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《單片機原理及應用》實訓 一、《單片機原理及應用》實訓大綱 <一>、實訓項目中英文名稱 單片機原理及應用 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1.項目類別 《單片機原理及應用》是高等職業(yè)技術學院機電類專業(yè)一門必修的專業(yè)課程，學生利用亞龍YL-100A型電氣仿真綜合實驗臺進行《單片機原理及應用》實踐訓練，通過實踐教學，可以培養(yǎng)學生的動手能力，加深學生對MCS—51系列單片機理論知識的理解和掌握，并能應用所學知識，進行簡單的電子產品的應用開發(fā)。 2.實訓目的 （1）掌握yldpx編程軟件的使用方法，程序的編譯、調試，程序的運行和測試。 （2）掌握MCS－51單片機匯編程序的編寫方法和技巧。 （3）掌握單片機開發(fā)系統(tǒng)的在線仿真、調試、軟件輔助設計、目標程序固化的方法。 <四>、實訓內容安排與學時分配（共20學時） 序號 實訓內容 學時 備注 一 燈光控制 4 完成實驗訓報 告1 二 I/O口輸入輸出 4 完成實驗訓報告2 三 LED動態(tài)顯示 4 完成實驗訓報告3 四 定時/計數 4 完成實驗訓報告4 五 中斷 4 完成實驗訓報告5 六 步進電機控制 4 完成實驗訓報 告6 總 計 24 <五>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <六>、實訓教材與實訓參考書 《MCS—51單片機原理及應用》杜華兵 華中科技大學出版社 《單片微機原理及應用》丁元杰 機工業(yè)出版社 《單片微型機原理及應用》徐淑華 哈爾濱工業(yè)大學出版社 《MCS—51系列單片機實用接口技術》李華 北京航空航天大學出版社 《單片微型計算機原理及應用》陳偉人 清華大學出版社 《MCS51/96系列單片機原理及應用》孫函芳 北京航空航天出版社 《可編程控制器原理及應用實訓手則》電工電子教研室 襄樊職業(yè)技術學院 <七>、考核辦法 技能成績：燈光控制實驗15%、I/O口輸入輸出實驗15%、LED動態(tài)顯示實驗15%、定時/計數實驗20%、中斷實驗20%、步進電機控制實驗15% 實訓總成績：實訓考勤20%+實訓報告20%+實訓操作（作品）60% <八>、說明 1本大綱應用于三年制高職電子專業(yè)。 2建議在實訓之前做好充分準備： ①實訓場地、設備。 ②詳細的實訓方案。 ③每個學生一份實訓手冊。 ④分20個小組 二 、實驗實訓內容 實訓1燈光控制 <一>、實訓項目中英文名稱 燈光控制 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1項目類別 燈光控制實驗是單片機利用4個8位的接口實現的，通過本實訓，使學生掌握P1、P2、P3、P4口作為輸入輸出口使用的方法，以及如何使用數據傳送指令MOV實現燈光的循環(huán)顯示效果。 2實訓目的 ● 掌握匯編語言設計和調試方法。 ● 熟悉單片機實驗箱操作。 ● 掌握CPU 對 P0 口、P1 口、P2 口、P3 口的操作方式。 ● 掌握MOV傳送指令的使用。 <四>、內容安排和學時分配 序號 實訓內容 學時 實訓場地 所需主要儀器設備 1 運行yldpx軟件 0.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、燈光控制實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 2 修改燈光控制程序 1.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、燈光控制實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 <五>、實訓內容與步驟 1．運行yldpx軟件 ●閱讀燈光控制實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和燈光控制實驗模塊連接起來。 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 2．修改燈光控制程序 ●拔掉40芯排線。 ●用導線將主機的任意一個8 位 I/O 口和燈光控制實驗模塊的任意 8 個 LED 相連。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 <六>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <七>、實訓教材與實訓參考書 1《實驗實訓手冊》 2《單片機原理及應用》李全利 <八>、實訓作業(yè)要求：、完成實訓報告1。 <九>、實訓考核辦法：見實驗訓考核方案 <十>、說明 本大綱適用于三年制高職應用電子專業(yè)。 建議：1-2人一組，每節(jié)課都有教師跟隨輔導，進行技能考核。 實訓2 I/O口輸入輸出 <一>、實訓項目中英文名稱 I/O口輸入輸出 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1項目類別 I/O口輸入輸出實驗是單片機利用P1口輸入、P0口輸出的控制實驗，通過本實訓，使學生了解開關量輸入輸出控制的接口及編程方法。 2實訓目的 ● 掌握匯編語言設計和調試方法。 ● 熟悉單片機實驗箱操作。 ● 了解開關量輸入輸出控制的接口及編程方法。 ● 掌握偽指令ORG的使用。 <四>、內容安排和學時分配 序號 實訓內容 學時 實訓場地 所需主要儀器設備 1 運行yldpx軟件 0.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、I/O口輸入輸出實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 2 修改I/O口輸入輸出程序 1.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、I/O口輸入輸出實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 <五>、實訓內容與步驟 1．運行yldpx軟件 ●閱讀I/O口輸入輸出實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和I/O口輸入輸出實驗模塊連接起來。 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 2．修改I/O口輸入輸出程序 ●拔掉40芯排線。 ●用導線接把主機和I/O 輸入輸出實驗模塊連接起來，連接方式自己定義。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 <六>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <七>、實訓教材與實訓參考書 1《實驗實訓手冊》 2《單片機原理及應用》李全利 <八>、實訓作業(yè)要求：、完成實訓報告2。 <九>、實訓考核辦法：見實驗訓考核方案 <十>、說明 本大綱適用于三年制高職應用電子專業(yè)。 建議：1-2人一組，每節(jié)課都有教師跟隨輔導，進行技能考核。 實訓3 LED動態(tài)顯示 <一>、實訓項目中英文名稱 LED動態(tài)顯示 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1項目類別 LED數碼管顯示在日常生活中比較普遍的一個作品。通過本實訓，使學生學習 LED 數碼顯示器與并行接口擴展電路設計方法，理解 LED 動態(tài)顯示原理，并握 LED 動態(tài)顯示的編程方法。 2實訓目的 ● 掌握匯編語言設計和調試方法。 ● 熟悉單片機實驗箱操作。 ● 學習 LED 數碼顯示器與并行接口擴展電路設計方法。 ● 理解 LED 動態(tài)顯示原理。 ● 掌握LED 動態(tài)顯示的編程方法 <四>、內容安排和學時分配 序號 實訓內容 學時 實訓場地 所需主要儀器設備 1 運行yldpx軟件 0.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、LED動態(tài)顯示實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 2 修改LED動態(tài)顯示程序 1.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、LED動態(tài)顯示實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 <五>、實訓內容與步驟 在 RAM 71H~76H 中分別存入6 位數字：1、2、3、4、5、6，要求將這 6 位數字分別顯示在 6 個數碼管上。 1．運行yldpx軟件 ●閱讀LED動態(tài)顯示實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和LED動態(tài)顯示實驗模塊連接起來。 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 ●把延時子程序的 MOV R7,#01H,改為 MOV R7,#0FFH,看看有何變化. 2．修改LED動態(tài)顯示程序 ●拔掉40芯排線。 ●用導線接把主機和 LED 動態(tài)顯示實驗模塊連接起來，連接方式自己定義。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 <六>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <七>、實訓教材與實訓參考書 1《實驗實訓手冊》 2《單片機原理及應用》李全利 <八>、實訓作業(yè)要求：、完成實訓報告3。 <九>、實訓考核辦法：見實驗訓考核方案 <十>、說明 本大綱適用于三年制高職應用電子專業(yè)。 建議：1-2人一組，每節(jié)課都有教師跟隨輔導，進行技能考核。 實訓4 定時/計數 <一>、實訓項目中英文名稱 定時/計數 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1項目類別 定時/計數驗是單片機利用定時器/計數器進行編程的一個基礎實驗，通過本實訓，使學生掌握掌握工作在定時器和計數器兩種方式下的編程方法。 2實訓目的 ● 掌握匯編語言設計和調試方法。 ● 熟悉單片機實驗箱操作。 ● 了解 51 單片機中定時器/計數器的基本結構、工作原理和工作方式。 ● 掌握工作在定時器和計數器兩種方式下的編程方法。 <四>、內容安排和學時分配 序號 實訓內容 學時 實訓場地 所需主要儀器設備 1 運行yldpx軟件 0.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、定時/計數/中斷實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 2 修改定時/計數程序 1.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、定時/計數/中斷實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 <五>、實訓內容與步驟 定時器實驗內容： 晶振為 11、0592MHz.(為方便計算按 12MHz 計算),用定時器 0 產生50ms 定時，由 P1.0 輸出周期為 100ms 的方波信號，并通過示波器觀察 P1.0 的輸出波形。 定時器實驗步驟： ●閱讀定時/計數實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和定時/計數/中斷實驗模塊連接起來。 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新連線、下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 計數器實驗內容： 手動外部輸入脈沖，計數器計到一定值時，由 P1.0 輸出高電平，使蜂鳴器發(fā)聲。 計數器實驗步驟： ●閱讀定時/計數實驗程序。 ●用導線把 P3.4(T0)連接到單次脈沖輸出端。 ●把 P1.0 連接到蜂鳴器輸入端。 ●再用 40 芯排線把主機模塊和定時/計數/中斷實驗模塊連接起來 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新連線、下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 <六>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <七>、實訓教材與實訓參考書 1《實驗實訓手冊》 2《單片機原理及應用》李全利 <八>、實訓作業(yè)要求：、完成實訓報告4。 <九>、實訓考核辦法：見實驗訓考核方案 <十>、說明 本大綱適用于三年制高職應用電子專業(yè)。 建議：1-2人一組，每節(jié)課都有教師跟隨輔導，進行技能考核。 實訓5 中斷 <一>、實訓項目中英文名稱 中斷 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1項目類別 中斷實驗是單片機利用定時器/計數/中斷進行編程的一個基礎實驗，通過本實訓，使學生掌握中斷功能的編程方法。 2實訓目的 ● 掌握匯編語言設計和調試方法。 ● 熟悉單片機實驗箱操作。 ● 了解51 單片機的中斷組成、中斷原理、中斷處理過程、外部中斷的中斷方式。 ● 掌握中斷功能的編程方法。 <四>、內容安排和學時分配 序號 實訓內容 學時 實訓場地 所需主要儀器設備 1 運行yldpx軟件 0.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、定時/計數/中斷實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 2 修改中斷程序 1.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、定時/計數/中斷實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 <五>、實訓內容與步驟 定時器中斷實驗內容： 編程設定 1S 定時（按 12M 計算），定時中斷到來時，通過 P1.0 口發(fā)出信號，LED 發(fā)光二極管亮 1S，滅 1S，如此循環(huán)。 定時器中斷實驗步驟： ●閱讀定時/計數實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和定時/計數/中斷實驗模塊連接起來。 ●把 P1.0 接到 LED 指示輸入端 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新連線、下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 外部中斷實驗內容： 每次手動外部輸入中斷后 P1.0 取反一次,也就是每次中斷發(fā)光二極管變化一次。 外部中斷實驗步驟： ●閱讀定時/計數實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和定時/計數/中斷實驗模塊連接起來。 ●把 P1.0 接到 LED 指示輸入端 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新連線、下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 定時器/計數器/中斷綜合實驗內容： 設計一個時鐘程序 定時器/計數器/中斷綜合實驗步驟： ●閱讀定時/計數實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和定時/計數/中斷實驗模塊連接起來。 ●用導線把 P1.7 連接到報警指示輸入端。 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新連線、下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 <六>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <七>、實訓教材與實訓參考書 1《實驗實訓手冊》 2《單片機原理及應用》李全利 <八>、實訓作業(yè)要求：、完成實訓報告5。 <九>、實訓考核辦法：見實驗訓考核方案 <十>、說明 本大綱適用于三年制高職應用電子專業(yè)。 建議：1-2人一組，每節(jié)課都有教師跟隨輔導，進行技能考核。 實訓6 步進電機控制 <一>、實訓項目中英文名稱 步進電機控制 <二>、實訓項目編號（由教務處統(tǒng)一編排） <三>、項目類別和實訓目的(項目類別指基本技能、專項技能、綜合技能) 1項目類別 步進電機控制是應用電子專業(yè)必學的基本技能訓練課程，通過本實訓，使學生掌握步進電機四相雙四拍的控制方式，及正轉、反轉供電時序，速度開關、單鈕開關電機運行情況。 2實訓目的 ● 掌握匯編語言設計和調試方法。 ● 熟悉單片機實驗箱操作。 ● 了解步進電機的驅動原理。 ● 學會編程并調試程序。 ● 實現步進電機的正、反轉動。 <四>、內容安排和學時分配 序號 實訓內容 學時 實訓場地 所需主要儀器設備 1 運行yldpx軟件 0.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、步進電機控制實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 2 修改燈光控制程序 1.5 電工電子實訓室 單片機實訓與開發(fā)系統(tǒng)主機模塊1臺、步進電機控制實驗模塊1臺、并口線1根、40芯連接排線1根、yldpx軟件、連接線若干 <五>、實訓內容與步驟 編寫程序通過鍵盤控制，實現步進電機的正轉、反轉、加速、減速控制。KEY1 正轉，KEY2 反轉，KEY3 加速度，KEY4 減速度。 1．運行yldpx軟件 ●閱讀步進電機控制實驗程序。 ●用40芯排線把主機模塊和步進電機控制實驗模塊連接起來。 ●將4個短路子連到標有黑塊的一邊。 ●接通電源，運行參考程序。 2．修改步進電機控制程序 ●拔掉40芯排線。 ●用導線將主機和步進電機控制實驗模塊連接起來，連接方式自己定義。 ●自己編寫程序運行，保存到以自己名字命名的文件夾底下，然后重新下載、編譯等操作，觀察實訓現象。 <六>、實訓主要設備、場地要求 見《實驗實訓條件》。 <七>、實訓教材與實訓參考書 1《實驗實訓手冊》 2《單片機原理及應用》李全利 <八>、實訓作業(yè)要求：、完成實訓報告6。 <九>、實訓考核辦法：見實驗訓考核方案 <十>、說明 本大綱適用于三年制高職應用電子專業(yè)。 建議：1-2人一組，每節(jié)課都有教師跟隨輔導，進行技能考核。 三、實訓實施方案 （一）、實訓對象基本情況 表3.1 實訓對象基本情況表 實訓班級 班級人數 班主任（輔導員） 相關任課教師 （二）、實訓整體安排 表3.2 實訓整體安排表 實訓形式： 實訓時間： 實訓對象 實訓地點 實訓時間 （三）、實訓設備與資料要求 電子電工實訓室內應20臺亞龍YL-100A型電氣仿真綜合實驗臺，及與亞龍YL-100A型電氣仿真綜合實驗臺配套的實驗實訓手冊。 （四）、實訓具體安排 每次實訓，都必須作出具體安排，并將安排情況填入《實訓具體安排表》。由教務科組織召開相關人員會議，在實訓前2天將有關安排通知到每位工作人員。 表3.3實訓具體安排表 實訓項目：《可編程控制器原理及應用實訓》 實訓地點： 電工電子實訓室　 日期 節(jié)數 實訓內容 主持人 實訓指導教師（含實訓室工作人員） 備注 燈光控制 I/O輸入輸出 LED動態(tài)顯示 定時/計數 中斷 步進電機控制 （五）、考勤 實訓期間必須對學生進行考勤，一般2學時考勤一次。考勤由主持人安排完成，并將考勤結果填入《實訓考勤表》。 表3.4實訓考勤表 時 間 年 月 日(星期 ) □上午 □下午 □晚上 起止時間 時 分至 時 分 實訓內容 實訓指導教師 實訓班級(組別) 應到　　人，實到　　人 實 訓 考 勤 記錄 姓名 考勤 備注 姓名 考勤 備注 姓名 考勤 備注 填表人簽字： 教研室主任簽字： （六）、成績考核與記載 1、實訓完成后，每位實訓學生都要求撰寫實訓報告。 2、實訓總評成績由三部分構成：考勤（占20%）+實訓報告（占20%）+實訓操作（作品）（占60%） （七）、資料匯總 一個班實訓結束，全部資料裝訂2冊： 1、實訓報告 2、其它資料：實訓對象基本情況表、實訓整體安排、實訓大綱、實訓具體安排、實訓考勤表、實訓總評成績 五 實驗訓報告和總結 《單片機原理及應用》實訓報告1 實訓項目：燈光控制 實驗訓時間： 年 月 日 星期 姓名 系（院） 成績 班級 指導老師 批閱教師 1畫出程序框圖？ 2編寫自己設計的燈光控制程序？ 3程序中偽指令ORG的作用？ 4實驗過程中的出現問題及解決方法。 《單片機原理及應用》實訓報告2 實訓項目：I/O口輸入輸出 實驗訓時間： 年 月 日 星期 姓名 系（院） 成績 班級 指導老師 批閱教師 1畫出程序框圖？ 2 yldpx軟件與實驗箱未連接上，該怎么辦？ 3 MOVX指令在什么情況下使用？ 4編寫自己設計程序? 《單片機原理及應用》實訓報告3 實訓項目：LED動態(tài)顯示 實驗訓時間： 年 月 日 星期 姓名 系（院） 成績 班級 指導老師 批閱教師 1畫出程序框圖？ 2把延時子程序的 MOV R7,#01H,改為 MOV R7,#0FFH,有何變化？ 3單片機如何實現延時，顯示數字時為什么要加延時？ 4編寫自己設計程序？ 5請說明如何實現數碼管的顯示控制？ 《單片機原理及應用》實訓報告4 實訓項目：定時/計數 實驗訓時間： 年 月 日 星期 姓名 系（院） 成績 班級 指導老師 批閱教師 1畫出程序框圖。 2簡述定時器的結構原理？ 3為什么要對定時器初始化？ 4編寫自己設計的程序？ 5試驗中注意問題是什么？ 《可編程控制器原理及應用》實訓報告5 實訓項目：中斷 實驗訓時間： 年 月 日 星期 姓名 系（院） 成績 班級 指導老師 批閱教師 1畫出程序框圖。 2 SETB指令功能是什么。 3 說明CJNE指令的使用方法？ 4編寫自己設計的程序？ 《可編程控制器原理及應用》實訓報告6 實訓項目：步進電機控制 實驗訓時間： 年 月 日 星期 姓名 系（院） 成績 班級 指導老師 批閱教師 1畫出程序框圖？ 2簡述步進電機控制的原理？ 3程序是如何改變步進電機的轉速的？ 4能否直接將單片機的I/O口連接到步進電機？