下载文档原格式
单片机顺序控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理和功能，掌握顺序控制的基本概念。
2. 学生能掌握单片机编程中的顺序控制指令，并应用于实际电路中。
3. 学生能解释并分析单片机顺序控制在实际应用中的工作原理。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并编写简单的单片机顺序控制程序。
2. 学生能对设计的顺序控制系统进行调试和故障排查，提高解决问题的能力。
3. 学生能通过实际操作，提升动手实践能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对单片机及编程的兴趣，激发学习的积极性和主动性。
2. 学生在学习过程中，养成严谨、细心的态度，提高自我管理和约束能力。
3. 学生通过团队协作，培养沟通、交流和合作意识，增强集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手实践能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的单片机基础知识，具有较强的学习兴趣和动手欲望，希望通过实际操作提高自己的技能。
教学要求：教师需采用任务驱动法、案例教学法等教学方法，引导学生主动探究、积极实践，注重培养学生的创新意识和实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得进步。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 单片机基础回顾：主要包括单片机的组成、工作原理和功能特点，重点复习单片机的内部结构及寄存器的作用。
2. 顺序控制原理：介绍顺序控制的概念、分类及其在单片机系统中的应用，分析顺序控制程序的编写方法。
3. 编程指令学习：学习单片机顺序控制相关指令，如跳转、循环等，并掌握其在编程中的应用。
4. 实践操作：设计简单的顺序控制程序，如流水灯、温度控制器等，让学生动手实践，提高编程和调试能力。
5. 故障分析与排查：分析在实际操作中可能出现的故障，教授学生如何进行排查和解决。
6. 案例分析与讨论：引入实际应用案例，让学生分组讨论，分析顺序控制在案例中的作用和实现方法。
单片机控制系统的开发流程一、引言单片机控制系统是一种应用广泛的嵌入式系统，具有体积小、功耗低、成本低等优点。
开发单片机控制系统需要经过一系列的步骤和流程。
本文将详细介绍单片机控制系统的开发流程。
二、需求分析在开发单片机控制系统之前，我们首先需要明确系统的需求。
需求分析是整个开发流程的关键步骤，它包括对系统功能、性能、接口、可靠性等方面进行详细的分析和定义。
在需求分析阶段，我们需要与用户充分沟通，确保对系统需求的准确理解。
三、系统设计在需求分析的基础上，我们进行系统设计。
系统设计是将需求分解为模块和功能的过程。
在单片机控制系统的设计中，需要确定硬件平台、选择合适的单片机型号、设计电路原理图、选择合适的外设等。
同时，还需进行软件设计，包括编写程序流程图、确定算法等。
四、硬件开发硬件开发是指根据设计要求，进行电路板的布线和焊接工作。
在硬件开发阶段，我们需要绘制电路板布线图，选择合适的元器件，并进行电路板的制作。
在制作过程中需要注意电路板的布线规范和焊接质量，确保电路的稳定性和可靠性。
五、软件开发软件开发是单片机控制系统开发的重要环节，它包括编写程序、调试、测试和优化等步骤。
在软件开发中，我们可以使用编程语言如C语言、汇编语言等来编写程序。
程序的编写需要根据系统设计的要求，实现相应的功能。
在编写过程中，需要进行调试和测试，确保程序的正确性和稳定性。
同时，还需要进行性能优化，提高系统的运行效率。
六、系统集成系统集成是将硬件和软件组合在一起，形成完整的单片机控制系统的过程。
在系统集成中，我们需要将编写好的程序下载到单片机中，与硬件平台进行连接，进行功能测试和调试。
在测试过程中，需要验证系统的功能是否符合需求，是否稳定可靠。
七、系统调试和优化在系统集成之后，我们需要进行系统的调试和优化。
在调试过程中，需要排除硬件和软件方面的问题，确保系统的正常运行。
同时，还可以对系统进行优化，提高系统的性能和可靠性。
八、系统验收和发布在系统调试和优化完成后，我们进行系统的验收。
第四章 Cx51的流程控制C语言是结构化编程语言，结构化语句有若干模块组成，每个模块中包含着若干个基本结构，每个基本结果中可以又若干调语句。
归纳起来，C语言又三种基本结构：1）顺序结构；2）选择结构；3）循环结构。
一、选择控制语句C51 的选择语句主要有if 语句和switch/case 语句。
1、 if 语句1）基本结构if(表达式) {语句}表达式为真执行花括号中的语句，否则跳过花括号中的语句。
如果没有花括号，执行紧随其后的一句。
2）C51 提供三种形式的if 语句：① if（表达式）{语句；}② if（表达式）{语句1；} else {语句2；}③ if（表达式1）{语句1；}else if（表达式2）{语句2；}else if（表达式3）{语句3；}此外，如果一个if 语句中又含有一个或多个if 语句，则称为if 语句嵌套。
在if 语句嵌套中应注意if 与else 的对应关系，else 总是与它前面最近的一个if 语句相对应。
例1：某浮点数的范围在0.000～9999 之间，试编写一个函数返回浮点数的小数点位置。
根据小数点的位置，即可在实际的单片机系统中显示出小数。
解：此题的基本思路是根据浮点数的4 种取值范围给出4 种不同的返回值，可以约定当定浮点数的大小在0.000～9.999、10.00～99.99、100.0～999.9、1000～9999 之间时，分别返回0、1、2 和3。
参考程序如下：int ftochar(float valp){int dotno=0;if(valp<10.0) dotno=0;else if((valp>=10.0)&&(valp<100.0)) dotno=1;else if((valp>=100.0)&&(valp<1000.0))dotno=2;else if(valp>=1000.0) dotno=3;return dotno;}//代码长度298也可以这样编：int ftochar(float valp) {int dotno=0;if(valp>=10.0) dotno=1; if(valp>=100.0) dotno=2; if(valp>=1000.0) dotno=3; return dotno;}//代码长度227自己体会编程技巧（IF语句选择，if2）例2：if(P1_1!=0) {P1_1=0;}//中断取反等例3：if(P1&0xf0)!=0xf0) {……}//检查P1高4位中是否有02、 switch/case 语句switch/case 是C51 的多分支选择语句，它的一般形式如下：switch（表达式）{case 常量表达式1：语句1； break；case 常量表达式2：语句2； break；⋯⋯case 常量表达式n：语句n； break；default ：语句n+1；}switch 括号中的表达式的值与某一case 后面的常量表达式的值相同时，就执行它后面的语句（可以是复合语句），遇到break 语句则退出switch 语句。
单片机课程设计单片机实现的顺序控制在现代电子技术领域中，单片机的应用越来越广泛。
顺序控制作为一种常见的控制方式，在工业生产、自动化设备等方面发挥着重要作用。
本次单片机课程设计旨在通过单片机实现顺序控制，深入理解单片机的工作原理和编程方法。
一、单片机简介单片机是一种集成了 CPU、存储器、输入输出接口等功能于一体的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、性能可靠等优点，广泛应用于各种智能化控制领域。
常见的单片机有 51 系列、STM32 系列等。
在本次课程设计中，我们选用了 51 系列单片机作为控制核心。
51 单片机采用哈佛结构，拥有丰富的指令集和较高的处理速度，能够满足我们对顺序控制的需求。
二、顺序控制的概念顺序控制是指按照预先设定的顺序，依次执行一系列操作或控制动作。
在工业生产中，例如流水线作业、自动化装配等过程，都需要采用顺序控制来确保生产的高效和稳定。
顺序控制通常可以通过逻辑电路、可编程控制器（PLC）或单片机等实现。
与逻辑电路相比，单片机具有编程灵活、功能强大的优势；与 PLC 相比，单片机成本更低，更适合小型控制系统。
三、系统设计要求本次课程设计的顺序控制系统需要实现以下功能：1、控制一组 LED 灯按照特定的顺序点亮和熄灭。
2、每个 LED 灯的点亮和熄灭时间可以通过编程设定。
3、系统具有手动和自动两种工作模式，手动模式下可以通过按键单独控制每个 LED 灯的状态，自动模式下按照预设的顺序自动运行。
四、硬件设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统初始化。
2、 LED 显示电路使用多个 LED 灯作为显示元件，通过单片机的 I/O 口进行控制。
为了保护单片机的 I/O 口，通常需要在 LED 灯与 I/O 口之间串联限流电阻。
3、按键输入电路设置手动模式下的按键，用于单独控制 LED 灯的状态。
按键通过上拉电阻连接到单片机的 I/O 口，当按键按下时，对应的 I/O 口电平发生变化。
第四章 Cx51的流程控制C语言是结构化编程语言，结构化语句有若干模块组成，每个模块中包含着若干个基本结构，每个基本结果中可以又若干调语句。
归纳起来，C语言又三种基本结构：1）顺序结构；2）选择结构；3）循环结构。
一、选择控制语句C51 的选择语句主要有if 语句和switch/case 语句。
1、 if 语句1）基本结构 if(表达式) {语句}表达式为真执行花括号中的语句，否则跳过花括号中的语句。
如果没有花括号，执行紧随其后的一句。
2）C51 提供三种形式的if 语句：① if（表达式）{语句；}② if（表达式）{语句1；} else {语句2；}③ if（表达式1）{语句1；}else if（表达式2）{语句2；}else if（表达式3）{语句3；}此外，如果一个if 语句中又含有一个或多个if 语句，则称为if 语句嵌套。
在if 语句嵌套中应注意if 与else 的对应关系，else 总是与它前面最近的一个if 语句相对应。
例1：某浮点数的范围在0.000～9999 之间，试编写一个函数返回浮点数的小数点位置。
根据小数点的位置，即可在实际的单片机系统中显示出小数。
解：此题的基本思路是根据浮点数的4 种取值范围给出4 种不同的返回值，可以约定当定浮点数的大小在0.000～9.999、10.00～99.99、100.0～999.9、1000～9999 之间时，分别返回0、1、2 和3。
参考程序如下：int ftochar(float valp){int dotno=0;if(valp<10.0) dotno=0;else if((valp>=10.0)&&(valp<100.0)) dotno=1;else if((valp>=100.0)&&(valp<1000.0)) dotno=2;else if(valp>=1000.0) dotno=3;return dotno;}//代码长度298也可以这样编：int ftochar(float valp){int dotno=0;if(valp>=10.0) dotno=1;if(valp>=100.0) dotno=2;if(valp>=1000.0) dotno=3;return dotno;}//代码长度227自己体会例2：if(P1_1!=0) {P1_1=0;}例3：if(P1&0xf0)!=0xf0) {……}//检查P1高4位中是否有0 2、 switch/case 语句switch/case 是C51 的多分支选择语句，它的一般形式如下：switch（表达式）{case 常量表达式1：语句1； break；case 常量表达式2：语句2； break；⋯⋯case 常量表达式n：语句n； break；default ：语句n+1；}switch 括号中的表达式的值与某一case 后面的常量表达式的值相同时，就执行它后面的语句（可以是复合语句），遇到break 语句则退出switch 语句。
若所有的case 中的常量表达式的值都没有与表达式的值相匹配时，就执行default 后面的语句。
每一个case 的常量表达式必须是互不相同的，否则将出现混乱局面。
各个case 和default 出现的次序，不影响程序的执行结果。
如果在case 语句中遗忘了break 语句，则程序执行了本行之后，不会按规定退出switch语句，而是将执行后续的case 语句。
例1、 AT89C51 单片机的P1.0 和P1.1 引脚接有两只按键，其4 种逻辑组合分别点亮由P2.0～P2.3 控制的4 只LED（高电平点亮），试编程实现此功能。
解：参考程序如下#include <at89x51.h>void main(){data unsigned char a;do{a=P1;a=a&0x03; //，读低2位P2=P2&0xf0;//P2低4位置0，关LED switch (a){Case 0：P2=P2|0x01；break；Case 1：P2=P2|0x02；break；Case 2：P2=P2|0x04；break；Case 3：P2=P2|0x08；}}while(1)；//注意while(1)}二、循环语句循环程序主要有“当型”循环和“直到型”循环两种，C51 对此提供了4 种实现方法。
1、基于 if 和goto 构成的循环采用if 和goto 可以构成“当型”循环程序，其格式如下：loop：if（表达式）{语句；goto loop；}loop 是语句标号，或称为标识符，原则上任何一条语句都可以有标号，标号和语句用“：”号分开。
采用if 和goto 也可以构成“直到型”循环程序，其格式如下：loop：{语句；if（表达式）goto loop；}goto 语句为无条件转向语句，它的一般形式是：goto 语句标号；按照软件工程的有关思想，在程序设计中应避免使用或尽量少使用goto，以提高程序的可读性。
有时候使用goto语句非常方便，2、基于while 语句构成的循环while 语句只能用来实现“当型”循环，其一般格式如下：while（表达式）{语句；//可以是复合语句}while 语句首先计算表达式的值；若其值为非0，则执行内嵌语句，若其值为0，则退出while 循环。
例1：串行通信时，每发送1帧，需要等待发送完，经常用下面语句：while(TI==0);//注意后面的“；”TI=0;例2、对于仪器，开电源后一直工作，可以用下面的语句：while(1) { 程序}3、基于do-while 语句构成的循环do-while 语句只能用来实现“直到型”循环，其一般格式是：do{语句；//可以是复合语句} while （表达式）；do-while 语句的特点是先执行内嵌的语句；再计算表达式，如果表达式的值为非0，则继续执行内嵌的语句，直到表达式的值为0 时结束循环。
例1：实型数组sample 存有10 个采样值，编写一个函数返回其平均值（即平均值滤波程序）。
解：参考程序如下：float avg(float *sample){float sum=0；char no=0；do{sum += sample[no]；no++；} while(no<10)；return (sum/10)；}4、基于for 语句构成的循环for 语句的一般形式为：for （表达式1；表达式2；表达式3）{语句；}它的执行过程是：首先求解初始化表达式1；其次求解表达式2，判断是否满足循环条件，若其值非0，则执行内嵌语句，如无花括号，执行紧随其后的一句语句；否则退出循环；最后求解尺度增量表达式3，并回到第2 步。
在for 语句中，可以没有表达式1、表达式2 或表达式3，若三个表达式都没有，则相当于一个死循环。
如果其后紧跟一个“；”，则为空循环，常用于延时；例1、求自然数1～100 的累加和，并用printf( )函数通过单片机的串口显示在终端上。
（12MHz晶振）解：参考程序如下：#include<at89x52.h>#include<stdio.h>main( ){int sum=0;int n;SCON = 0x50; /* 如用Keil C 进行模拟调试或使用printf( )，必须初始化SCON*/TMOD = TMOD|0x20; // 定时器T1 工作在方式2，用作波特率控制TH1 = 0xe6; // 9600bps 对应T1 的时间常数为0xe6TL1 =0xe6;TR1 = 1; // 启动T1TI = 1; //启动发送，以发送第一个字符for (n=1;n<=100;n++){sum=sum+n;printf("%d ",sum);}}(求和输出)例2：for(;;){语句}//无限循环语句，直到关机例3：for(t=0;t<sum;t++);//在程序中延时（for循环）例4：延时子程序及延时时间计算（延时程序）#include<at89x51.h>#include<intrins.h>void relay(unsigned int x){unsigned char j;while(x--){for(j=0;j<199;j++)_nop_();}}main(){unsigned int x=10;relay(x);}C:0x0000 02001A LJMP C:001A3: void relay(unsigned int x)4: {5: unsigned char j;6: while(x--)查延时时间：将晶振频率设置的和实际使用频率相同，用执行到光标处，从进入延时前，记下register中sec的时间t1，然后运行到延时结束，记下时间t2，延时时间t=t2-t1 (演示)该方法叫软件延时，最大的缺点是延时时占用了CPU，不能执行其他程序，因此不适合做时钟，时钟要用定时器。
编程例：while(1){ if(P0_4==0){for(i=0;i<200;i++);//防键盘抖动while(P0_4==0);celiang();//调测量函数，}if(P2_2==0){for(i=0;i<200;i++);if(P2_2==0)xiaoyan();//调用传感器校验……………} }C:0x0003 EF MOV A,R7 （1）C:0x0004 1F DEC R7 （1）C:0x0005 AA06 MOV R2,0x06 （2）C:0x0007 7001 JNZ C:000A （2）C:0x0009 1E DEC R6 （1）C:0x000A 4A ORL A,R2 （1）。
