目总录论实训目的... 1 基本要求纪律要求安全要求实习总结...2 实训报告格式... 3 实训场地... 4 实训设备及软件... 4 实训材料... 4 实训课时分配... 4 实训考核标准... 5 实训 1 Keil C51 集成开发环境

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抑经
7 years ago
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1 Practical Training Instruction 轨道交通控制系列实训指导书课程名称 : 单片机控制技术课程编号 :CLKZ009 适用专业 : 轨道交通车辆高速铁道技术学时数 :30 学时编写人 : 彭育强审核人 : 李怀俊版本号 : V2.0 轨道交通学院 2014 年 08 月 1

2 目总录论实训目的... 1 基本要求纪律要求安全要求实习总结...2 实训报告格式... 3 实训场地... 4 实训设备及软件... 4 实训材料... 4 实训课时分配... 4 实训考核标准... 5 实训 1 Keil C51 集成开发环境的使用练习... 7 实训目的... 7 实训设备及器件... 7 实训内容... 7 实训要求... 8 实训思考题... 8 实验 2 基于 Keil C51 集成开发环境的仿真与调试... 9 实训目的... 9 实训设备及器件... 9 实训内容... 9 实训要求实训步骤实训思考题实验 3 单片机 I/O 口控制实验实训目的实训设备及器件实训内容实训要求实训步骤实训参考程序实训思考题实验 4 定时器输出 PWM 实验实训目的实训设备及器件实训内容实训要求实训步骤实训参考程序实训思考题

3 实验 5 RS232 串口通信实验实训目的实训设备及器件实训内容实训要求实训步骤实训参考程序实训思考题

4 总论实训目的本大纲的制定以培养学生的实际操作技能为目的单片机实训是一个综合应用课程知识的教学环节, 要求学生能够将课程知识系统的联系起来, 根据任务要求, 科学合理地选择相应理论知识, 培养学生应用课程知识解决实际问题的能力, 提高对课程内容的认识和理解, 培养学生分析问题解决问题的思维能力提高学生全局考虑问题综合应用专业知识的能力通过本次实训使学生能够掌握用单片机进行实际产品开发的基本过程, 加强模块化设计思想的培养, 养成良好的设计编程习惯, 同时也增加了学生对本专业的兴趣, 培养学生实际操作和编程技能, 为今后专业课程的学习和走向工作岗位打下良好的基础本实训课程的目的如下 : 1 根据教师提出项目实训课题, 学生能正确分析工作过程和原理 ; 2 学生能独立进行程序设计和调试 ; 3 学生在老师的辅导下, 进行硬件系统的设计, 接线和安装 ; 4. 学生在老师的辅导下, 把软硬件相结合, 实现项目实训要求 ; 5 学生独立写出课题实训报告基本要求 1 纪律要求着装整齐, 不准穿裙子西服皮鞋, 实训期间必须穿工作服 ( 或学生服 ) 胶底鞋 ; 实训期间不准喧哗打闹, 不准做与实训无关事项 ; 注意安全遵守实训纪律, 做到有事请假, 不得无故缺课或随意离开 ; 实训过程中要 1

5 爱护设备器材, 节约用料 ; 各组成员各司其责, 认真完成本岗位任务 2 安全要求 1. 指导老师要牢固树立安全第一的观念, 熟悉并掌握人员设备安全常识, 做好学生的安全教育工作, 防止安全事故的发生 2. 对实训学生必须进行安全教育, 实训指导老师应以身作则, 严格遵守各项规章制度 3. 在实训过程中发现仪器设备有损坏故障等异常情况, 应立即切断电流, 保持现场, 并报告指导教师处理 4. 线路连接完毕或更改线路连接时, 需经指导教师检查无误后, 方能接通电源进行试验 5. 禁止拆卸试验仪器设备, 以免损坏或发生安全事故 6. 凡进入实训室的学生必须服从指导老师安排, 否则取消实训资格, 并按旷课处理 7. 指导老师做好耗材损耗材料零件登记, 做到账务相符 8. 实训操作结束后, 切断自己位置上所有仪器设备的电源, 整理设备仪器, 统一放回原处, 清扫场地, 做好室内清洁 9. 离开实训室时, 需做到 : 关门关窗关水关灯断电, 做好安全防范 3 实习总结 1. 根据所选题目和相应的设计要求, 提出设计方案, 画出系统组成框 2

6 图 2. 根据系统组成框图和提供的多功能电路板原理图画出相应的硬件电路原理图所需的主要元件, 学生可以根据电路板上提供的元件进行硬件选择, 分配硬件资源和软件资源, 画出硬件原理图和连接图 3. 根据硬件原理图和题目要求编写, 编写相关程序用编程仿真软件进行软件调试和连接 4. 调试成功后用编程器将程序烧写到单片机的内部 ROM 中, 将单片 IC 插入多功能电路板的 CPU 插座, 并正确连线, 检查无误后通电工作 5. 根据电路板的显示来分析与设计的要求是否一致, 如不否进一步调试 6. 通过软硬件的反复调试最终实现设计要求实训报告格式 1 纸张 16 开要求书写整齐, 可以采用彩色笔要求 : 2 封面 3 目录 4 设计题目 5 设计目的 6 设计任务 7 设计思路 ( 原理组成框图资源分配 ) 8 硬件电原理图和连接图 9 程序流程图 10 程序清单 11 设计心得 12 参考资料注 : 无设计报告一律按 0 分算! 3

7 实训场地科技楼 10 楼, 轨道交通测控一体化实训室实训设备及软件硬件 :PC 机,DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪 TKSMonitor51 仿真器等软件 : Keil uvision3 ISIS 7 Professional DPFlash1.31 STC_ISP_V479 等实训材料实验板配套实训课时分配实训方式采用整周制, 共 28 课时实训课程采用教学一体化模式进行, 具体实施过程如表 1: 表 1 实训实施过程计划表项目讲课时授训学时练实训内容实训地点 Keil C51 集成熟悉 Keil C51 集成开发环境的测控一体开发环境的使 2 2 使用方法化实训室用练习基于 Keil C 熟悉 Keil C51 集成开发环境调测控一体 4

8 集成开发环境试功能的使用和 DP-51PROC 单化实训室的仿真与调试片机综合仿真实验仪的使用单片机 I/O 口控制实验 2 4 利用单片机的 P1 口作 IO 口, 使用户学会利用 P1 口作为输入和输出口测控一体化实训室定时器输出 PWM 实验 2 4 利用定时器控制产生占空比可变的 PWM 波测控一体化实训室 RS232 串口通信实验 2 4 利用单片机的 TXD RXD 口, 使用户学会单片机串行口的使用测控一体化实训室总共实训考核标准积极开展多元化的实训考核机制, 进行综合评分制度, 从基本操作技能 ( 包括操作能力正确度规范性熟练程度学习态度 ) 理论联系实践的能力 ( 在模拟角色过程中的表现学习 ) 实训报告三方面加以综合评定实训成绩分项考核综合评定标准见表 2, 采用百分制打分评定分项成绩应按标准考核, 总成绩为分项成绩的合计, 满分 100 分,60 分及格通过,60 分以下不及格, 须重修学生到企业顶岗实习的成绩按百分制计分, 若需要, 可将总成绩由百分制转换成五级分制 (99~90 优秀,89~80 良好,79~70 中等,69~60 及格,59~0 不及格 ) 5

9 表 2 轨道交通单片机控制技术实训的评定标准班级姓名学号教师年月日实训项目 Keil C51 集成开发环境的使用练习基于 Keil C51 集成开发环境的仿真与调试单片机 I/O 口控制实验 1 基本操作 2 理论联系实 3 实训报告 4 项目实验成绩 = 5 课程实验总成绩 = 技能评定 ( 百际能力评定撰写评定 ( 百 ( 1 30% n(n 为项目总分制 ) ( 百分制 ) 分制 ) 30%+3 40%) 数 ) 定时器输出 PWM 实验 RS232 串口通信实验实训总成绩 6

10 实训 1 Keil C51 集成开发环境的使用练习实训目的熟悉 Keil C51 集成开发环境的使用方法实训设备及器件 PC 机一台实训内容按照上课讲授内容以及课本的第 2 章的 2.1 节到 2.4 节内容进行 Keil C51 集成开发环境的安装和使用练习然后按照以下内容建立文件并编译产生 HEX 文件 ORG 0000H LJMP Main ORG 00F0H Main: MOV R7,#0 LOOP: MOV R6,#0 DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ 7

11 DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ DJNZ R7,LOOP ; 延时 CPL P1.0 CPL P1.1 CPL P1.2 CPL P1.3 CPL P1.4 CPL P1.5 CPL P1.6 CPL P1.7 ;P1.0 取反 ;P1.1 取反 ;P1.2 取反 ;P1.3 取反 ;P1.4 取反 ;P1.5 取反 ;P1.6 取反 ;P1.7 取反 SJMP Main; END 实训要求熟练掌握 Keil C51 集成开发环境的工程建立编辑与编译功能实训思考题 (1) 试写一条把片内 RAM50H~59H 单元清零的程序 (2) 试写一条把片内 RAM50H~59H 单元写入 01H 的程序 8

12 实验 2 基于 Keil C51 集成开发环境的仿真与调试实训目的熟悉 Keil C51 集成开发环境调试功能的使用和 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪的使用实训设备及器件 IBM PC 机 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台一台实训内容按照上课讲授内容以及课本的第 2 章的 2.5 节内容进行 Keil C51 集成开发环境的仿真调试练习然后按照以下内容建立文件并编译仿真调试 ORG 8000H LJMP Main ORG 80F0H Main: MOV R7,#0 LOOP: MOV R6,#0 DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ 9

13 DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ DJNZ R7,LOOP ; 延时 CPL P1.0 ;P1.0 取反 CPL P1.1 ;P1.1 取反 CPL P1.2 ;P1.2 取反 CPL P1.3 ;P1.3 取反 CPL P1.4 ;P1.4 取反 CPL P1.5 ;P1.5 取反 CPL P1.6 ;P1.6 取反 CPL P1.7 ;P1.7 取反 SJMP Main ; END 实训要求熟练掌握结合 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪和 Keil C51 集成开发环境进行仿真调试如果还有时间, 可以把本书的第 2 章的 2.6 节 2.7 节内容也看一下实训步骤 1 用 40 针排线把 DP-51PROC 实验仪上的 A1 区 J76 接口和 A2 区 J79 接口相连, 10

14 然后使用排线把 A2 区的 J61 接口与 D1 区的 J52 接口相连如图 1.1 所示图 1.1 实验 2 原理图 2 对 DP-51PROC 实验仪上电, 然后按照本书的第 2 章的小节设置 TKSMonitor51 仿真器和使用软件 DPFlash 把 MON51 监控程序下载到 TKSMonitor51 仿真器 3 关闭 DPFlash 软件把 TKSMonitor51 仿真器的工作模式选择开关切换到 RUN 处, 然后按一下复位键 (RST),MON51 程序就开始运行了此时, TKSMonitor51 仿真器进入调试状态 4 用户使用 Keil C51 集成开发环境建立工程编辑与编译实验内容所列的程序然后按照本书的第 2 章节的第 2 点 ( 软件调试环境的设置 ) 设置好, 然后再编译一次 5 此时用户就可以按照本书的第 2 章节所讲述的方法进行仿真调试如果用户在退出仿真调试模式后想再次进入仿真调试, 可以先按一下 TKSMonitor51 仿真器的复位键 (RST) 用户可以在仿真调试环境下设置断 11

15 点单步全速运行等在调试过程中用户可以看见 D1 区的 LED 的亮灭是由用户程序来控制的实训思考题如何仿真和调试 C51 程序呢?( 用户可以把上面的例子改为 C51 程序然后再编译调试 ) 实验 3 单片机 I/O 口控制实验实训目的利用单片机的 P1 口作 IO 口, 使用户学会利用 P1 口作为输入和输出口实训设备及器件 IBM PC 机 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台一台实训内容 1. 编写一段程序, 用 P1 口作为控制端口, 使 D1 区的 LED 轮流亮 2. 编写一段程序, 用 P1.0~P1.6 口控制 LED,P1.7 控制 LED 的亮和灭 (P1.7 接按键, 按下时 LED 亮, 不按时 LED 灭 ) 实训要求学会使用单片机的 P1 口作 IO 口, 如果有时间用户也可以利用 P3 口作 IO 12

16 口来做该实验实训步骤 1 用导线把 A2 区的 J61 接口与 D1 区的 J52 接口相连原理如图 1.2 所示图 1.2 实验 3 原理图 2 先编写一个延时程序 3 将 LED 轮流亮的程序编写完整并调试运行 4 使用导线把 A2 区的 J61 接口的 P1.0~P1.6 与 D1 区的 J52 接口的 LED1~LED7 相连, 另外 A2 区 J61 接口的 P1.7 与 D1 区的 J53 的 KEY1 相连原理如图 3.2B 所示 5 编写 P1.7 控制 LED 的程序, 并调试运行 ( 按下 K1 看是否全亮 ) 区 J61 接口的 P1.7 与 D1 区的 J54 的 SW1 相连然后再运行程序, 查看结果 13

17 实训参考程序程序 1: ORG 8000H ; 此为硬件仿真调试程序, 使用软件仿真或直接运行, 应改为 0000H LJMP Main ORG 8100H ; 此为硬件仿真调试程序, 使用软件仿真或直接运行, 应改为 0100H Main: MOV CLR A,#0FFH C MainLoop: CALL Delay RLC A MOV P1,A ; 把 A 的值输出到 P1 口 SJMP MainLoop Delay: ; 延时 MOV R7,#0 LOOP: MOV R6,#0 DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ 14

18 DJNZ R6,$ DJNZ R7,LOOP RET; END 程序 2: ORG 8000H ; 此为硬件仿真调试程序, 使用软件仿真或直接运行, 应改为 0000H LJMP Main ORG 8100H ; 此为硬件仿真调试程序, 使用软件仿真或直接运行, 应改为 0100H Main: JB P1.7,SETLED ; 按键没有按下时, 跳转到 SETLED CLRLED: CLR P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR P1.4 CLR P1.5 CLR P1.6 SJMP Main 15

19 SETLED: SETB P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 SETB P1.3 SETB P1.4 SETB P1.5 SETB P1.6 SJMP Main; END 实训思考题 (1) 请用户思考一下, 想出几个实现以上功能的编程方法 (2) 请用户再思考一下, 第二个程序中如果使用 KEY1 作为外部中断控制 LED 的亮和灭时, 程序应如何修改实验 4 定时器输出 PWM 实验实训目的利用定时器控制产生占空比可变的 PWM 波 16

20 实训设备及器件 IBM PC 机 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪示波器一台一台一台实训内容编写一段程序, 用 P1.0 口输出 PWM 波, 用 D1 区的按键 KEY1 和 KEY2 实现占空比的增加和降低用示波器查看 P1.0 口的输出波形实训要求学会使用单片机的定时器产生 250Hz 的 PWM 波实训步骤 1 用导线连接 A2 区的 P11 与 D1 区的 KEY1 2 用导线连接 A2 区的 P12 与 D1 区的 KEY2 3 将示波器的探针连接到 A2 区的 P10 4 用示波器观测 P1.0 口的 PWM 波形实训参考程序 PWMH DATA 30H ; 高电平脉冲的个数 PWM DATA 31H ;PWM 周期 COUNTER DATA 32H 17

21 TEMP DATA 33H ORG AJMP ORG AJMP ORG 8000H MAIN 800BH INTT0 8100H MAIN: MOV SP,#60H ; 给堆栈指针赋初值 MOV MOV MOV PWMH,#02H COUNTER,#01H PWM,#15H MOV TMOD,#02H ; 定时器 0 在模式 2 下工作 MOV TL0,#38H ; 定时器每 200us 产生一次溢出 MOV TH0,#38H ; 自动重装的值 SETB ET0 SETB EA SETB TR0 ; 使能定时器 0 中断 ; 使能总中断 ; 开始计时 KSCAN: JNB P1.1,K1CHECK ; 扫描 KEY1 JNB P1.2,K2CHECK ; 扫描 KEY2, 如果按下 KEY2, 跳转到 KEY2 处理程序 SJMP KSCAN 18

22 K1CHECK: JB P1.1,K1HANDLE ; 去抖动, 按下 KEY1, 跳转到 KEY1 处理程序 SJMP K1HANDLE K1HANDLE: MOV A,PWMH CJNE A,PWM,K1H0 SJMP KSCAN ; 判断是否到达上边界 ; 是, 则不进行任何操作 K1H0: MOV INC A,PWMH A CJNE A,PWM,K1H1 ; 如果在加 1 后到达最大值 CLR TR0 ; 定时器停止 SETB P1.0 ; 置 P1.0 为高电平 K1H1: SJMP K1H2 CJNE A,#02H,K1H2 SETB TR0 ; 如果加 1 后到达下边界 ; 重开定时器 K1H2: INC PWMH ; 增加占空比 SJMP KSCAN K2CHECK: JB P1.2,K2HANDLE ; 去抖动, 按下 KEY2, 跳转到 KEY2 处理程序 19

23 SJMP K1HANDLE K2HANDLE: MOV A,PWMH CJNE A,#01H,K2H0 SJMP KSCAN ; 判断是否到达下边界 ; 是, 则不进行任何操作 K2H0: MOV MOV DEC A,PWMH TEMP,PWM A CJNE A,#01H,K2H1 ; 如果在减 1 后到达下边界 CLR TR0 ; 定时器停止 CLR P1.0 ; 置 P1.0 为低电平 SJMP K2H2 K2H1: DEC TEMP CJNE A,TEMP,K2H2 SETB TR0 ; 如果到达上边界 ; 启动定时器 K2H2: DEC PWMH ; 降低占空比 SJMP KSCAN INTT0: PUSH PSW ; 现场保护 20

24 PUSH ACC INC COUNTER ; 计数值加 1 MOV A,COUNTER CJNE A,PWMH,INTT01 ; 如果等于高电平脉冲数 CLR P1.0 ;P1.0 变为低电平 INTT01: CJNE A,PWM,INTT02 ; 如果等于周期数 MOV COUNTER,#01H ; 计数器复位 SETB P1.0 ; 置 P1.0 为高电平 INTT02: POP ACC ; 出栈 POP PSW RETI; END 实训思考题请用户思考一下, 用另一种方式实现定时器产生 PWM 波实验 5 RS232 串口通信实验实训目的利用单片机的 TXD RXD 口, 使用户学会单片机串行口的使用 21

25 实训设备及器件 IBM PC 机 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台一台实训内容 1 编写一段程序, 利用单片机的串行口向 PC 机发送 0X55 2 编写一段程序, 接收 PC 机串行口发送的 0X55(ASCII 码为字母 U), 在单片机接收到 0X55 的时候返回一个 0X41(ASCII 码为字母 A) 在 PC 机一端, 以接收到 0X41(ASCII 码为字母 A) 为完成实训要求深刻理解 MAX232 芯片的作用, 学会使用单片机的的串行口, 如果有时间用户可以做一下单片机之间的串行通讯实训步骤 1 用串口线连接 PC 机和 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪 22

26 图 1.3 RS232 串行口电路图 2 编写一段程序, 利用单片机的串行口发送 0X55, 波特率为 9600Bps ( 该程序不能在 DP-51PROC 上进行仿真, 所以只能下载, 下载的操作可以参考本书的 2.6 节 ) 3 程序下载运行后可以在 PC 的接收软件上看见接收到 UUUUUUU 4 编写一段程序, 在单片机接收到 0X55( U ) 的时候返回一个 0X41 ( A ) 在 PC 机一端, 以接收到 0X41( A ) 为完成, 波特率为 9600Bps ( 该程序不能在 DP-51PROC 上进行仿真, 所以只能下载, 下载的操作可以参考本书的 2.6 节 ) 5 下载程序运行后, 先从 PC 机发送一个 0X55( A ), 这时可以在 PC 的接收软件看见接收到 A 23

27 实训参考程序程序 1: 24

28 程序 2: 实训思考题 (1) 请用户思考一下, 如果是单片机与单片机之间进行串行口通讯应如何进行 (2) 请用户再思考一下, 第二个程序使用中断的方法如何修改 25

DPJJX1.DOC

DPJJX1.DOC 8051 111 2K 1 2 3 ' ' 1 CPU RAM ROM / A/D D/A PC CPU 40 68 10 20 8 51 PIII 8051 2 MCS51 8051 8031 89C51 8051 8031 89C51? MCS51 INTEL INTEL 8031 8051 8751 8032 8052 8752 8051 8051 8051 MCS51 8031 8031

目 总 录 论 实训目的... 1 基本要求 纪律要求 安全要求 实习总结...2 实训报告格式... 3 实训场地... 4 实训设备及软件... 4 实训材料... 4 实训课时分配... 4 实训考核标准... 5 实训 1 Keil C51 集成开发环境

目总录论实训目的... 1 基本要求纪律要求安全要求实习总结...2 实训报告格式... 3 实训场地... 4 实训设备及软件... 4 实训材料... 4 实训课时分配... 4 实训考核标准... 5 实训 1 Keil C51 集成开发环境