单片机比赛教案资料.docx
- 文档编号:4891888
- 上传时间:2022-12-11
- 格式:DOCX
- 页数:37
- 大小:1.46MB
单片机比赛教案资料.docx
《单片机比赛教案资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机比赛教案资料.docx(37页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
单片机比赛教案资料
广西石化高级技工学校
课堂教案(单片机)
任课教师:
戴智鑫、李军科目:
YL-236单片机实训装置
课题
名称
课题:
安全教育
分课题:
1.实训室“6S”管理
2.地震安全教育
3.火灾安全教育
教学
目标
1.确保实训教学工作安全有序地进行
2.确保学生掌握地震过程中的注意事项
3.确保学生学会发生火灾时的注意事项
主要设备仪器及材料
设备仪器、工量具准备:
计算机一组一台、YL-236单片机实训装置
万用表一块、工具箱一套
材料准备:
软导线若干
多媒体教学视频及相关资料
教学
重点
1.确保实训教学工作安全有序地进行
2.确保学生掌握地震过程中的注意事项
3.确保学生学会发生火灾时的注意事项
教学
难点
选手学习过程中如何利用有限的资源将以上内容形象生动的将给学生,同时能够使学生掌握相关知识
教学资料
及教学准备
知识准备:
提供参考书籍、相关网址,学生课后准备。
实践准备:
提供场所与实践仪器。
教学后记
本项目主要以教师理论指导与学生自学相结合,课堂讲授与学生活动相结合启发引导学生在以后的实训过程应该遵循的规章制度以及安全生产的重要性,使学生时刻牢记、遵守实训室的各项制度,能够顺利的开展实训做好基础
教学程序与
教学时间安排
授课内容
授
课
内
容
本课时以安全生产重要性和实训室规章制度讲解为主;
1.全生产实例,不安全生产造成的后果影响。
2.实训室规章制度的讲解
安全生产实例讲解
2005年2月23日中午,某化工厂电位车间维修班维护电工鄢某在午休时间检修二级中控配电室低压电容柜。
在检修中,鄢某在未断电的情况下,直接用手钳拔插式保险。
因操作不当,手钳与相邻的保险搭接造成短路。
产生的电弧将鄢某双手、脸、颈部大面积严重灼伤。
工友发现后,立即将鄢某送往医院救治,鄢某终脱离生命危险。
此次事故不但使鄢某受重伤,而且使电容柜上不少元件被烧毁,与该柜连接的设备停车3.5小时,给生产造成了重大损失。
实训室规章制度
一、学生应在规定时间内进入实训室,不得无故缺席、迟到或早退。
二、预习好是做好实训的前提,学生实训前须认真预习实验指导书,明确本次实训的目的、内容、原理及步骤(含条件)、需使用的仪器、设备、器材及使用方法、需测试的电量及观察的现象等。
三、电力拖动操作前,要认真听取主讲老师对本次实训的讲解和说明,实训时要听从老师指导。
四、电力拖动操作前、后应先仔细清查实验器材是否齐全和完好,发现问题及时向指导老师提出,做好实训器材交接工作;
五、要认真复查实训线路,经指导老师审核、同意后方可接通电源调试操作。
整个实训过程中要严谨认真、细心操作,分工合作,做好记录。
严禁未搞清楚正确操作程序前乱操作,以免产生误操作;
六、电力拖动操作时,应掌握操作的方法和步骤,避免短路短路。
七、牢固树立安全第一的思想,严格遵守实训安全操作规程,特别要管好电源闸刀开关,严禁带电接线、拆线,避免接触带电裸露金属部分,杜绝恶性事故发生。
实训中若发生事故,必须立即切断电源,保护现场,及时报告指导老师,检查事故原因后妥善处理;
八、实训完成后,将实训数据交指导老师审核,经认可后才能拆线。
拆线后将实验器材清除干净,并复位,找指导老师办理交接手续后方可离开实训室;
九、爱惜实训器材,严禁乱动与本实训无关的器材,严禁偷拿实训器材。
;
十、进入实训室必须遵守实训室各项规章制度,保持安静,不得带零食进入实训室,不得无故离开实训室,不准吸烟、随地叶痰和乱扔杂物
实例的讲解更能使学生记忆深刻,时刻牢记安全的重要性
鄢某严重违反《电气安全检修规程》中“不准带电检修作业”的规定。
他心存侥幸,冒险蛮干,违章带电检修作业,是导致事故发生的主要原因
要求学生严格执行实训室规章制度
学生反思、学习
说明:
每个教案应有教学小结和安全要求
广西石化高级技工学校
课堂教案(单片机)
任课教师:
戴智鑫、李军科目:
YL-236单片机实训装置
章节内容
YL-236单片机实训装置
教学
目标
亚龙YL-236型单片机功能控制实训考核台是根据中等职业学校《单片机及其应用》的教学内容和要求,按照职业岗位的工作内容研发的实训考核设备。
适合中职学校资源与环境、能源、土木工程、交通运输、制造、信息技术类相关专业的单片机课程的教学。
教具
多媒体投影机、电脑、万用表等
教学过程
教学内容和教学组织管理
教学方法与手段
(一)、[组织教学]
1、检查上课前的准备情况及学生精神状态,检查学生人数、穿着情况和出勤情况。
2、强调安全问题。
Ⅱ[引入新课]
(二)、引入新课
亚龙YL-236型单片机功能控制实训考核台采用烤漆钢板制作的台式结构。
实训台的抽屉柜用于存放实训模块,抽屉柜与台面之间布置实训模块安装支架,最上一层是工作台台面。
用于技能竞赛时在台面上放置设备安装底板,在底板上安装试题拟定的单片机控制装置需要的模块,连接控制电路,编写的控制程序输入单片机后,按下运行指令开关,单片机控制装置就按程序运行。
放置在单片机实训室中,这就是一张实训台。
当讲解理论或实训项目中的相关知识时,可以当做课桌;当需要进行实际操作时,将台面打开,就露出放置在安装支架上的模块,在需要的实训模块间按实训要求连接电路,编写控制程序,就可以按照设计的实训项目进行单片机技术的教学了。
(三)、新课讲解
亚龙YL-236型单片机功能控制实训考核台模块清单:
第一章 51 单片机开发流程及开发环境介绍
一、概述
对于初学者来说,熟悉开发流程和开发环境是进入单片机精彩世界的必要条件。
才能条理清晰 的,逐步的根据本实训实训指导书完成从简单到复杂,从模块到系统的单片机认知和开发。
现代单片机开发实训的主要流程可以用下图简要的表示出来:
多媒体、板书
配合
单片机系统主要由输入,输出电路,信号调理电路,模数转换电路,隔离电路,通信电路,电 源电路等组成,根据系统需要与需求可能只含有以上部分模块。
见下图所示:
输入电路:
此电路主要由按键等一些开关类器件组成,完成人或系统对单片机的指令输入操作。
输出电路:
此电路主要由继电器,发光二极管,数码管,液晶显示屏等器件组成,完成单片机 的输出控制,人机界面等功能。
信号调理电路:
此电路主要将一些物理量像温度,压力等通过采集放大等方法,转换成电子电 路能使用的电压或电流信号,以便供后续电路使用。
模数转换电路:
此电路是输入电路的一个分支,主要通过 AD 转换芯片将模拟量变化到单片机 能认识的二进制数字信号,完成模拟信号到数字信号的接口。
数模转换电路:
此电路是输出电路的一个分支,主要通过 DA 转换芯片将单片机处理后的结果 转换成连续的模拟量,完成数字信号到模拟信号的接口。
隔离电路:
此电路的主要功能是电气隔离,将单片机系统与外界电气隔离开来,防止系统通过 电源相互干扰使单片机系统无法工作。
用到的主要器件为光耦,隔离放大器,继电器等。
通信电路:
51 系列单片机常通的通信电路有三总线通信和串行通信,系统与系统间常用接线 比较少的串行通信。
与计算机通信还要通过电平转换芯片将 5V 电平转换成 RS232 电平。
其中 RS485 差分串行通信应用也较普遍。
电源电路:
电源电路主要分为开关型电源和线性电源。
开关电源体积小重量轻效率高等优点, 但干扰相对线性电源大。
电源电路的质量直接关系到系统的可靠性和抗干扰能力。
二、开发软件的使用
51 单片机系列最受欢迎的开发软件为 Keil C51。
它支持汇编,C 语言开发,软件仿真等功能。
具有相当大的用户群,功能强大,资料丰富。
下面简要介绍一下它的使用方法。
安装完成后,运行此程序进入软件界面。
界面如下图所示:
1. 建立项目
建立项目的目的是方便对源程序的统一管理,对编译条件编译设置的存储等。
项目文件和 源程序文件是相互独立的两种文件。
它们可以存放在不同的目录内,但为了以后管理,通常放 在一个目录内。
建立项目的方法是菜单栏中的“Project->New->uVision Project”,然后会弹出一个保存对话 框,请选择存放文件夹并保存(一般是事先建立一个文件夹)。
保存项目文件的同时会弹出一 个“select device for Target ‘Taget 1’”对话框,通过此对话框选择目标芯片相同的型号并按确 定按钮以确定。
最后还会弹出一个对话框,询问是否加载启动文件到项目中,如果是用 C 语 言开发就点“是”,如果要用汇编编程就点“否”。
整个流程如下图所示。
创建源程序
通过“File->New”新建一个源文件,保存此源文件时没有扩展名,如果是 C 语言编程请 加扩展名“.c”,如果用汇编编程请加扩展名“.asm”。
源文件最好与项目文件放在同一个文件 夹内,以便管理。
2. 添加源程序文件到项目
右击项目管理器中的项目文件,在弹出的菜单中选择“Add Files to Group ’source Group 1’”, 在弹出的对话框中找到上一步保存的源程序文件加载到项目中。
双击刚才加载的源程序文件, 在工作空间中完成程序的编辑。
3.编译源程序
按构建全部项目文件按钮进行编译,编译过程中如有错误会在消息窗口中弹出信息,根据 提示信息排错,直到没有错误。
如果编译正确,还会在消息窗口中给出程序代码的大小和占用的 RAM 空间大小。
如下图 所示:
4.软件仿真
编译通过后只能说明源程序语法没有错误,功能上的错误可以通过软件仿真来排除。
在软件仿真界面中,可以看到单片机内部各寄存器的值和调出内部资源的界面。
它们分别 可以从 View 和 Peripherals 单菜中调出。
程序的运行可以通按 DEBUG 工具栏实现。
5. 代码的生成
在源程序的语法和功能没有错误后,可让 Keil C51 产生 Hex 文件,使其可以固化到单片 机当中。
具体方法是右击项目管理器中的项目文件,选择“Options for Target ‘Target 1’”,在弹出的 对话框中选择“OutPut”选项卡。
如图:
在“Create HEX File”前的复选框处打勾按确定后, 重新编译一下既可。
第二章 单片机实训项目
实训一 灯光闪烁实训
一、实训目的
灯光闪烁实训是通过单片机的一位 IO 口去控制一个 LED 发光二极管的亮灭,由最小单片机系 统加一个输出电路组成,是单片机实训中最基础最基本的一个入门实训。
通过这个实训,使读者了 解单片机的开发流程,能熟练运用 Keil C51 开发软件,会设计单片机的 IO 口输出电路,了解单片 机程序的基本思路及程序方框。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
通过单片机一位 IO 口去控制一个 LED 发光二极管的亮与灭。
LED 的发光与熄灭时间通过软 件延时来控制。
由于 51 单片机的 IO 引脚特性是电阻上拉为高电平,场效应管下拉为低电平。
所示它的 IO 口 引脚的灌入电流比上拉电流的能力强的多,一般的无驱动输出设计常用下拉的设计方法。
如下图所
示:
四、实训步骤
1.用电子连线将电源模块上的 5V 电源引到主机模块的电源输入端及显示模块的电源输入端。
确保主机模块上的 EA 选择开关在 1 的位置。
2.将在线下载器的 IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上,连接下载器到电脑上。
确认 连线无误后接通电源。
3.将主机模块P0.0引脚接到显示模块的 LED 显示区的任一位LED上。
4.参考例程编写调试程序,并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
六、实训思考
1.怎么加快或减慢闪烁速度?
2.怎么编写占空比非50%的闪烁程序?
3.怎么控制LED灯的亮度?
实训二 跑马灯实训
一、 实训目的
跑马灯实训是通过单片机的一个 IO 口去控制八个 LED 发光二极管的亮灭,是灯光闪烁实训的 扩展。
其中的一位 LED 从左往右或从右往左移动,像是一匹马在跑,故名为跑马灯。
通过这个实 训了解左右移位指令的用法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
跑马灯从左往右移三位后再从右往左移三次,周而复始运行。
实训原理如下图所示:
四、实训步骤
1.用电子连线将电源模块上的 5V 电源引到主机模块的电源输入端及显示模块的电源输入端。
确保主机模块上的 EA 选择开关在 1 的位置。
2.将在线下载器的 IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上,连接下载器到电脑上。
确认 连线无误后接通电源。
3.将主机模块P0引脚接到显示模块的LED显示区的八位LED上。
4.参考例程编写调试程序,并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
六、实训思考
1.怎么加快或减慢跑马灯速度?
2.怎么处理来改变左移与右移的次数?
3.怎么做才能使三位LED灯同时跑?
实训三 独立按键输入实训
一、实训目的
独立按键实训是用单片机去读取当前 IO 口的状态,是单片机获取信息的基础。
通过这个实训 了解单片机读取 IO 口的方法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 MCU06 指令模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
通过单片机获取到的指令信息来改变流水灯的运行方式。
实训原理如下图所示:
在使用机械按键时必需了解一下按键的消抖问题。
因为当一个按键被按下时会有以下波形产 生,这个波形就是机械按键在按下时两触点接触产生的毛刺。
如果没有进行消抖就有可能一次按键 被认为是多次,导致异常情况发生。
常用的消抖方法是 在第一次判断按键被按下后延时 5-10ms,然后再判断按 键状态,如果状态相同说明按键确实被按下,不是抖动 执行按键处理子程序。
四、实训步骤
1.用电子连线将电源模块上的5V电源引到所用模块的电源输入端。
确保主机模块上的EA选
择开关在1的位置。
2.将在线下载器的 IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上,连接下载器到电脑上。
确认 连线无误后接通电源。
3.将主机模块 P0 引脚接到显示模块的 LED 显示区的八位 LED 上。
指令模块的 SB0 接到单片 机的 P2.0 口。
4.参考例程编写调试程序,并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
六、实训思考
如何防止按键按住不松时进行的多次处理?
实训四 光电隔离输入输出实训
一、 实训目的
通过光电隔离装置了解控制系统与执行系统的电气隔离及其带来的优点.
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 MCU10 传感器配接模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
单片机系统通过光电装置控制一个 LED 的亮灭。
单片机 IO 口与 LED 灯通过光耦合控制。
实 际应用中单片机系统与执行机械的供电系统相互独立。
实训方框如下图所示:
四、参考例程
实训五 金属检测实训
一、实训目的
了解工业用涡流式传感器的工作原理及接线方法,了解不同工作电压系统的数字隔离方法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 MCU10 传感器配接模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
涡流式传感器的主要部件是一个振荡线圈,当没有金属物靠近时这个线圈会在一个固定频率上 工作,当金属物靠近这个线圈时就会改变振荡电路的振荡频率或破坏振荡条件,电路就会根据这个 原理输出信号。
正是基于这个原理,涡流式传感器只能检测金属类物件的位置,对塑料等材质的物 件不能检测。
本实训采用的传感器为 NPN 型三极管开集极输出方式。
原理方框图见下图:
由方框图可见,OUT 与 GND 间通过一个三极管进行开关控制,如果让单片机识别要在 OUT 与单片机电源间加一个 10K 左右的上拉电阻,注意是接在单片机电源上而不是传感器的供电电源。
传感器的工作电源是 12-24V,如果上拉到传感器电源端的话,无论输出三极管是否关闭都会有 20V 左右的电压灌到单片机当中损坏单片机。
常用的设计电路见下图。
本传感器实训可采用下图任一种方案。
四、实训步骤
1.用电子连线将电源模块上的 5V 电源引到所用模块的 5V 电源输入端。
确保主机模块上的 EA 选择开关在 1 的位置。
2.将在线下载器的 IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上,连接下载器到电脑上。
确认 连线无误后接通电源。
3.将传感器接到传感器配接模块接口转换插座。
将 24V 电源引到传感器接口。
OUT 输出端按 上图进行光电隔离连接。
4.参考例程编写调试程序,并下载到单片机当中验证结果。
实训六 动态数码管显示实训
一、实训目的
通过此实训了解动态数码管的显示原理,掌握编码方法。
共阴极和其阴极数码管的不同之处及 常用设计方法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
在显示模块的八位 LED 数码上显示当前日期,显示格式为:
“09-04-25”,单片机 IO 口模拟芯 片时序输出。
“8”字形 LED 数码管共 10 个引脚,其中两个引脚为公共电极,这两个公共电极在数码管内 部已经连在一起。
当数码管为共阳极时,公共端接高电位时数码管选通,才具有点亮的条件。
当数 码管为共阴极时则接低电位选通。
剩下的八个引脚分别对应数码管上的八个段。
下图以共阳极型数 码为例加以说明。
显示数字时,我们通过上表描述在单片机 ROM 定义一个表,再定义一个RAM用来存放要显示的字符,如存入1时数码管显示1,存入2时数码管显示2„„,如何做呢,就是利用MOVC A,
@A+DPTR查表指令。
具体使用见例程。
四、实训步骤
1. 用电子连线将电源模块上的5V电源引到所用模块的 5V 电源输入端。
确保主机模块上的EA选择开关在1的位置。
2. 将在线下载器的IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上,连接下载器到电脑上。
确认连线无误后接通电源。
3.实训时单片机 P0.7-P0.0 口接显示模块数码管区的 D7-D0,P2.6 接 CS1 为作段选,P2.7 接 CS2 作为位选。
P3.6 接 WR 作为写入使能。
4. 参考例程编写调试程序,并下载到单片机当中验证结果。
六、实训思考
1.如何让最低位与最高位颠倒显示?
2.如何用总线方式进行该实训的编程?
3.延时子程序的延时时间长短对显示程序有什么影响?
实训七 矩阵键盘接口实训
一、实训目的
通过此实训了解矩阵键盘的工作原理,掌握编码方法并能够编写出扫描程序,应用到单片机系 统当中。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 MCU06 指令模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
在显示模块的八位 LED 数码的个位显示当前使用矩阵键盘所按下的值。
键阵键盘多用于键数目较多的时候。
这样可以更多的节省IO口的占用量,见下图:
四、实训步骤
1.用电子连线将电源模块上的 5V 电源引到所用模块的 5V 电源输入端。
确保主机模块上的 EA 选择开关在 1 的位置。
2.将在线下载器的 IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上,连接下载器到电脑上。
确认 连线无误后接通电源。
3.参考例程实训接线:
主机模块P1.0接指令模块R0主机模块P1.1接指令模块R1„
主机模块 P1.6 接指令模块 C2 主机模块 P1.7 接指令模块 C3
主机模块 P0 口接显示模块数码管数据口 主机模块 P2.5 接显示模块数码管 E 主机模块 P2.6 接显示模块数码管数据 CS1 主机模块 P2.7 口接显示模块数码管数据 CS2
参考例程编写调试程序,并下载到单片机当中验证结果。
实训八 继电器隔离控制实训
一、实训目的
掌握用单片机控制继电器的原理和方法,了解光电隔离,学会编程并调试程序运行,实现继电 器过程控制。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU05 继电器模块 MCU08 交直流电机控制模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
用继电器控制 24V 直流电机的转动与停止。
继电器是常用的电气隔离器件。
简单的驱动电路是用三极管直接驱动。
线路的接法参考下图。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 比赛 教案 资料