《基于PROTEUS仿真教学的单片机原理》教案

1、2009年全国技工教育和职业培训 参评组别：教案B 组优秀教研成果评选活动参评教案 专业分类：电工电子类课程名称：单片机原理基于Proteus 仿真教学的单片机原理作者姓名： 单 位： 通讯地址： _ 邮政编码： _330000_ 联系电话：1基于Proteus 仿真教学的单片机原理教案一、教学内容：51系列单片机的I/O口的基本输出功能的应用二、课时计划：4课时四、教学目标1、 知识目标 理解发光二极管点亮的条件，理解并熟悉使用单片机I/O口点亮发光二极管的硬件接法及软件编程方法。 读懂单个循环点亮发光二极管的程序，学会用Keil 和Proteus 软件仿真。 2、 能力目标 能模仿实例，结

2、合实际独立设计发光二极管各种变化的程序，并实现仿真。 能初步综合实现多种花样点这发光二极管。 3、 情感目标 提高学生对单片机的学习兴趣，树立学习单片机的信心。 培养学生爱动手，勤思考的能力，并养成积极主动的习惯。五、 重点、难点情况1、 重点 读懂单个循环点亮发光二极管的程序。 结合实际独立设计发光二极管各种变化的程序，并实现仿真。 2、 难点 结合实际独立设计发光二极管各种变化的程序，并实现仿真 综合实现各种花样点亮发光二极管六、 学情分析1、 学生学习本堂内容需具备的基础知识 对Keil 和Proteus 仿真软件的基本操作有所掌握。 对汇编语言的指令功能要比较熟悉，特别要理解指令的功能

3、。 对单片机硬件，特别是发光二极管的点亮条件要知道。 2、 学生学习过程中可能会遇到的困难及解决办法 因对Keil 和Proteus 软件操作不熟练导致影响本堂内容的学习。解决办法：在演示使用单片机I/O口点亮一个发光二极管及仿真单个循环点这发光二极管程序时，详细复习其操作步骤，要求学生跟着老师的步骤一起做，并多次操练，达到熟练程度。 因对汇编语言指令功能的不理解导致整个程序的不理解。 解决办法：可能过Keil 软件单步运行的功能来调试程序，观察每条指令执行后寄存器及相关的标志信息，帮助理解每条指令完成的功能。 对实际中各种花样实现的算法规律可能不容易找到。解决办法：在学生独立设计之前，可举2

4、3种花样形式，并说明其算法规律及程序编写过程。引导学生思考其他花样形式及实现的算法规律。2七、 教法、学法指导1、 教法主要采用演示教学法，辅助讲解、引导教学及任务教学法。 2、 学法学生在老师的引导下，积极主动地动手操作。多联系实际勤于思考，对不明白的问题要及时主动请教老师和同学。八、 教学过程（一） 导入新课前面我们已经学习了80C51系列单片机的硬件结构和指令系统。指令系统主要学习的是汇编语言指令。那么，在实际生活中怎么利用它实现相应的控制作用呢？今天，我们就要通过单片机的硬件和软件结合来实现我们生活中一个常见的例子。大家都看过的，在城市的夜晚，每天可以看到很多漂亮的灯，而且这些灯都有动

5、的效果，这种动来动去的效果是怎么实现的呢？今天我们重点就是学习怎么实现灯的动的感觉！ （二） 发光二极管点亮的条件1、 说明点亮一个发光二极管的条件（在Proteus 中仿真）说明：要点亮一个发光二极管，必须在其两端加上足够的电压，一般为5V ，而且 2） 在PROTEUS7. 1软件中建立硬件电路，如图所示： 3注意：发光二极管的阴极即负极应接入单片机的I/O口，主要原因是此时的电流方向是从VCC 流入单片机，对发光二极管来说，电流驱动能力足够。反之，若发光二极管阳极即正极接入I/O口，电流方向则是从单片机内流出来，此时的电流的驱动能力不够，在实际中会导致发光二极管的亮度不够。在KEIL 软

6、件中编写、编译及调试程序由上图可知，P2.0要输出低电平，编制程序如下： org 00h ljmp main org 0030h main ：mov p2,#0feh end将程序编译好生成.hex 文件，在Proteus 中装载.hex 文件，仿真程序的结果，从结果可以看到发光二极管被点亮了，如下图所示： 练习：同学可在P2的每一个引脚处分别接上发光二极管，接法和前面相同，在程序中自由改变P2口的数值，观察二极管的显示情况，从而熟悉软件的操作及P2口输出功能。（三） 实例：单个循环点亮发光二极管程序仿真（由低位向高位单个循环点亮）1、 硬件电路4 2、 程序如下：（注：在Keil 中单步调试

7、程序，帮助学生理解每条指令的功能）ORG 00HlJMP MAIN ORG 30HMAIN:MOV A,#0FEH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY RL AlJMP LOOP DELAY:MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END 3、 编译程序，生成.hex 文件。4、 在Proteus 中加载.hex 文件，仿真效果。5、 学生自己动手操作，可改变I/O口，即可将P2口改成P3口，P1口，P0口，注意如果是使用P0口的话，需外外接上拉电阻，还有就是硬件和软

8、件编程必须配套。（四） 结合实际设计发光二极管各种变化的程序。并自行完成仿真。1、 由高位向低位单个循环点亮 参考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#7FH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY RR ALJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND 2、 由低位向高位循环点亮 参考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#0FEH LO

9、OP:MOV P2,A CALL DELAY RL A DEC A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND 3、 由高位向低位循环熄灭 参考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#00H LOOP:MOV P2,A CALL DELAY INC A RR ALJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJ

10、NZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮 初值：P2=00H，每次先加1后向右移1位，即可实现。 4、 交叉点亮参考程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV A,#0AAH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY CPL A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RETEND说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮 5、 思考：想想实际生活中还有哪些灯

11、亮的花样，思考其算法规律，并编制程序，实现仿真。（提示：比如两边向中心点亮，由中心向两边熄灭）（五） 综合实现各种花样，学生自由组合前面种花样变化，组合时注意循环次数。 参考花样变化：由低位向高位单个点亮由低位向高位循环点亮由两边向中心点亮由中心向两边熄灭亮 参考程序：org 0000h jmp main org 0030h main:mov a,#0feh mov r1,#8 loop1:mov p2,a call delay rl adjnz r1,loop1mov r1,#8 mov a,#7fh loop2:mov p2,a rr acall delay djnz r1,loop2mo

12、v r1,#8 mov a,#0ffh loop3:mov p2,a call delay rl a dec adjnz r1,loop3mov r1,#8 mov a,#00h loop4:mov p2,a call delay inc a rr adjnz r1,loop4mov r1,#5 mov a,#0ffh loop5:mov p2,a call delay mov r2,a anl a,#0fh rl aanl a,#0fh mov r3,a mov a,r2 anl a,#0f0h rr aanl a,#0f0h orl a,r3djnz r1,loop5mov r1,#5 mov a,#00h loop6:mov p2,a call delay mov r2,a orl a,#0f0h rr aanl a,#0fh mov r3,a mov a,r2 orl a,#0fhrl aanl a,#0f0h orl a,r3djnz r1,loop6mov r1,#4 mov a,#0aah loop7:mov p2,a call delay cpl a