显示屏与其它显示屏相比较有那些优点,明确了研究目标。并且通过对单片机资料的查阅和应用,更进一步增加了对单片机知识的理解和运用能力。并证实了自己的思路:“查资料→思考总结→运用→找出差错,再查资料和向别人询问→再次运用”的正确性。

最后,本系统能够完成设计任务,能够显示数字0-9,并且显示也较为稳定清晰。本系统具有硬件少,结构简单,容易实现,性能稳定可靠,成本低等特点。在本次课程设计中,主要使用了Proteus和Keil等软件进行硬件电路和控制程序的设计,加深了对这些软件的了解。感到Proteus对电子专业的同学来说是一个很有用的软件。总体来说这次的课程设计很成功,达到了预想的目的:学到了知识,提高了能力,完成了任务。

参考文献

[1] 张靖武,周灵彬 《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》北京 电子工业出版社 [2] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉 《8051单片机实践与应用》北京 清华大学出版社 [3] 李群芳,肖看 《单片机原理、接口及应用》北京 清华大学出版社

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