《单片机原理与应用》电子教案
一、课程概述
本节课将介绍单片机的基本原理和应用。主要包括单片机的基本结构和工作原理、单片机的编程和调试方法、以及单片机的应用领域等内容。通过本节课的学习，学生将掌握单片机的基本原理和应用技巧。
二、教学目标
1.了解单片机的基本结构和工作原理。
2.掌握单片机的编程和调试方法。
3.熟悉单片机的应用领域和相关技术。
三、教学内容
1.单片机的基本结构和工作原理
1.1单片机的组成部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)等。
1.2单片机的工作原理：时钟信号、指令执行、存储器访问等。
2.单片机的编程和调试方法
2.1编程语言：汇编语言、高级语言(C、C++)等。
2.2编程开发环境：编译器、集成开发环境等。
2.3调试工具：仿真器、调试器等。
3.单片机的应用领域和相关技术 3.1嵌入式系统：定义、特点、应用领域等。
3.2单片机在工业控制、通信、家电等领域的应用。
3.3单片机的相关技术：串口通信、并行通信、中断技术等。
四、教学方法
1.理论讲解：通过讲解PPT和示意图，介绍单片机的基本原理和应用。
2.实例演示：通过实际案例，演示单片机的编程和调试方法。
3.实验操作：设计一系列的实验，让学生亲自操作单片机进行编程和调试。
五、教学评估
1.课堂练习：布置一些课后习题，让学生进行自主学习。
2.实验报告：要求学生编写实验报告，总结实验过程和结果。
3.课程作业：布置一些小项目，要求学生利用单片机完成一定的任务。
六、教学资源
1.教材：《单片机原理与应用》。
2.PPT和示意图：包括单片机的基本原理和应用案例。
3.实验装置：提供一套单片机实验装置，供学生进行编程和调试实验。
七、教学进度安排
第一课时：介绍单片机的基本结构和工作原理。
第二课时：讲解单片机的编程和调试方法。 第三课时：介绍单片机的应用领域和相关技术。
第四课时：进行实验操作和评估。
1 《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 2 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
辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计
1 前 言
单片机是一个单芯片形态、面向控制对象的嵌入式应用计算机系统。它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到智能化的控制领域。从此，计算机技术在两个重要领域-—通用计算机领域和嵌入式计算机领域都得到了极其重要的发展，并正在深深地改变着我们的社会。
采用8031单片机控制步进电机，可实现步进电动机正反转控制和步进电动机的无级调速。分析了步进电机的工作原理,讨论了系统硬件和软件的设计方法,并给出了步进电机的四相八拍单片机控制的具体实现方法。该系统操作简单，降低了成本，提高了系统的可靠性。步进电机具有控制方便和体积小等特点,因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用。近年来大规模集成电路的发展以及各种单片机的迅速发展和普及,为设计功能强、价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源.步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机，它的运行需要专门的驱动电源，驱动电源的输出受外部的脉冲信号控制。每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度,这个角度称为步距角。脉冲的数量决定了旋转的总角度，脉冲的频率决定了电动机旋转的速度，改变绕组的通电顺序可以改变电机旋转的方向。在数字控制系统中，它既可以用作驱动电动机，也可以用作伺服电动机.它在工业过程控制中得到广泛的应用，尤其在智能仪表和需要精确定位的场合应用更为广泛。
1 单片机的基本知识
1。1 概述
单片微型计算机简称单片机，由于它的结构及功能均是按工业控制要求设计的,所以其确切的名称应是单片微控制器（Single Chip Microcontroller）.它是把微型机算计的各个功能部件：中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、并行I/O接口、定时器/计数器及串行通信接口等集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机系统,故又把它称为单片微型计算机系统（Single Chip Microcomputer）.由于单片机面对的是测控对象，突出的是控制功能，所以它从功能和形态上来说都是应控制领域应用的要求而诞生的.随着单片机技术的发展，它在芯片内集成了许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计
第一章 绪论
1 引言
单片机的全称是单片微型计算机，是典型的嵌入式微控制器，常用的英文缩写是MCU.单片机最早是被应用在工业控制领域中的，它是将大量的外围设备和CPU集成在了一个芯片中，从而使的计算机系统更小巧更容易与复杂的而且对体积要求严格的控制设备进行集成，从而使设备更能简单便捷的使用。
当今社会单片机已经在我们身边随处可见，工厂较复杂的工业系统中，必须要采用分布式测控系统完成大量的分布参数的采集。在这类系统中，采用单片机作为分布式系统的前端采集模块，系统具有运行可靠，数据采集方便灵活，成本低廉等一系列优点。
在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。而家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。
电饭煲，又称作电锅、电饭锅。世界上第一台电饭煲是在1950年代由日本人井深大的东京通讯工程公司发明的，它是能够将电能转变为内能的炊具。电饭煲使用方便，清洁卫生，还具有对食品进行蒸、煮、炖、煨等多种操作功能。目前世界上常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。现在已经成为日常家用电器，电饭煲的发明缩减了很多家庭花费在煮饭上的时间。
虽然随着电饭煲的不断改进已经具有了相当多的功能，可是仍会有很多不足之处。当前世界尤其是中国，独具的老人越来越多而现在中国家庭独生子女又占绝大多数，社会竞争力越来越大生活压力也随之增大，这就导致儿女很难有时间照顾到家中的老人。如果电饭煲能加入在吃饭时间前自动加热，加热完毕后自动断电的功能的话，无疑为很多家庭解决了很大的问题，于是次设计基于单片机与时钟芯片DS1302设计电路以实现此功能。
第二章 电饭煲控制器的设计
2.1 单片机的概述
单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。
