項(xiàng)目3單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)(C語(yǔ)言)教案

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1、單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)（C語(yǔ)言）教案一項(xiàng)目3項(xiàng)目3電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路制作任務(wù)1項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)一、案頭任務(wù)項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)授課時(shí)間年月日授課班級(jí)教學(xué)形式講授、討論授課時(shí)數(shù)2課時(shí)教學(xué)用具多媒體教學(xué)資源項(xiàng)目3制作成品、課件課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)1、了解光耦的工作原理，掌握光耦與單片機(jī)的連接方法。2、理解直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理。3、掌握MCS-51單片機(jī)I/O口的使用方法。4、掌握按鍵與單片機(jī)的連接方法及鍵開(kāi)關(guān)去抖動(dòng)方法。5、掌握C語(yǔ)言的使用。教學(xué)重點(diǎn)1、單片機(jī)與光耦的連接方法。2、直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理。3、指令的使用。教學(xué)難點(diǎn)1、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理接線。2

2、、相關(guān)指令的靈活使用。教學(xué)過(guò)程1、通過(guò)對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的分析，引出項(xiàng)目任務(wù)。2、光耦的工作原理。3、光耦與單片機(jī)的連接方法。4、直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理。5、MCS-51單片機(jī)I/O口的使用。6、按鍵與單片機(jī)的連接方法及鍵開(kāi)關(guān)去抖動(dòng)方法。教學(xué)后記二、教學(xué)實(shí)施過(guò)程實(shí)施環(huán)節(jié)組織教學(xué)教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)學(xué)方法復(fù)習(xí)提問(wèn)1、檢查學(xué)生出勤情況并做好記錄。2、調(diào)整學(xué)生的注意力，為上課作準(zhǔn)備。1、如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制電路的人機(jī)對(duì)話?互動(dòng)交流提問(wèn)導(dǎo)思導(dǎo)入講授新課用多媒體展示圖3-2、圖3-3o2、他激直流電動(dòng)機(jī)如可完成正反轉(zhuǎn)？本項(xiàng)目就要用單片機(jī)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制。單片機(jī)控制

3、系統(tǒng)一般由三大部分構(gòu)成，即輸入部分（外部信息啟發(fā)學(xué)習(xí)的采集、向單片機(jī)發(fā)布控制信息等）、運(yùn)算處理部分（由單片機(jī)積極性系統(tǒng)構(gòu)成）和輸出控制部分（將運(yùn)算處理結(jié)果輸出控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)）。單片機(jī)系統(tǒng)的電源為+5V電壓，而輸入輸出部分的電源電壓經(jīng)常是不等于+5V的，如果直接通過(guò)電阻耦合在一起會(huì)導(dǎo)致相互干擾，從而使單片機(jī)控制系統(tǒng)的正常工作受到影響，所以常需要進(jìn)行隔離，冃前常用隔離方法是光電隔離和繼電器隔離。一、光耦的工作原理光電耦合器也稱(chēng)光電隔離器，簡(jiǎn)稱(chēng)光利，如圖3?2所示。光耦的種類(lèi)很多，單片機(jī)控制系統(tǒng)常用光耦有兩種，其電路符號(hào)如圖3-3所示。用多媒體展示課件圖3-4

4、.圖3-2圖3-3圖3-4是光耦工作原理示意圖。將圖3-5畫(huà)用多媒體展示，并作詳細(xì)講解。圖3-4光耦工作原理示意圖光電耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。二、光耦與單片機(jī)的連接光耦與單片機(jī)的連接方法如圖3-5所示。圖中U1是光耦作為輸入隔離器的接線方法，R3為輸入限流電阻，R1為負(fù)載電阻；U2是光耦作為輸出隔離器的接線方法，R2為限流電阻，R4、D1為輸出端模擬負(fù)載。用多媒體展示電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制課件及圖3-6o用多媒體展示圖3~7并加以講解。

5、圖3-5光耦與單片機(jī)的連接圖3-6電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制三、直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖3-6是永磁式直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路示意圖，由兩個(gè)開(kāi)關(guān)SW1、SW2的狀態(tài)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停止。四、MCS-51單片機(jī)輸入/輸出端口的使用1、從單片機(jī)輸入/輸出端口輸出數(shù)據(jù)的方法通過(guò)項(xiàng)H二的制作學(xué)習(xí)，P0?P3口的結(jié)構(gòu)及工作原理有了基本了解。P0口作為輸出口使用時(shí)，要外接上拉電阻，而P1~P3口則不需外接上拉電阻，由P1?P3口輸出數(shù)據(jù)的方法與由P0口輸出數(shù)據(jù)的方法相似，即執(zhí)行以端口為目標(biāo)操作數(shù)的指令。例如:P1=0x66;//將立即數(shù)送到P1口輸出。P2=a

6、l;〃將變量al的值送到P2口輸出。P3_0=0;〃將P3.0清0（使用前要先定義）。2、從單片機(jī)輸入/輸出端口輸入數(shù)據(jù)的方法從PO~P1口輸入數(shù)據(jù)前，要先向相應(yīng)鎖存器寫(xiě)1（即執(zhí)行向端口輸出1的指令），端口數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，執(zhí)行以端口為源操作數(shù)的指令即可完成數(shù)據(jù)輸入（按鍵的開(kāi)合狀態(tài)可以作為數(shù)據(jù)輸入）,舉例如下：P1二Oxff;〃輸入數(shù)據(jù)之前先向端口寫(xiě)loal=Pl;〃將Pl口數(shù)據(jù)送給變量al。3、按鍵的查詢(xún)方式查詢(xún)方式是CPU通過(guò)主動(dòng)查詢(xún)來(lái)獲取端口信息的方式，常常通過(guò)執(zhí)行位判斷轉(zhuǎn)移指令來(lái)查詢(xún)端口按鍵的開(kāi)合信息。按鍵與單片機(jī)的連接如圖3?7所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1或

7、S2被按下時(shí)，相應(yīng)的引腳與地相連而變成低電平“0”，當(dāng)S1或S2不被按下時(shí)，相應(yīng)的引腳為高電平“1”。執(zhí)行位判斷指令時(shí)，通過(guò)判斷相應(yīng)引腳是1還是0來(lái)判斷按鍵是開(kāi)還是合。圖37按鍵與單片機(jī)的連接4、鍵開(kāi)關(guān)的去抖動(dòng)方法機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)瞬間均有抖動(dòng)過(guò)程，一般5?10ms,如圖3?8所示。當(dāng)CPU檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，必須對(duì)按鍵的一次閉合僅作一次處理，因此，必須除去抖動(dòng)影響。圖3-8圖3-9課堂小結(jié)課后作業(yè)通常去抖動(dòng)有硬件、軟件兩種方法。用硬件去抖動(dòng)的方法通常用RS觸發(fā)器組成的去抖動(dòng)電路如圖3-9所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，輸出為低電平，在開(kāi)關(guān)抖動(dòng)期間，彈簧片可能

8、和A、B兩點(diǎn)均不接觸，RS觸發(fā)器保持原來(lái)狀態(tài)，因此消除了開(kāi)關(guān)抖動(dòng)的影響。軟件去抖動(dòng)的辦法是CP