1、单片机应用技术（C 语言）教学大纲一、说明1、课程的性质和内容本课程是高级技校应用电子专业的专业课。主要内容包括：认识单片机，点亮彩灯，简易数字钟，简易计算器，键控彩灯，简易频率计，单片机双机通信，简易波形发生器，简易数字电压表，移动字幕的制作，校园打铃系统。2、课程的任务和要求本课程的主要任务是让学生熟悉 AT89S51 系列单片机的硬件结构，会使用常见的单片机外围器件，会用单片机组成具有特定功能电子电路，能用 C 语言编程驱动单片机 AT89S51 完成各种基本控制功能，能用单片机实现简单的系统电路，具备初步的单片机应用开发能力。通过本课程的学习，学生应达到以下几个方面的要求：（1）熟悉单
2、片机 AT89S51 的结构、引脚功能及工作原理。（2）熟悉 C 语言程序的编写方法。（3）能设计以单片机为核心、相关外围电路组成并能完成特定功能的电路。（4）能根据单片机的工作原理和外围电路的功能要求进行软件设计，会分析程序设计思路和设计方法。（5）具有初步的单片机控制应用系统硬件和软件设计能力。3、教学中应注意的问题（1）教学中注意以学生为中心，做到教师边讲解边演示，学生边学边练习实践，培养学生的应用开发能力。（2）任课教师应根据本学校设备及学生的具体情况进行教学。（3）在教学实施过程中，教师应多联系生产实际和相关课程，还可选用一些更合适的应用实例进行讲解，以激发学生的兴趣，培养学生解决实
3、际问题的能力。（4）教学中应根据学生情况掌握好讲练比例，充分利用多媒体设备、实验设备和实验电路等进行直观教学。二、学时分配表课题任务 总学时 理论 实习课题一 认识单片机 4课题二 点亮彩灯 12任务一 一只 LED 闪烁 2任务二 跑马灯 2 2任务三 任意变化的彩灯控制 2 4课题三 简易数字钟 16任务一 LED 数码管的静态控制显示方式 2任务二 LED 数码管的动态控制显示方式 2任务三 从 0 到 9 的加 1 计数显示 2任务四 一位数字有规律变化的显示 2任务五 099 加法计数器 2任务六 099 999 999 加法计数器 2任务七 24 进制计数器 2任务八 简易数字钟
4、2课题四 简易计算器 8任务一 单键控制的 LED 显示 4任务二 简易计算器 4课题五 键控彩灯 4 4课题六 简易频率计 12任务一 输出 1000Hz 的方波 4任务二 每秒闪烁一次的 LED 4任务三 简易频率计 4课题七 单片机双机通信 8任务一 与 PC 通信 4任务二 双机通信 4课题八 简易波形发生器 8任务一 输出指定电压 4任务二 简单波形发生器 4课题九 简易数字电压表 4 4课题十 移动字幕的制作 14任务一 用点阵 LED 实现移动字符显示 4任务二 字符型液晶的使用 4任务三 点阵 LCD 的使用 2 4课题十一 校园打铃系统 12任务一 实时时钟的使用 4任务二
5、串行存储器的使用 4任务三 校园打铃系统 4合计 102 88 14三、教学要求、内容及建议课题一 认识单片机教学要求1、熟悉 AT89S51 的 PDIP40TQFP44 和 PLCC44 三种封装形式，熟练掌握AT89S51 单片机的各引脚功能。2、掌握用 AT89S51 构成的单片机最小系统及各部分电路的功能。3、认识实验电路板上的主要元器件包括 AT89S51 单片机、晶体振荡器、锁存器 74HC573、MAX232 芯片、RS-232 串口端、数码管显示电路、发光二极写显示电路、键盘电路、排阻等元件。4、会正确插装电路元件，能优质焊接电路元件。5、会正确使用压线钳，良好压接连接线和下
6、载线的金属插头；熟悉下载线的作有和使用方法。教学内容1、认识单片机 AT89S51 及引脚功能。2、安装单片机最小系统及实验电路，并认识单片机最小系统的外围扩展电路。3、正确无误地安装实验电路板和下载线，并进行检查。教学建议着重介绍 AT89S51 引脚功能。课题二 点亮彩灯教学要求1、理解单片机端口控制外接彩灯电路的工作原理。2、了解 C51 程序设计基本知识，掌握 C51 编写简单程序的方法。3、掌握使用 Keil 软件实现 C51 的编辑、编译和检测所编写 C 程序，能输出程序的 HEX 文件。4、使用软件将 C51 编译出的 HEX 文件下载到单片机，并运行观察结果。教学内容任务一：一
7、只 LED 闪烁任务二：跑马灯任务三：任意变化的彩灯控制教学建议1、建议采用“提出任务分析任务单片外围电路设计分析单片程序设计分析完成任务方法归纳总结提高训练”的教学过程。2、在分析和完成任务的过程中，由教师指点学生进行操作， 。分析讲解完成，学生操作训练完成，再由学生总结方法和体会，完成复习和提高任务。课题三 简易数字钟教学要求1、理解数码管的工作原理和显示编码。2、掌握 LED 数码管的静态显示的控制方法。3、掌握 LED 数码管的动态显示的控制方法。4、理解数码管显示内容和变量取值之间的关系。5、学会实现变量的值的控制（加，减） 。6、学会分析各种朝向计算和实现原理和会编写对应的程序。7
8、、理解简易数字钟。教学内容任务一：LED 数码管的静态控制显示方式任务二：LED 数码管的动态控制显示方式任务三：从 0 到 9 的加 1 计数显示任务四：一位数字有规律变化的显示任务五：099 加法计数器任务六：099 999 999 加法计数器任务七：24 进制计数器任务八：简单数字钟教学建议1、教学中，注意比较数码管显示与前面发光二极管显示的相似之处。2、秩序渐进介绍计数和显示。3、注意让学生理解动态显示原理及其实现方法，后面教学还将应用这方面的知识。课题四 简易计算器教学要求1、理解机械按键的特性和实现按键消抖的方法。2、理解单键控制功能的原理，会完成控制程序的编写。3、理解矩阵键的识
9、别原理，会实现矩阵键盘扫描程序的编写。4、学会用矩阵键盘实现各种功能控制。教学内容任务一：单键控制的 LED 显示任务二：简易计算器教学建议计算器的实现有难度时，也可选用其他键盘控制实例。课题五 键控彩灯教学要求1、理解中断的概念，认识 AT89S51 单片机的三种中断源及对应的中断号。2、掌握与中断相关的特殊功能寄存器 TCON、IP、IE。3、掌握中断程序的编写格式，懂得中断服务函数的执行条件和执行过程。4、掌握外部中断的设置和对应的中断响应条件，会编写对应的中断服务程序。5、学会外部中断的简要扩展应用。教学内容1、外部中断的概念2、单片机的中断类型和中断处理。3、中断的脉冲下降沿触发及其
10、相关的编程方法教学建议1、中断的理解是一个教学难点，建议多举例分析。2、建立特殊寄存器的概念，适当介绍特殊寄存器，让学生逐步认识、理解和正确应用特殊寄存器。3、注意强调中断服务程序和其他程序之间的数据是通过全局变量进行传送。课题六 简易频率计教学要求1、掌握定时器计数器的原理，理解定时器计数器的使用。2、能用定时器计数器编写定时程序及计数程序，会设置定时器计数器中断的初始值。教学内容任务一：输出 1000Hz 的方波任务二：每秒闪烁一次的 LED任务三：简易频率计教学建议1、注意区分外部中断和定时器计数器中断的区别。2、建议将课题二和课题三中的任务布置为课下作业，要求用定时中断服务程序的方式重
11、新编写程序实现。3、教学中简要介绍 TA89S52 与 TA89S51 的区别。课题七 单片机双机通信教学要求1、掌握串行通信的原理。2、掌握串口通信模式的设置。3、能编写串口通信程序。教学内容任务一：与 PC 通信任务二：双机通信教学建议1、本课题内容学习难度较大，考查学生对通信原理的理解。2、教学中，注意强调串口仅能实现数据的传送，与传送的数控无关。课题八 简易波形发生器教学要求1、熟悉常用 DA 集成电路与单片机的连接。2、理解 DA 转换器将数字信号转换成模拟信号的工作原理。3、能按要求编写程序驱动 DA 工作。教学内容任务一：输出指定电压任务二：简易波形发生器教学建议1、在教学中，注
12、意加深学生对 DA（DAC0832）的工作原理和引脚功能的认识和理解。要求学生注意 DA 的工作频率范围。2、加深学生对串行 DA（DA5541）的引脚功能认识和工作原理的理解。课题九 简易数字电压表教学要求1、理解 AD 的工作原理，了解常用 AD（ADC0809）集成电路与单片机的连接。2、能正确使用单片机编程控制 AD 转换器。3、实现数据转换并显示需要显示的输入电压或传感器的模拟量。教学内容1、AD 及 AD 工作原理2、AD 转换器与 AT89S51 之间的连接方法。3、单片机控制 AD 的实现原理教学建议1、要求学生注意 AD 的工作频率范围。2、要求学生注意单片机与 AD 之间的
13、电路连接与工作原理。课题十 移动字幕的制作教学要求1、了解点阵显示器件的工作原理。2、掌握单片机与汉字显示器件的连接。3、能编写对应的字符显示驱动程序。教学内容任务一：用点阵 LED 实现移动字符显示任务二：字符型液晶的使用任务三：点阵 LCD 的使用教学建议1、要求学生注意点阵数据的获取方法。2、在时间较少和实验条件不具备的情况下，LCD 可简单介绍。课题十一 校园打铃系统教学要求1、掌握实时时钟的设计和应用。2、掌握 I2C 的控制原理和应用。3、掌握用 IO 端口模拟串行总路线。教学内容任务一：实时时钟的使用任务二：串行存储器的使用任务三：校园打铃系统教学建议1、在课时较少的情况下，可将本课题内容作为课程设计加以完成。2、可单独利用实时时钟或 I2C 的其他器件进行举例讲解。
