河海大学51单片机课程设计
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51单片机计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握51单片机的基本原理及其在计算器中的应用。
2. 使学生理解并掌握计算器程序设计的步骤和要点,包括键盘输入、显示输出、数据处理等。
3. 帮助学生了解并掌握基本的数字逻辑运算,如加、减、乘、除等。
技能目标:1. 培养学生运用51单片机进行计算器硬件设计和程序编写的能力。
2. 培养学生运用Keil等开发工具进行51单片机程序开发的能力。
3. 培养学生通过查阅资料、团队协作解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术和编程的兴趣,培养其主动学习的态度。
2. 培养学生的创新意识和动手能力,使其具备解决问题的信心。
3. 培养学生良好的团队协作精神和沟通能力,提高其综合素质。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对51单片机有一定了解。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以项目为导向,引导学生主动探索、实践和解决问题。
通过课程学习,使学生达到预定的知识目标和技能目标,并培养其情感态度价值观。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机原理回顾:涉及51单片机的内部结构、工作原理、寄存器等基础知识。
相关教材章节:第一章《51单片机概述》2. 计算器功能设计:介绍计算器的基本功能,如数字输入、运算符选择、结果显示等。
相关教材章节:第二章《51单片机I/O口应用》3. 硬件电路设计:讲解计算器硬件电路的搭建,包括键盘电路、显示电路等。
相关教材章节:第三章《51单片机硬件设计基础》4. 程序设计:分析计算器程序设计的流程,包括程序框架、各功能模块的实现等。
相关教材章节:第四章《51单片机C语言编程》5. 软件开发工具使用:介绍Keil开发环境的使用方法,编译、下载程序到51单片机。
51单片机期末课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握51单片机的基本原理和结构组成,包括内部资源、指令系统及编程方法。
2. 学会使用51单片机的开发工具和编程环境,如Keil C及ISP下载线。
3. 掌握51单片机在嵌入式系统中的应用,能够阅读并分析相关电路图。
技能目标:1. 能够独立设计并编写简单的51单片机程序,实现基础的外围设备控制,如LED灯、蜂鸣器等。
2. 能够运用所学的知识解决实际的51单片机编程问题,进行基本的程序调试和故障排查。
3. 通过课程设计项目,培养动手实践能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对于电子技术和编程的兴趣,激发其主动探索和创新的热情。
2. 增强学生的工程意识,培养严谨、细致、负责的学习态度和职业素养。
3. 通过课程学习,使学生认识到技术对生活的影响,增强社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生,在已有电子技术和C语言编程基础的前提下,进一步深化对51单片机的理解与应用。
课程性质为理论与实践相结合,强调知识的应用性和实践性。
在教学过程中,注重培养学生的自主学习和问题解决能力,以项目驱动教学,确保学生能够达到预设的学习成果。
通过期末课程设计,巩固所学知识,提高综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标,结合教材以下章节展开:1. 51单片机原理概述:包括内部结构、工作原理、资源分布等,重点理解时钟电路、复位电路的作用。
- 教材章节:第1章 51单片机基础2. 51单片机指令系统与编程:学习汇编语言编程,掌握常用指令,理解程序执行流程。
- 教材章节:第2章 51单片机指令系统与编程3. 开发工具使用:介绍Keil C集成开发环境和ISP下载线的使用方法,学会创建、编译、下载程序。
- 教材章节:第3章 51单片机开发工具4. 外围设备控制:学习51单片机与LED灯、蜂鸣器、数码管等外围设备的接口与编程控制。
- 教材章节:第4章 51单片机外围设备编程5. 传感器应用:结合实际案例,学习传感器与51单片机的连接和数据处理。
51单片机课程设计题目一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点;2. 学会使用51单片机的开发环境,掌握相关编程语言;3. 掌握51单片机外围电路的设计方法,能进行基本的电路连接;4. 了解51单片机在实际应用中的典型场景和案例分析。
技能目标:1. 能够独立完成51单片机的程序编写、调试及优化;2. 能够运用51单片机进行简单的控制系统设计,具备实际操作能力;3. 能够通过查阅资料、团队协作等方式解决51单片机开发过程中遇到的问题;4. 能够对51单片机项目进行评估、总结,提高自身项目管理和执行能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的编程习惯;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与表达能力;4. 培养学生具备一定的工程素养,关注51单片机在科技发展中的应用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,以项目驱动、任务导向的方式进行教学。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重实践操作,引导学生主动探索、动手实践,培养解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过课程学习,使学生具备51单片机开发的基本技能,为后续深入学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 51单片机基本原理及结构:包括内部资源、引脚功能、工作原理等;教材章节:第一章 51单片机概述2. 51单片机指令系统与编程:掌握汇编语言编程、C语言编程;教材章节:第二章 51单片机指令系统与编程3. 51单片机开发环境:学习Keil、Proteus等开发工具的使用;教材章节:第三章 51单片机开发环境及工具4. 51单片机I/O口编程与应用:掌握I/O口编程,实现基本输入输出控制;教材章节:第四章 51单片机I/O口编程与应用5. 51单片机中断系统:学习中断处理程序编写,了解中断优先级;教材章节:第五章 51单片机中断系统6. 51单片机定时器/计数器:学习定时器/计数器的编程及应用;教材章节:第六章 51单片机定时器/计数器7. 51单片机串行通信:了解串行通信原理,学会串行通信编程;教材章节:第七章 51单片机串行通信8. 51单片机外围电路设计:学习外围电路设计方法,进行实际操作;教材章节:第八章 51单片机外围电路设计9. 51单片机项目实践:结合实际案例,进行项目设计与实施;教材章节:第九章 51单片机项目实践教学内容安排与进度:共10个课时,每课时45分钟。
51单片机无线课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解51单片机的基本原理,掌握无线通信技术的基本概念;2. 学生能够掌握51单片机编程的基础知识,包括指令系统、寄存器配置等;3. 学生能够了解无线模块的工作原理,并掌握相关调试方法;4. 学生能够运用51单片机及无线模块实现简单的数据传输和控制功能。
技能目标:1. 学生能够独立完成51单片机的编程与调试;2. 学生能够独立搭建无线通信系统,实现数据收发;3. 学生能够运用所学的知识解决实际问题,具备一定的课程设计能力;4. 学生能够通过课程实践,提升动手能力、团队协作能力和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到单片机及无线通信技术在日常生活中的应用,激发学习兴趣;2. 学生能够通过课程学习,培养严谨的科学态度和良好的学习习惯;3. 学生能够树立团队协作意识,学会与他人分享成果,培养合作精神;4. 学生能够关注单片机及无线通信领域的发展动态,培养持续学习的意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程设计,旨在让学生在掌握51单片机及无线通信技术基础知识的基础上,通过实际操作,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的单片机基础和编程能力,对无线通信技术有一定了解,但实践能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,培养学生独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机原理及编程基础:- 单片机结构及工作原理- 51单片机指令系统与寄存器- C语言编程基础与Keil开发环境使用2. 无线通信技术原理与模块:- 无线通信基本原理- 常用无线模块介绍(如NRF24L01)- 无线模块的配置与调试方法3. 51单片机与无线模块的接口技术:- 单片机与无线模块的硬件连接- 单片机与无线模块的软件编程- 数据发送与接收处理4. 课程设计实践:- 简单无线数据传输系统设计- 实现无线控制功能(如远程开关、温度监测等)- 课程设计报告撰写与展示教学内容安排与进度:第一周:51单片机原理及编程基础第二周:无线通信技术原理与模块第三周:51单片机与无线模块的接口技术第四周:课程设计实践与成果展示教材章节:《单片机原理与应用》第三章:51单片机结构与工作原理;第四章:51单片机指令系统与编程;第七章:无线通信技术及其应用。
51单片机课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构、工作原理及其功能特点;2. 学会使用51单片机的指令系统进行程序设计;3. 掌握51单片机与外围电路的接口技术,能实现简单的硬件控制功能;4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 能够运用C语言编写51单片机的程序,实现基础控制功能;2. 能够运用仿真软件对51单片机程序进行调试,分析并解决简单问题;3. 能够设计简单的51单片机硬件系统,进行电路连接和功能测试;4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、务实的科学态度,提高自主学习能力;3. 培养学生关注社会发展,了解科技在生活中的应用,增强社会责任感;4. 培养学生团队合作精神,尊重他人意见,善于沟通交流。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,以51单片机为核心,结合硬件和软件,培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成简单的51单片机控制系统设计。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下几个部分:1. 51单片机硬件结构及原理- 熟悉51单片机的内部结构、引脚功能;- 掌握51单片机的工作原理及性能特点。
2. 51单片机指令系统与编程- 学习51单片机的指令集,理解各指令的功能和使用方法;- 掌握C语言在51单片机编程中的应用。
3. 51单片机外围接口技术- 学习51单片机与常见外围电路(如LED、LCD、键盘等)的接口技术;- 掌握外围设备的控制原理及编程方法。
4. 仿真软件的使用- 学习使用Keil、Proteus等仿真软件进行51单片机程序设计和调试;- 掌握仿真软件的操作方法,提高程序调试效率。
51单片机板子课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解51单片机的硬件结构和原理,掌握其基本编程方法。
2. 学生能运用51单片机的指令集,实现简单的控制程序。
3. 学生了解51单片机在嵌入式系统中的应用,掌握相关传感器和执行器的接入与控制。
技能目标:1. 学生具备独立搭建51单片机电路的能力,并能进行基本的调试。
2. 学生能够编写简单的51单片机程序,实现基础的控制功能。
3. 学生通过课程学习,培养解决问题的能力,提高创新思维和实践操作技能。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对电子技术的兴趣和热情,增强对科技发展的关注。
2. 学生通过课程学习,树立正确的价值观,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感。
3. 学生在团队合作中,学会相互沟通、协作,培养团队精神和集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生为高年级学生,已具备一定的电子技术基础和编程能力。
教学要求:课程教学应结合实际案例,注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 51单片机硬件结构:介绍51单片机的内部结构、工作原理、引脚功能等。
- 指令系统:讲解51单片机的指令集,包括数据传送、逻辑运算、算术运算等。
- 编程方法:学习51单片机的编程语言,如汇编语言和C语言。
2. 实践操作:- 电路搭建:学会使用面包板搭建51单片机电路,接入LED、按键、蜂鸣器等基础元件。
- 程序设计:编写程序实现LED灯闪烁、按键控制蜂鸣器、温度传感器数据读取等。
- 调试技巧:掌握51单片机程序下载、调试方法,解决常见问题。
3. 教学大纲:- 第一周:51单片机硬件结构、工作原理及引脚功能。
- 第二周:51单片机指令系统、编程语言及编程方法。
- 第三周:电路搭建,实现基础控制功能(如LED灯控制)。
简单51单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点;2. 学会使用51单片机的开发环境,掌握相关编程语言及语法;3. 掌握51单片机外围电路的连接方法,了解常见传感器的使用;4. 掌握51单片机在实际应用中的调试与优化方法。
技能目标:1. 能够运用51单片机编写简单的程序,实现基本的功能;2. 能够分析并解决51单片机在实际应用中出现的问题;3. 能够运用所学知识,设计并实现简单的51单片机控制系统;4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、求实的科学态度,养成良好的学习习惯;3. 培养学生具备积极向上的心态,面对困难和挑战时保持乐观;4. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同解决问题。
本课程针对初中学段学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本课程的学习,学生将能够掌握51单片机的基本知识和技能,培养实际应用能力,同时培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
本章节教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。
具体教学内容如下:1. 51单片机基础知识:介绍51单片机的结构、原理及功能特点,包括内部资源、外部接口等,对应教材第一章。
2. 开发环境与编程语言:学习51单片机的开发环境搭建,掌握C语言编程基础,包括数据类型、运算符、控制语句等,对应教材第二章。
3. 基本I/O口操作:学习51单片机I/O口编程,实现LED灯、蜂鸣器等基本控制,对应教材第三章。
4. 中断与定时器:介绍中断系统、定时器原理及应用,学会编写中断服务程序,对应教材第四章。
5. 外围电路与传感器:学习51单片机与外围电路的连接方法,了解常见传感器的工作原理及使用,对应教材第五章。
6. 实际应用案例分析:分析51单片机在实际应用中的案例,如温度控制系统、智能家居等,对应教材第六章。
51单片机C语言教程课程设计一、引言51单片机作为最近几十年最热门的单片机之一,被广泛用于嵌入式系统、电子制造和自动化控制等领域。
为了能够更好地应用和掌握51单片机编程技术,本课程设计将以C语言为基础,结合51单片机硬件平台,为大家提供全面而简洁的51单片机C语言教程。
二、课程设计目标本课程主要旨在帮助学生掌握以下技能和知识:1.了解51单片机的基本原理,硬件平台和编程模式;2.掌握51单片机的C语言程序设计,包括数据类型、控制语句、循环语句、函数、数组等知识点;3.学会51单片机实时操作系统(RTOS)的概念和应用;4.实现51单片机各类实际应用和案例,比如LED亮灯、蜂鸣器发声、控制电机等。
三、教学内容1. 51单片机原理1.51单片机的基本框图和硬件平台2.51单片机的存储媒介,包括RAM、ROM和EEPROM等3.51单片机的PIN口、中断、时钟和定时器等2. C语言程序设计1.数据类型、变量和常量2.控制语句和循环语句3.函数、指针和数组4.位操作、结构体和联合体等3. 51单片机实时操作系统(RTOS)的概念和应用1.实时操作系统的基本概念和分类2.51单片机实时操作系统的设计原理和实现方法3.常见的51单片机RTOS,包括RTX51、uC/OS-III等4. 51单片机案例实现1.LED数码管显示和亮灯控制2.蜂鸣器和音乐播放3.PWM控制电机4.红外控制器实现四、教学方法本课程将采用以下教学方法,提供全面而有趣的学习体验:1.理论讲解:通过课堂上讲述和PPT课件以及教材,讲解51单片机C语言教程中的理论知识点;2.实验操作:通过在线仿真和模拟实验板操作,实现51单片机C语言教程中的案例实现;3.课程项目:通过课程项目的形式,进行51单片机应用的实际操作和实现;五、学习资源本课程设计主要基于以下教材和资源:1.《51单片机C语言程序设计》;2.《51单片机原理及应用》;3.Keil或Code Vision等软件同时,为了方便学生自学和参考,本课程还将提供如下学习资源:1.数据手册和开发文档;2.在线视频讲解;3.网络资源和论坛;六、考核方式为了帮助学生对本课程的学习成果进行检查和评估,本课程设计将采用以下考核方式:1.平时成绩占比30%,包括出勤、课堂作业、在线测试、综合表现等;2.期末考核占比70%,包括实验操作、代码调试和课程项目等。
51单片机计课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本组成、工作原理及其在嵌入式系统中的应用。
2. 掌握51单片机的编程语言(C语言),能够阅读和编写简单的程序。
3. 学习51单片机的I/O口编程、定时器/计数器、中断系统等基础应用。
4. 了解51单片机与其他外围设备的通信接口,如串行通信。
技能目标:1. 能够使用51单片机的开发环境,如Keil uVision和Proteus进行程序设计和仿真。
2. 培养学生的动手实践能力,通过实验箱或面包板搭建简单的51单片机应用电路。
3. 培养学生的问题分析和解决能力,通过编程解决实际问题。
4. 学会查阅技术文档和参考资料,提升自主学习能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 强调团队合作和交流分享的重要性,培养学生的团队协作能力。
3. 增强学生的工程意识,认识到科技对于社会发展的重要性。
4. 引导学生形成严谨的科学态度,注重实践操作的准确性和程序的逻辑性。
本课程针对高年级学生,考虑其已有一定电子和编程基础,课程设计注重理论与实践相结合,通过项目驱动的教学方法,使学生在实践中掌握知识,提升技能,同时培养积极的情感态度价值观。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成简单的51单片机项目设计,为后续深入学习嵌入式系统打下坚实基础。
二、教学内容1. 51单片机基础知识- 51单片机结构及工作原理- 51单片机引脚功能及内部资源- 编程环境Keil uVision与Proteus使用方法2. 51单片机C语言编程- 数据类型、运算符与表达式- 控制语句(循环、分支)- 函数的定义与调用- 中断处理程序编写3. 51单片机I/O口编程- I/O口输入输出控制- 延时函数编写- 按键与LED控制4. 定时器/计数器- 定时器/计数器工作原理- 定时器/计数器编程方法- 定时器应用案例5. 中断系统- 中断系统原理与分类- 中断系统编程- 中断应用案例6. 串行通信- 串行通信原理- 51单片机串口编程- 串口通信应用案例7. 综合项目设计与实践- 项目需求分析- 硬件电路设计与搭建- 软件程序设计与调试- 项目展示与评价教学内容依据课程目标和学科特点进行安排,注重知识体系的科学性和系统性。
51单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构,掌握其工作原理;2. 学会使用51单片机的指令集,能进行基本的编程操作;3. 掌握51单片机中断、定时器等模块的使用方法;4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用。
技能目标:1. 能够运用C语言编写51单片机程序,实现简单功能;2. 能够使用仿真器进行51单片机程序调试,解决常见问题;3. 能够结合实际需求,设计并实现51单片机控制系统;4. 培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术、嵌入式系统的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生严谨、细心的学习态度,提高学生的自主学习能力;3. 培养学生面对问题的解决能力,增强学生的自信心;4. 培养学生的创新意识和团队精神,为未来职业发展奠定基础。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成51单片机的硬件连接和编程;2. 学生能够利用51单片机实现至少两个实际项目(如温度控制器、智能小车等);3. 学生能够在课程结束后,对51单片机有更深入的理解,为后续学习嵌入式系统打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容围绕51单片机的原理与应用展开,分为以下四个部分:1. 硬件结构与原理:详细介绍51单片机的内部结构,包括CPU、存储器、I/O口、定时器、中断系统等模块,使学生掌握其工作原理。
2. 指令系统与编程:讲解51单片机的指令集,教授C语言编程基础,使学生能够编写简单的51单片机程序,掌握编程技巧。
3. 中断与定时器:深入讲解51单片机的中断系统和定时器功能,通过实例分析,使学生能够灵活运用中断和定时器实现特定功能。
4. 实践项目:结合实际应用,开展至少两个实践项目,如温度控制器、智能小车等,让学生动手实践,提高学生的实际操作能力和创新能力。
教学内容安排如下:1. 硬件结构与原理:2课时,重点讲解51单片机的内部结构及其工作原理;2. 指令系统与编程:4课时,教授指令集和C语言编程,配合实例演示;3. 中断与定时器:3课时,通过案例分析,使学生掌握中断和定时器的应用;4. 实践项目:6课时,分组进行项目实践,培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
51单片机论坛课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点;2. 掌握51单片机的编程语言(C语言)及编程技巧;3. 学会使用51单片机的开发工具(如Keil uVision、STC-ISP)进行程序编写、编译、下载及调试;4. 了解51单片机在现实生活中的应用案例,提高对单片机技术的认识。
技能目标:1. 能够独立编写简单的51单片机程序,实现基础功能(如点亮LED灯、读取温度传感器数据等);2. 学会使用51单片机的外设(如LCD显示屏、键盘、传感器等),实现复杂的功能;3. 培养学生动手实践能力,提高问题分析、程序调试和故障排查的能力;4. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术的兴趣和热情,激发学生学习主动性和积极性;2. 培养学生勇于尝试、克服困难的精神,提高面对挫折的心理承受能力;3. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好编程习惯;4. 增强学生的创新意识,鼓励学生发挥想象,将所学知识应用于实际项目中。
本课程针对中学生设计,充分考虑学生年龄特点,结合学科知识体系,注重实践性与实用性。
课程目标旨在帮助学生掌握51单片机的基本知识,培养编程技能,提高团队协作能力,同时激发学生对单片机技术的兴趣,为后续学习奠定基础。
在教学过程中,教师需关注学生个体差异,充分调动学生积极性,确保课程目标的实现。
通过本课程的学习,使学生能够运用所学知识解决实际问题,为我国培养更多具备创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 51单片机基础知识:介绍51单片机的结构、工作原理、功能特点及编程接口等,对应教材第一章。
2. 51单片机编程语言(C语言):讲解C语言基础知识,如变量、数据类型、运算符、控制语句等,结合51单片机编程实例,对应教材第二章。
3. 开发工具使用:学习Keil uVision、STC-ISP等开发工具的使用,进行程序编写、编译、下载及调试,对应教材第三章。
51单片机相关课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构,掌握其工作原理;2. 学习并掌握51单片机的指令系统,能进行基本的编程操作;3. 了解并掌握51单片机在嵌入式系统中的应用。
技能目标:1. 能够运用C语言编写简单的51单片机程序,实现基础功能;2. 学会使用仿真软件对51单片机程序进行调试,解决常见问题;3. 能结合实际需求,设计并实现简单的51单片机控制系统。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术及编程的兴趣,激发其创新意识;2. 培养学生团队协作精神,使其在项目实践中学会沟通与分享;3. 强化学生的工程意识,使其认识到技术对社会发展的作用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,培养其动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术和编程基础,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,通过项目驱动教学,使学生在实践中掌握知识,提高技能。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,引导其形成积极的学习态度和正确的价值观。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机硬件结构及原理:介绍51单片机的内部结构,包括CPU、存储器、I/O口、定时器等模块,分析其工作原理及相互关系。
相关教材章节:第一章 51单片机概述与硬件结构2. 51单片机指令系统及编程:讲解51单片机的指令集,学习C语言编程基础,编写简单的程序实现基础功能。
相关教材章节:第二章 51单片机指令系统与编程3. 仿真软件使用与程序调试:学习使用Keil、Proteus等仿真软件,进行51单片机程序的编写、编译、调试及下载。
相关教材章节:第三章 51单片机程序开发与调试4. 51单片机应用实例:分析并实践51单片机在嵌入式系统中的应用,如温度控制、灯光调节等。
相关教材章节:第四章 51单片机应用实例5. 课程项目实践:分组进行项目实践,设计并实现一个简单的51单片机控制系统,如智能小车、智能家居等。
51单片机的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的硬件结构,掌握其工作原理;2. 学会使用51单片机的开发环境,掌握基本的编程语法和技巧;3. 掌握51单片机中断、定时器、串行通信等模块的应用;4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用,培养对单片机应用场景的认识。
技能目标:1. 能够独立设计简单的51单片机程序,完成基础的控制任务;2. 能够运用51单片机解决实际问题,具备一定的编程调试能力;3. 能够阅读和分析51单片机的相关资料,提高自学能力和技术文献阅读能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术的兴趣,激发学生探索嵌入式领域的热情;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 引导学生关注我国单片机技术的发展,增强学生的民族自豪感;4. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度,养成良好的编程习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在通过51单片机的学习,让学生掌握基本的单片机原理和编程技能,培养实际操作和解决问题的能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程基础,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,以实例教学为主,培养学生动手实践能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,激发学生的学习兴趣和探究欲望。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机硬件结构:介绍51单片机的内部结构、引脚功能、工作原理等,结合教材第二章内容进行讲解。
- 微控制器原理- 51单片机引脚功能- 时钟与复位电路2. 开发环境与编程工具:学习51单片机的开发环境搭建,掌握编程工具的使用。
- Keil C51集成开发环境安装与配置- 51单片机程序编写、编译与下载3. 51单片机编程语言:学习单片机C语言编程基础,掌握基本语法和编程技巧。
- C语言基础语法- 特定寄存器的操作与编程4. 中断与定时器:学习中断系统、定时器的工作原理和应用实例。
1、启动MedWin第一步:启动MedWin●如果已经连接仿真器,屏幕上出现MedWin的初始画面,直接进入MedWin。
●如果没有连接仿真器,屏幕上出现端口选择画面。
第二步:选择进入在线仿真或模拟仿真●由于仿真器供电电源、通讯电缆连接问题,请检查并使仿真器工作正常后,点击仿真器按钮,进入在线仿真(用于硬件实验)。
●点击模拟仿真按钮,进入模拟仿真状态。
(用于软件实验)2、MedWin开发入门使用项目管理方式开发程序步骤:●建立一个新的项目进入第一步——新建项目文件●打开已经存在的项目文件进入第三步——打开项目文件第一步:新建项目文件命令:【项目管理】-【新建项目文件】弹出创建项目的对话框,在项目名称框中输入项目名称(英文,不超过8个字符),其它选项不变。
然后按确认按钮,此时系统会弹出添加文件对话框,可以选择需要的文件进行添加,如果想新建文件可以在文件名框中添入文件名(必须带后缀.asm)然后单击打开按钮即可。
第二步:添加文件命令:【项目管理】-【添加文件项】进行该操作后系统会弹出添加文件对话框,可以选择需要的文件进行添加,如果想添加一新文件可以在文件名框中添入文件名(必须带后缀)然后单击打开即可。
第三步:打开项目文件命令:【项目管理】-【打开项目文件】对于调试已经存在的项目,可以直接打开项目文件进入第四步操作。
第四步:编辑,编译/汇编/连接命令:【项目管理】-【编译/汇编】进行该操作可以将编辑好的文件进行编译/汇编。
这一步骤产生OBJ文件。
第五步:错误信息关联文件经过编译/汇编后的结果显示于消息窗口,出现错误后错误信息与文件关联。
在消息窗口中错误之处双击鼠标左键或键入回车,即可将错误与文件关联。
●如果没有错误,进入第六步操作●如果出现错误,修改文件后重复进行第四步操作第六步:产生代码并装入仿真器命令:【项目管理】-【产生代码】命令:【项目管理】-【产生代码并装入】命令:【项目管理】-【重新产生全部代码】产生代码或产生代码并装入命令对经过编译/汇编无误后产生的OBJ文件进行连接产生用于下载的代码。
51单片机定时课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点;2. 掌握定时器/计数器在51单片机中的应用方法;3. 学会编写与定时器/计数器相关的程序代码,实现特定功能;4. 了解定时器/计数器在实际工程中的应用案例。
技能目标:1. 能够正确连接51单片机外围电路,搭建实验平台;2. 熟练运用C语言编写定时器/计数器程序,实现定时功能;3. 学会分析并解决51单片机定时器/计数器编程过程中遇到的问题;4. 提高实际动手操作能力,培养工程素养。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队协作精神,增强沟通与表达能力;3. 培养学生严谨的科学态度,提高分析问题和解决问题的能力;4. 引导学生关注科技创新,认识到单片机在现代社会中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论与实验相结合的方式,使学生掌握51单片机定时器/计数器的相关知识,培养实际操作能力。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探索,提高实践能力。
二、教学内容1. 51单片机基本结构及原理回顾:包括CPU、内存、I/O口、定时器/计数器等组成部分;2. 定时器/计数器原理及功能:讲解定时器/计数器的工作原理、计数模式、定时精度等;3. 定时器/计数器编程方法:介绍定时器/计数器的控制寄存器、相关编程指令及编程流程;4. 实验操作:指导学生进行实验操作,包括硬件连接、程序下载、调试与优化;5. 应用案例分析:分析实际工程中定时器/计数器的应用案例,如流水灯、温度控制等;6. 综合设计:鼓励学生运用所学知识,自主设计具有实际意义的定时器/计数器应用项目。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲安排如下:1. 第一章节:回顾51单片机基本结构及原理,为后续学习奠定基础;2. 第二章节:详细介绍定时器/计数器原理及功能,引导学生了解定时技术;3. 第三章节:讲解定时器/计数器编程方法,培养学生实际编程能力;4. 第四章节:实验操作,加强学生对理论知识的巩固,提高动手能力;5. 第五章节:应用案例分析,拓展学生视野,激发创新意识;6. 第六章节:综合设计,检验学生学习成果,提高综合运用能力。
51单片机课程设计51单片机课程设计一、课程背景1、基于实际工程应用,单片机可广泛应用于家电、计算机、通信、汽车及其它自动化控制领域,日益需要在选材、分析和处理能力等方面作准确分析,提高物联网相关技术人才培养质量。
2、51单片机是一种具有优秀性能和多功能的可编程控制器,其功能包括存储器、输入输出功能、定时功能。
3、掌握51单片机的开发环境,可以实现在51单片机上编写程序,实现各种功能开发,可以简化完成物联网数据采集、控制、传输等工作。
二、课程宗旨1、使学习者具备编写程序和调试51单片机的能力,调动学生对51单片机的兴趣。
2、让学生利用51单片机作出各种技术实现,解决日常生活中的实际问题。
3、培养学生灵活运用51单片机进行技术开发的能力。
4、能够指出注意事项和错误,带领学生解决其它问题,做出正确有用的决定能力。
三、课程结构1、基础篇(1)51单片机原理介绍,介绍其CPU、I/O 端口、定时器/计数器等功能,及基本的组成结构。
(2)51单片机的程序设计实验,如单片机的程序结构及汇编程序编写、语句编写等技术。
2、应用篇(1)实验程序的编写与调试,实验的实践操作,将重点放在实践操作上。
(2)实验内容实现51单片机常用的电子系统控制及现场总线控制技术。
3、开发篇(1)解决实际工程中应用问题,编写仪器控制系统程序。
(2)学习使用Keil开发环境,习得控制程序的编写、调试、软件的配置知识。
(3)完成常用的智能硬件设计,提供专业实现方案。
四、课程考核考核手段主要采用实验报告、加分考核、平时表现评比等方式,通过考查学生实验技能和应用能力来鉴定学生能力掌握水平。
河海大学计算机与信息学院(常州)单片机课程设计技术报告课题名称:51单片机与PC机串口通信年级专业:08级自动化学生姓名:黎 胜学生学号: 0862510137指导老师:陆晓春二零一零 年 十二 月目录第一章单片机及MAX232芯片简介 (3)1.1AT89S52单片机简介 (3)1.2MAX232芯片简介 (3)第二章串口通信原理 (3)2.1通信协议介绍 (3)2.251单片机异步串行通信介绍 (3)第三章硬件设计 (4)3.1单片机最小系统模块 (4)3.2ISP下载口模块 (5)3.3RS232电平转换电路模块 (5)3.4LCD12864液晶显示模块 (6)3.54*4矩阵式键盘模块 (7)3.6蜂鸣器模块 (7)3.7原理图、PCB板及实物图 (8)第四章软件设计 (9)4.1Keil C51简介 (9)4.2软件设计 (9)4.3程序流程图 (9)第五章调试 (10)参考文献 (11)附件:程序(略) (11)第一章单片机及MAX232芯片简介1.1AT89S52单片机简介AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
1.2MAX232芯片简介MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
由于电脑串口RS232电平是-10v~ +10v,而一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0~+5v, MAX232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。
该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-V TTL/CMOS电平。
每一个发送器将TTL/CMOS 电平转换成TIA/EIA-232-F电平。
第二章串口通信原理2.1通信协议介绍通信数据格式如下表所示:前导符 站号地址 功能码 数据长度 数据 结束符 校验码## AAAA FF LL DDDD @@ X在通信中所有数据必须按上表所示的数据格式。
2.251单片机异步串行通信介绍51单片机的中断系统中第4个中断就是串口中断,要进行串口通信首先就要打开CPU 总中断EA,还要打开串口通信中断ES,这是串口通信的前堤,而串口通信也跟计时器一样有很多的模式,因此我们还要设置SCON寄存器来指定采用哪一种方式进行通信,在本系统中我们采用的是方式1。
在通信的过程中,我们还要设定通信的波特率,否则,单片机是无法进行采样的,也不会得到正确的结果。
为什么要设定波特率,因为单片机会以16倍波特率的速度进行采样,本系统中我们采用的是10位异步收发方式,10位有8位数据位,第一位和最后一位是发送数据的起始与结束符。
则采用高的波特率不会出错。
该系统采用了定时器1的方式2来设定波特率,即8位自动重装。
将常数放入TH,而TL中则是初始化参数,当溢出时,单片机会自动将TH中的常数装入TL中。
串口工作在方式1或3时的波特率计算结果如下表:波特率(b/s)fosc(MHz) SMOD 定时器T1C/T 工作方式初值62.5k 12 1 0 2 FFH19.2k 11.0592 1 0 2 FDH9600 11.0592 0 0 2 FDH4800 11.0592 0 0 2 FAH2400 11.0592 0 0 2 F4H1200 11.0592 0 0 2 E8H第三章硬件设计3.1单片机最小系统模块从机是以AT89S52为核心,外接一些外围器件构成的。
单片机最小系统如下图:图3.1-1单片机最小系统单片机最小系统由复位电路和晶振电路组成,该复位电路包括了上电复位和手动复位。
当MCS-5l系列单片机的复位引脚RESET出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。
在上电瞬间,电容充电电流最大,电容相当于短路,RST端为高电平,自动复位。
电容两端的电压达到电源电压时,电容充电电流为零,电容相当于开路,RST端为低电平,程序正常运行。
当按下按键S18时,RST直接与VCC相连,为高电平形成复位,同时电解C4电容被短路放电;按键松开时,VCC对电容充电,充电电流在电阻上,RST依然为高电平,仍然是复位,充电完成后,电容相当于开路,RST为低电平,正常工作。
从而实现上电或开关复位的操作。
晶振电路由两个30pF电容C5、C6和一个11.0592MHz的晶振Y1组成。
之所以选择11.0592的晶振是为了方便计算波特率。
一个稳定的系统必定有一个好的最小系统,要使单片机能稳定的工作,在PCB布线是一定要注意三点:晶振与单片机引脚连接的线要尽量地短;晶振下面尽量不要走线;晶振周围最好加地线隔离。
3.2ISP下载口模块在写完程序后,我们要把生成的 .hex文件烧写到单片机里。
这时PC机通过烧写线(图3.2-1)和单片机的ISP口相连,然后用智峰烧写软件(图3.2-3)将 .hex文件烧写到单片机里。
图3.2-1烧写线 图3.2-2 ISP下载口电路图3.2-3智峰烧写软件3.3RS232电平转换电路模块MCS51单片机有一个全双工的串行通讯口UART,利用其RXD和TXD与外界进行通信,其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF,可同时发送和接收数据。
所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。
单片机串口有3条引线: TXD (发送数据)、RXD (接收数据)和GND(信号地)。
因此在通信距离较短时可采用简单三连线结构。
PC 机有两个标准的RS232串行口,其电平采用的是EIA电平,而MCS51单片机的串行通信是由TXD (发送数据)和RXD (接收数据)来进行全双工通信的,它们的电平是TT L电平;为了PC机与MCS51机之间能可靠地进行串行通信,需要用电平转换芯片,我们采用了MAXIM公司生产的专用电平转换芯片MAX232进行转换。
电路如图3.3-1所示:图3.3-1 RS232 电路3.4LCD12864液晶显示模块液晶显示模块采用的是不带字库的点阵式液晶12864,与单片机的连接方式是8位并行的数据传输。
3脚所接电位器用于调节液晶对比度,17脚所接电容电阻用于上电复位液晶,复位原理与单片机上电复位原理相同(前面已做介绍)其电路图如下:图3.4-1 LCD12864电路12864各管脚及其功能如下表:管脚号管脚名称电平管脚功能描述1 VSS 0 电源地2 VDD +5.0V 电源电压3 V0 - 液晶显示器驱动电压4 D/I(RS) H/L D/I=“H”,表示DB7~DB0为显示数据D/I=“L”,表示DB7~DB0为显示指令数据5 R/W H/L R/W=“H”,E=“H”数据被读到DB7~DB0R/W=“L”,E=“H→L”数据被写到IR或DR6 E H/L R/W=“L”,E信号下降沿锁存DB7~DB0R/W=“H”,E=“H”DDRAM数据读到DB7~DB07 DB0 H/L 数据线8 DB1 H/L 数据线9 DB2 H/L 数据线10 DB3 H/L 数据线11 DB4 H/L 数据线12 DB5 H/L 数据线13 DB6 H/L 数据线14 DB7 H/L 数据线15 CS1 H/L H:选择芯片(右半屏)信号16 CS2 H/L H:选择芯片(左半屏)信号17 RET H/L 复位信号,低电平复位18 VOUT -10V LCD驱动负电压19 LED+ - LED背光板电源20 LED- - LED背光板电源3.54*4矩阵式键盘模块在矩阵式键盘中每个按键有它的行值和列值,行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和单片机通信。
行线(R1~R4)接单片机P1.0~P1.3,列线(C1~C4)接单片机P1.4~P1.7,当P1.0输出为低电平时,依次扫描P1.4~P1.7,如果按键按下,则相应的管脚为低,只要知道是哪个管脚为低就可以判断是哪个按键按下。
在按键设计程序中,还就特别注意延时去抖问题。
电路如图3.5-1所示:图3.5-1 4*4矩阵键盘3.6蜂鸣器模块下图是蜂鸣器的电路,加蜂鸣器方便在调试过程中观察现象。
蜂鸣器为电压型器件,加在两端的电压越大,发声越响。
由于51系列单片机的驱动电流比较小,我们驱动蜂鸣器采用的是PNP型三极管。
当单片输入电平为低时,三极管导通,蜂鸣器发声。
R3为三极管提供偏置电压,R3越大越好,但不宜超过10K。
R5为限流电阻,用51单片机驱动,此电阻可不接。
电路如图3.5-1所示:图3.6-1 蜂鸣器电路3.7原理图、PCB板及实物图图3.7-1原理图图 3.7-2 PCB图(底层)图3.7-3实物图(正面1) 图3.7-4实物图(正面2)3.7-5实物图(背面)第四章软件设计4.1Keil C51简介51单片机程序开发平台为Keil C51。
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,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C来开发,体会更加深刻。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。
另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
4.2软件设计软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。
上位机实现发送命令,下位接收命令并返回数据。
上位机软件设计在现场总线课程设计“C++builder 实现串口通信”中已经有所讲述,在这里不多做累述。
下位机采用采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。