基于PROTEUS仿真教学的单片机原理

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： 肖萍 单 位： 江西省水利水电学校 通讯地址： _ 邮政编码： _330000_ 联系电话： 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课时三、 教学场地及设施：教学机房，需装软件为Keil 7.08和Proteus7.1四、 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。

2、 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

3、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。 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

4、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23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。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

5、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，而且二极管必须要正向接法，同时还要加上限流电阻，如下图示：2、 用51系列单片机的I/0口（使用P2口，此时作输出功能使用）点亮发光二极管。（注：软件的操作步骤视学生的实际情况进行复习。）在PROTEUS7.1软件中建立硬件电路，如图所示：注意：发光二极管的阴极即负极应接入单

6、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。 由上图可知，若要使灯点亮，根据发光二极管点亮条件，只要P2.0引脚输出为低电平即可，即P2.0=0。在KEIL软件中编写、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 0030hmain：mov p2,#0feh end说明：P2口可位寻址，以上程序使P2=FEH=11111110B，从而P2.0=0将

7、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2、 程序如下：（注：在Keil中单步调试程序，帮助学生理解每条指令的功能）ORG 00H lJMP MAIN ORG 30HMAIN:MOV A,#0FEH LOOP:MOV P2,A CALL DELAY RL A lJMP L

8、OOPDELAY:MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.01111111011111101111110111111011111101111110111111011111101111111 初值：P2=FEH，每次只需向左移一位即可实现。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

9、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 A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮P2.7P

10、2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.00111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110 初值：P2=7FH，每次向右移一位即可实现。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 LOOP:MOV P2,A CALL DELAY RL A DEC A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R

11、3,D1 RET END说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0111111101111110011111000111100001110000011000000100000000000000011111111 初值：P2=FEH，每次向左移一位之后再减1，即可实现。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 A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV

12、R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0000000001000000011000000111000001111000011111000111111001111111011111111 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 CP

13、L A LJMP LOOP DELAY: MOV R3,#2 D1: MOV R4,#250 D2:MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END说明算法规律：1：表示灯灭；0：表示灯亮P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.01010101001010101 初值：P2=55H，取反即可。5、 思考：想想实际生活中还有哪些灯亮的花样，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

14、单个点亮 由高位向低位单个点亮 由低位向高位循环点亮 由高位向低位循环熄灭 由两边向中心点亮 由中心向两边熄灭 交叉点亮 参考程序： org 0000h jmp main org 0030h main:mov a,#0feh mov r1,#8 loop1:mov p2,a call delay rl a djnz r1,loop1 mov r1,#8 mov a,#7fh loop2:mov p2,a rr a call delay djnz r1,loop2 mov r1,#8 mov a,#0ffh loop3:mov p2,a call delay rl a dec a djnz r1

15、,loop3 mov r1,#8 mov a,#00h loop4:mov p2,a call delay inc a rr a djnz r1,loop4 mov r1,#5 mov a,#0ffh loop5:mov p2,a call delay mov r2,a anl a,#0fh rl a anl a,#0fh mov r3,a mov a,r2 anl a,#0f0h rr a anl a,#0f0h orl a,r3 djnz r1,loop5 mov r1,#5 mov a,#00h loop6:mov p2,a call delay mov r2,a orl a,#0f0h rr a anl a,#0fh mov r3,a mov a,r2 orl a,#0fh rl a anl a,#0f0h orl a,r3 djnz r1,loop6 mov r1,#4 m