单片机应用系统设计安装与调试
MCS-51单片机应用系统设计
6 通信电路的设计 单片机应用系统一般需要其具有数据通信的能力，通常采用RS-
232C、RS-485、I2C、CAN、工业以太网、红外收发等通信标准。
7 印刷电路板的设计与制作 电路原理图和印制电路板常采用专业设计软件进行设计， 如
Protel、Proteus、OrCAD等。设计印制电路板需要有很多的技巧和经 验。设计好印制电路板图后，应送到专业厂家制作生产，在生产出来 的印制电路板上安装好元件，则完成硬件设计和制作。
3. 程序设计 1 建立数学模型：描述出各输入变量和各输出变量之间 的数 学关系。
2 绘制程序流程图：以简明直观的方式对任务进行描述。 3 程序的编制：选择语言、数据结构、控制算法、存储 空间 分配，系统硬件资源的合理分配与使用，子程序的入/出口 参 数的设置与传递。
4. 软件装配 各程序模块编辑之后，需进行汇编或编译、调试，当满足设
单 片 机 应 用 系 统 设 计 的 一 般 过 程
7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程
1. 总体设计 2. 硬件设计 3. 软件设计 4. 可靠性设计 5. 单片机应用系统的调试、测试
7.1.1 总体设计
1．明确设计任务 单片机应用系统的设计是从确定目标任务开始的。 认真进行目标分析，根据应用场合、工作环境、具体用途，
2. 程序设计技术
软件结构实现结构化，各功能程序实行模块化、子程序化。 一般有以下两种设计方法：
1 模块程序设计：优点是单个功能明确的程序模块的设 计和 调试比较方便，容易完成，一个模块可以为多个程序所共 享 。其缺点是各个模块的连接有时有一定难度。
2 自顶向下的程序设计：优点是比较符合于人们的日常 思维 ，设计、调试和连接同时按一个线索进行，程序错误可以 较早的发现。缺点是上一级的程序错误将对整个程序产生影响， 一处修改可能引起对整个程序的全面修改。
单片机控制装置安装与调试资料
２．３ 俄 罗 斯 方 块 游 戏 软 件 设 计 俄罗斯方 块 游 戏 的 规 则 是 在 限 定 的 空 间 范 围
内，各 种 形 状 的 方 块 组 合 依 次 往 下 掉 落，在 方 块 的 掉落 过 程 中，玩 家 通 过 控 制 按 键，控 制 方 块 的 下 落 形状，尽可能的使落 下 的 方 块 和 已 经 在 下 面 的 方 块 紧密结合，不留空 隙。 当 方 格 在 下 降 过 程 中 遇 到 其 它方格的阻挡，将 会 在 当 前 位 置 停 留 下 来。 当 某 横 向的一层全部被方 块 占 满 时，此 层 的 方 块 将 会 全 部 消失。通过按键控制 方 块 的 合 理 摆 放 位 置，使 方 块 填满 一 行 而 自 行 消 失，这 样 就 可 以 得 分，它 是 俄 罗 斯方块的主要玩点及玩法 。 ［５－６］
《单片机原理及应用》课程标准
《微机原理与单片机技术综合设计与实践》课程标准一、课程概述《微机原理与单片机技术综合设计与实践》是《微机原理及应用》、《单片机原理及应用》课程的设计性、综合性实验教学环节。
它是自动化专业的主要实践技能课程。
课程内容包括单片机软件编程与仿真和调试、单片机硬件设计安装与调试，单片机应用系统综合设计、安装与调试等。
课程的基本任务是：使学生在掌握微机基本知识的基础上，掌握单片机软硬件的设计、开发、调试的方法，具有较好的单片机实际应用能力，为今后从事生产第一线的技术和管理工作打下坚实的基础。
同时，结合本课程的特点，逐步培养学生观察分析问题和动手解决问题的能力。
本课程的前导课程为《微机原理及应用》、《单片机原理及应用》。
二、课程目标1．掌握单片机软件编程与仿真和调试的基本方法。
2．掌握单片机硬件系统设计、制作及调试的方法。
3．掌握单片机应用系统软硬件综合设计、安装与调试的方法。
4．理解微机在测控领域应用的有关知识，熟悉单片机应用系统开发的完整过程。
三、课程内容与教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道——是指对这门学科和教学现象的认知。
理解——是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
掌握——是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。
学会——是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
（一）课程概述（二）单片机应用系统的设计与开发（三）软件仿真与调试设计性实验（四）应用系统综合性实训四、课程实施(一)课时安排与教学建议本课程是自动化专业的专业选修课。
一般情况下，每周安排2课时，共48课时（其中实践训练36课时，自主学习12课时），1.5学分。
keil C51 应用入门
keil C51 应用入门keil C51软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑、编译、仿真于一体，支持汇编和C 语言的程序设计，界面友好，易学易用。
本章主要介绍keil C51的安装、开发环境和程序调试及仿真方法。
一keil C51软件的安装下面以keil C51 V7.50a版本为例，介绍如何安装keil µVision3集成开发环境。
先安装keil µVision2，然后安装升级版本keil µVision3。
图1-1安装初始化图1-2 安装向导对话框（1）把光盘放入光驱中（假定为F盘），进入F：keil 51V7.50a\setup目录下，这时会看到SETUP.EXE文件，双击该文件即可开始安装。
（2）这时会出现如图1-1所示的安装初始化画面，稍后弹出一个如图1-2所示的安装向导对话框，询问用户是安装、更新还是卸载软件，当然选择第一项“Install Support for Additional Microcontroller Architectures”安装该软件。
（3）单击Next钮，这时会出现如图1-3所示的安装询问对话框，提示用户是安装完全版还是评估版。
如果买了正版的keil C51就可选择Full V ersion,否则选择Eval V ersion。
图1-3 安装询问对话框（4）此后在弹出的几个确认对话框中选择Next，这是会出现如图1-4所示的安装路径设置对话框，默认路径是C:/KEIL。
当然用户可以单击选择适合自己安装的目录。
图1-4 安装路径设置对话框（5）在接下来的询问对话框中选择Next命令按钮加以确认，即可出现如图1-5所示的安装进度指示画面。
（6）接下来就是等待安装。
安装完成后单击Finish加以确认，此时可以在桌面上可看到keil µVision2软件的快捷图标，如图1-6所示。
双击它就可进入keil C51集成开发环境。
第2节-单片机系统的仿真与调试
图2-2-7 AT89C51的编辑对话框
三、绘制导线
1.画导线三、绘制导线
Proteus的智能化可以在你想要画线的时候进行自动检 测。当鼠标的指针靠近一个对象的连接点时，鼠标的指针 就会出现一个“ ”符号，鼠标左键点击元器件的连接点， 移动鼠标到需要连接的连接点，鼠标再次变为绿色，单击 左键就出现了连接线。此时软件自动定出线路径。如图24-8所示。这就是Proteus的线路自动路径功能(简称WAR)， 如果你只是在两个连接点用鼠标左击，WAR将选择一个合适 的线径。WAR可通过使用工具栏里“WAR”命令按钮
本节主要以单片机最小系统电路为基础，对2.1节程 序设计进行仿真调试，使读者初步掌握Proteus应用过程。
2.2.1 Proteus ISIS的工作界面
Proteus是标准的Windows安装程序。 8.0以下版本在 计算机上安装完毕后会在开始菜单的程序中出现Proteus 7 Professional的程序组，完成授权认证之后，可以运行 ARES 7 Professional 或 者 ISIS 7 Professional ， 其 中 Proteus ISIS 7 Professional主要应用电子电路、单片 机的电路原理图设计和仿真。
图2-2-8连接导线
2.画总线
为了简化原理图，也可以用一条导线代表数条并行的 导线，这就是所谓的总线。当电路中多根数据线、地址线、 控制线并行时经常使用总线设计。点击工具箱的总线按 钮 ，即可在编辑窗口画总线。单击开始绘制，双击左 键结束本段绘制，右击取消继续绘制。当多条点击工具的 按钮，画总线分支线，它是用来连接总线和元器件管脚的。 画总线的时候为了和一般的导线区分，一般画斜线来表示 分支线，此时需要关闭自动布线功能，点击图标 。
单片机应用系统设计方法
单片机应用系统设计方法
单片机应用系统设 计过程一般包括需求 分析、可行性分析、 系统体系结构设计、 软/硬件设计、综合调 试等几个步骤。
1.2 可行性分析
可行性分析是从原理、技术、需求、资金、材料、环境、研发/生产条 件等方面分析论证产品开发研制的必要性及可行性，论证产品的经济效 益、社会效益和生态效益，决定产品的开发研制工作是否需要继续进行 下去
在单面板和双面板设计中，电源线和地线尽量粗些，以确保能通过大电流。
1.4 硬件设计
元器件选择原则
在硬件电路成本允许的情况下，尽可能选择集成度高、功能完备的芯片 对于需要大批量生产的产品，一定要选用通用性强、供货渠道充足的元器件 整个系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配 选择元器件时应遵从以下原则
选择可靠性高的专用器件。这是保护系统安全运行的有效手段。 对输入输出通道进行光电隔离，以防止干扰信号从I/O通道进入系统而导致系
统程序跑飞（死机）。 对于闲置的I/O口或输入引脚，不要悬空，可直接接地或接电源。
1.4 硬件设计
PCB设计原则
晶振必须尽可能靠近CPU晶振引脚，且晶振电路下方不能走线，最好在晶振电 路下方放置一个与地线相连的屏蔽层。
在双面印制板上，电源线和地线应安排在不同的面上，且平行走线，这样寄生 电容将起滤波作用。对于功耗较大的数字电路芯片，如CPU、驱动器等应采用 单点接地方式，即这类芯片电源、地线应单独走线，并直接接到印制板电源、 地线入口处。电源线和地线宽度尽可能大一些。模拟信号和数字信号不能共地， 即采用单点接地方式。
1.4 硬件设计
电源系统采用稳压、隔离、滤波、屏蔽和去耦措施。采用交流稳压器，以防止 电网欠压或过压；采用初次级双层屏蔽的隔离变压器，以提高系统抗共模干扰 的能力；采用低通滤波器，以除去电网中的高次谐波；滤波器要加屏蔽外壳， 以防止感应和辐射耦合；在电源的不同部分（如每个芯片的电源）配置去耦电 容，消除以各种途径进入电源中的高频干扰。
《单片机控制系统安装与调试》课程标准
《单片机控制系统安装与调试》课程标准一、课程性质《单片机控制系统安装与调试》是电气类专业的职业技能课程。
通过本课程的学习，学生要了解单片机专业能力的重要系统设计的方法，熟悉汇编语言的应用，培养学生实践能力、创新能力，为将来从事电子产品的检测和维护、单片机产品调试员、单片机产品技术支持等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电气类专业领域进一步发展打下良好的基础。
二、参考课时180学时。
三、课程目标（一）总目标通过本课程学习，学生初步掌握单片机系统设计相关的基础知识和基本技能，了解这些知识与技能在生产实践中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。
学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。
（二）知识目标掌握单片机基本结构和原理，掌握MCS-51系列单片机指令系统，学习汇编语言程序设计方法，掌握单片机存储系统、输入输出接口电路，掌握单片机的定时器计数器、外部中断和串行口。
会对所学知识进行整合，能够根据设计要求独立编写程序，并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试；掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。
（三）技能目标使学生熟悉单片机的原理与结构，通过实验实训和一些简易单片机项目制作，掌握单片机控制的基本原理，掌握单片机简单应用系统开发、设计的基本技能。
通过了解单片机技术在应用电子以及自动控制工程中的应用，具备一定的分析问题、解决问题的能力和动手实践能力。
四、设计思路本课程的项目是构建应用型的单片机系统，每个项目都有可视化的结果，将理论与实践融为一体。
因此，本课程体现了职业教育“以就业为导向，以能力为本位”的培养目标，体现了以职业实践活动为主线的教学过程。
本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，强调“呈现项目结果”，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。
单片机控制系统的硬件设计与软件调试教程
单片机控制系统的硬件设计与软件调试教程单片机控制系统是现代电子技术中常见的一种嵌入式控制系统，其具有体积小、功耗低、成本低等优点，因而在各个领域得到广泛应用。
本文将介绍如何进行单片机控制系统的硬件设计与软件调试，帮助读者快速掌握相关知识，并实际应用于项目当中。
一、硬件设计1. 系统需求分析在进行硬件设计之前，首先需要明确单片机控制系统的需求。
这包括功能需求、性能需求、输入输出接口需求等。
根据需求分析的结果，确定采用的单片机型号、外围芯片以及必要的传感器、执行机构等。
2. 系统框图设计根据系统需求，绘制系统框图。
框图主要包括单片机、外围芯片、传感器、执行机构之间的连接关系，并标明各接口引脚。
3. 电源设计单片机控制系统的电源设计至关重要。
需要根据单片机和外围芯片的工作电压要求，选择合适的电源模块，并进行电源稳压电路的设计，以确保系统工作的稳定性。
4. 电路设计与布局根据系统框图，进行电路设计与布局。
需要注意的是，对于模拟信号和数字信号的处理需要有一定的隔离和滤波措施，以减少干扰。
此外，对于输入输出接口，需要进行保护设计，以防止过电压或过电流的损坏。
5. PCB设计完成电路设计后，可以进行PCB设计。
首先，在PCB软件中绘制原理图，然后进行元器件布局和走线。
在进行布局时，应考虑到信号传输的长度和走线的阻抗匹配；在进行走线时，应考虑到信号的干扰和电源的分布。
完成布局和走线后，进行电网设计和最后的校对。
6. PCB制板完成PCB设计后，可以将设计好的原理图和布局文件发送给PCB厂家进行制板。
制板完成后，检查排线是否正确，无误后进行焊接。
二、软件调试1. 开发环境搭建首先需要搭建开发环境。
根据单片机型号，选择合适的开发环境，如Keil、IAR等，并将其安装到计算机上。
接下来，将单片机与计算机连接，并进行相应的驱动安装。
2. 系统初始化在软件调试过程中，首先需要进行系统的初始化。
这包括设置时钟源、配置IO口、初始化外设等。
《单片机技术与应用》课程标准
《单片机技术与应用》课程标准一、课程性质与任务本课程是中等职业教育电子技术应用专业必修的一门专业基础平台课程，是在《电子技术基础与技能》课程基础上开设的一门实践性较强的核心课程，其任务是培养学生具备单片机系统安装、调试、开发与应用能力，使学生能够掌握以MCS-51系列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、中断系统、系统扩展等方面知识；了解单片机组成和工作原理，具备一定的汇编语言程序设计能力。
以及观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。
本课程的也是全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，体现思政功能的“思政”课程；通过本课程学习，培养学生适应社会主义现代化建设德、智、体、美、劳全面发展的知识能力需要，了解单片机技术的特点、现状和未来发展趋势；理解单片机的工作原理；熟悉MCS-51单片机芯片的基本功能和典型应用实例，知道常用指令、寻址方式、接口的特点及用途，具有安全生产、节能环保和产品质量等职业意识和良好的工作方法、工作作风和职业道德的高素质劳动者。
二、本课程与其他课程的关系1.与前导课程的联系：学生在学习本课程前，具备基本电工基础、模拟电路、数字电路的分析基础，对计算机应用系统应具有一定的了解，通过本课程的学习，要求熟练掌握典型单片机系统的设计方法，能利用MCS-51单片机组成实际系统，具备一定的硬件编译能力。
2.与后续课程的联系：使学生通过本课程的学习，使学生掌握51系列单片机设计小型产品的设计能力，为后续《传感器技术》《Proteus仿真》等课程打下良好基础。
三、课程目标（一）思政目标1.坚定社会主义信念，坚持党的领导，自觉践行社会主义核心价值观；2.具有勤俭节约，科学用电，求实创新，合理消费的观念和意识；3.具有严谨求实，实事求是的科学精神，相信科学、热爱科学；4.具有良好安全意识，质量意识，树立安全第一、质量第一的职业意识；5.具有积极的学习和生活态度，自信、乐观，并积极进取，敢于面对挫折；6.建立为人民服务、为社会发展服务、为实现中华民族伟大复兴的努力奋斗的理想和信念。
《单片机技术应用》课程标准
《单片机技术应用》课程标准课程名称：单片机技术应用适用专业：电气技术应用专业一、课程性质《单片机技术应用》前叙课程是：电工电子综合课程、机床电气控制、电机与变压器，单片机技术应用课程是将综合应用上述课程的知识，让学生掌握单片机小型控制系统的设计、调试、维护方法，为后继《机电一体化设备》课程和顶岗实习做准备。
二、课程设计思路大部分的单片机控制设备属于机电一体系统，单片机岗位群的典型工作是从事单片机应用系统进行设计、制作和维护的。
具体工作包括：1.根据产品开发需要设计单机片系统，包括总体设计方案、硬件电路设计、软件程序开发；2.撰写相关的技术文档，包括进行材料表的整理和归档，作业文件的编写。
3.参与产品的可靠性测试、转产和生产的支持。
岗位要求从业者熟悉单片机的相关知识，可以熟练运用单片机做应用开发；具有能熟练应用单片机开发软件的能力；了解相关硬件调测仪器的使用方法和测试仪器：万用表、数字示波器、逻辑分析仪等；根据岗位对从业者的知识技能、工作的情感态度要求，单片机课程教学应当围绕岗位的要求、岗位的组成环节来提出教学的能力目标和知识系统的构建方式。
《单片机技术应用》是机电技术应用三年制中职专业设置的必修课程之一，是一门集合了电力电子知识、传感器知识和自动控制知识于一体的课程。
课程从工作过程分析出发,根据企业机电岗位岗位，职业能力需求，使课程的目标、内容、设计和评价贴近真实的工作岗位的需求，培养学生胜任实际工作岗位的能力。
工作项目是课程实施的载体，《单片机技术应用》课程的工作项目的内容选取应当具备以下特点：选用典型的单片机控制系统作为开展教学活动的载体；工作项目中应当使用岗位常用的编译软件；工作项目应当尽量使用单片机控制系统常用的器件，例如：主流单片机芯片、各种传感器、电机；工作项目中应当包含典型单片机技术应用的安装、调试、维护和维修各个完整的工作过程。
《单片机技术应用》本课程开设一学期，教学课时数为80学时，4学分。
单片机应用系统的调试方法
第43卷 第5期 2016年5月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.43 No.5May 2016收稿日期：2016-04-01应用技术单片机应用系统的调试方法温艳艳(天津现代职业技术学院 天津300350)摘 要：单片机应用系统的调试是单片机研发和应用中必不可少的重要环节。
主要介绍了单片机应用系统的调试方法。
首先调试单片机应用系统的硬件组成部分，对硬件部分进行逐一组装及调试。
其次，进行单片机应用系统的软件调试。
最后，对单片机应用系统进行统一调试。
在不同工作环境下，系统调试又分为模拟调试和现场调试。
不同的调试目的和作用也因所处不同阶段有所差异。
单片机应用系统的调试目的是排查出系统软硬件设计中存在的问题，从而达到控制要求。
关键词：单片机 硬件调试方法 软件调试方法中图分类号：TP36 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2016)05-0063-02On Debugging Method of MCU Application SystemWEN Yanyan(Tianjin Modern V ocational Technology College ，Tianjin 300350，China )Abstract ：The debugging of single chip microcomputer (MCU )application system plays an indispensable role in the devel-opment and application of MCUs ．This paper mainly introduces debugging method of MCU application system ．First debug hardware of MCU application system ，and then debug and assemble the hardware part one by one ．Secondly ，proceed with the software debugging stage ．Finally ，carry out the unified debugging of the system ．Under different working conditions ，system debugging is divided into simulation debugging and commissioning ．There are differences between debugging pur-poses a nd functions due to the differences in different periods ．The debugging purpose of MCU a pplica tion system is to screen out problems existing in the system hardware design and software design ，so as to achieve control requirements. Key words ：MCU ；hardware debugging method ；software debugging method单片机应用系统的调试是单片机研发和应用中必不可少的重要环节。
单片机应用系统设计方法与实例
第11章 单片机应用系统设计方法与实例
第一节 单片机应用系统的研发步骤
11.1.4 系统调试、测试与运行
在系统调试阶段，考查的重点是解决本系统与其它设备的连接适应性、外观造型与机箱结构设计、长期运行可靠性、发热情况的影响等。测试不仅包括定性测试，更要做严格的定量测试，以确保精度、速度等满足设计指标，还要进行安全测试、EMC测试、高低温工作与存储等耐候性测试，以便于及早发现设计中的不足并改进。正式投产之前，还要进行一定数量的试生产，以验证批量产品的一致性、是否适合批量生产工艺等。
第11章 单片机应用系统设计方法与实例
第二节 单片机应用系统设计方法
3. 接 地
接地分为两大类：一是真正的接大地，如设备的机箱外壳、机架等裸露的金属部分均要求通过较低阻抗接入大地，这也称为安全地，主要为确保接触设备的人的安全而设置。二是工作地，即设备用电回路的电压参考点。工作地是为保障电路系统正常工作而设置，一个设备中如果有多个独立电源及用电回路，就存在多个工作地。
实例1：公交车车上人数统计器
功能
第11章 单片机应用系统设计方法与实例
公交车内的人数一般不会超过100人，采用2位LED数码管显示即可，当前车内人数=总上车人数-总下车人数，因此，只要能够分别检测旅客上车和下车的信息，即可进行统计，为此规定公交车的前门上车，后门下车，分别在上车门和下车门上安装开关型传感器，人每经过上车门或下车门，即发出一个脉冲进入到单片机。信号以中断的方式进行检测，上车门检测到脉冲，车上人数加1，下车门检测到脉冲，车上人数减1。
11.2 硬件设计过程
第11章 单片机应用系统设计方法与实例
第二节 单片机应用系统设计方法
主要器件选型
原理图设计
确定器件封装
《单片机原理及应用》Keil C51与Proteus软件使用简介
新增加的快捷图标
5. 程序的编译与调试
（4）程序调试—— Keil C51的调试窗口 操作方法：通过快捷工具栏中的按钮 命令打开/关闭这些窗口。
或菜单View下的相应
寄存器窗口：用于观察和修改寄存器。通过快捷工具栏中的按 钮（或选择菜单命令“View”→“Registers Windows”）修改其值。 存储器窗口：用于查看存储器的内容。通过快捷按钮 （或 选择菜单命令“View”→“Memory Windows”）查看或修改各个 存储器的内容。
µVision4 支持两种工作方式： 软件模拟仿真（Simulator）：不需任何51单片机及其外围硬件即可完成用 户程序仿真调试。 用户目标板调试(Monitor51)。利用硬件目标板中的监控程序可以直接调 试 目标硬件系统，使用户节省购买硬件仿真器的费用。
8.1.3 Keil C51功能模块简介
8.1.5 Keil C51软件的使用
1. Keil C51软件的启动 双击桌面上的“Keil µVision4”图标，进入Keil C51的集成
开发环境（IDE）。
2. 创建工程 工程的特点： Keil µVision4 把用户的每个应用程序设计都当做 一个工程，用工程管理的方法把一个程序设计的中所用到的、 互相管理的程序连接到一起。
1”→选择“Add Existing Filesto Group ‘Source Group 1’”（添 加文件到源代码组）命令→弹出 “Add Files to Group ‘Source Group 1’”对话框→ 选择相 应的文件夹和源文件→单击“Add” 添加 →单击“Close”关闭对话框。如图所示。
特点： 1 Keil C51已被完全集成到一个功能强大的全新的集成开发环境
单片机课程标准
《单片机原理及应用》课程标准课程名称单片机原理及应用课程编码适用专业机电一体化技术总学时/学分66/4 执笔人审核人一、课程概述（一）课程的性质与定位《单片机原理及应用》是机电一体化技术专业的专业课程，是学生专业能力的重要组成部分。
课程内容包括单片机软件编程与仿真和调试、单片机硬件设计安装与调试，单片机应用系统综合设计、安装与调试等。
课程的基本任务是：使学生掌握单片机软硬件的设计、开发、调试的方法，具有较好的单片机实际应用能力，为今后从事生产第一线的技术和管理工作打下坚实的基础。
同时，结合本课程的特点，逐步培养学生观察分析问题和动手解决问题的能力。
（二）与相关课程的关系1.先修课程计算机应用基础，电工电子技术，C语言。
2.后续课程单片机小型系统设计、安装与调试。
（三）课程改革的理念全面贯彻党的教育方针，遵循高等职业教育规律，突出高等职业教育特色。
准确把握本门课程在人才培养方案中的作用和地位，教学内容、方法、手段的选择必须以培养社会需求的单片机应用人才的目标和要求为依据。
在“项目引导，任务驱动”的人才培养模式的理念和方法指导下，选择适合项目，以认识项目开始，学习必须够用的理论知识，在教师引导下，完成项目设计。
以实际项目开发流程中的典型工作任务设计学习情境，建立真实工作任务与专业知识、专业技能的联系，增加学生的直观体验，激发学生的学习兴趣。
要坚持学生为主体，教师为主导的教学理念。
发挥学生主体作用，让学生主动探索，通过自己的努力来解决问题。
教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者。
突出学生学习的主体地位，充分发挥学生的积极性和学习潜能，形成适合自己的个性化学习方法，提高学习效率和学习水平。
（四）课程设计的思路本课程以就业为导向，按照项目导向，任务驱动的教学模式，重点培养和训练学生开发和应用的核心能力。
1. 教学方法上，以项目为引导，以据项目方案，学习所需理论知识，理论知识学习要结合案例、上机实验、仿真等。
12单片机原理与应用(同济出版社魏鸿磊)：第十二章 单片机应用系统设计
while(i--) //南北绿灯闪5秒
while(i--) //南北绿灯闪5秒
{
{
second = 0;
second = 0;
while(second < 1);
while(second < 1);
GREEN_E = !GREEN_E;
GREEN_W = !GREEN_W;
}
}
GREEN_E = 1;
uchar count=0;
uchar second=0;
DATE: 2019/6/25
PAGE: 20
三、单片机应用系统设计举例
void init() {
TMOD = 0x01; //选择16位的定时器 EA=1; //开总中断和定时器0中断 ET0=1; //开定时器0中断 TL0 = (65536-46083)%256; TH0 = (65536-46083)/256; //定时器设定50ms溢出 RED_S = 0; //南方向的红灯 YELLOW_S = 1; //南方向的黄灯 GREEN_S = 1; //南方向的绿灯 RED_N = 0; //北方向的红灯 YELLOW_N =1; //北方向的黄灯 GREEN_N =1; //北方向的绿灯 RED_E = 0; //东方向的红灯 YELLOW_E = 1; //东方向的黄灯 GREEN_E = 1; //东方向的绿灯 RED_W = 0; //西方向的红灯 YELLOW_W = 1; //西方向的黄灯 GREEN_W = 1; //西方向的绿灯 }
GREEN_W = 1;
YELLOW_E = 0;
YELLOW_W = 0;
while(second < 5); //5秒延时
《单片机课程设计》报告
机械与车辆学院课程设计题目：姓名：学号：班级：指导老师：时间：成绩：水塔水位控制系统职称：《单片机课程设计》考查评分表、出勤率：□全勤□缺勤较少□缺勤较多□全缺(20％) 2、进度：□较快□正常□较慢□没有按时完成布局焊接：□合理(20％) □错误较多□较合理□原则性错误□基本合理1、程序编写框架：□合理□较合理□基本合理(20％) (10％) (15％) (15％)□原则性错误□基本正确□错漏较多系统调试结果：□实现□基本实现□不能实现1、硬件设计：2、软件设计：3、联调结果：4、过程体味：□合理□合理□正确□属实□较合理□较合理□较正确□较属实□基本合理□基本合理□基本正确□基本属实□不合理□不合理□错漏较多□不属实□思路清晰，内容正确□思路基本清晰，内容基本正确指导教师：吴明友 2022 年 1 月 3 日□错误较多2、程序编写过程：□正确□较正确□思路较清晰，内容较正确□思路较混乱，内容错漏较多一、课程设计性质和目的 (4)二、课程设计的内容及要求 (4)1、硬件设计 (4)2、软件设计 (5)3 、功能要求： (5)三、课程设计的进度及安排 (5)四、设计所需设备及材料 (6)五、设计思路及原理分析 (7)六、流程图及程序编写 (7)(1)根据功能要求画出控制程序流程图。
(8)(2)根据控制程序流程图编写C51 程序 (8)七、调试运行 (10)1 、软件测试： (10)2、硬件测试： (11)八、结果及分析 (12)九、心得体味 (13)十、参考文献 (14)十一、致谢 (14)十二、附录 (15)【1】整流器protel 防真原理图： (15)【2】数字时钟 (16)单片机课程设计是《单片机原理与接口技术》课程与实验结束后的一门综合性实践课。
设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
该系统能实现水位检测、机电故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。
介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus 软件仿真。
单片机控制装置安装与调试的一般流程
单片机控制装置安装与调试的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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黑龙江职业学院《单片机应用系统设计安装与调试》课程说案二级院（部）：电气工程教学团队：电气自动化说课人：田浩鹏2013年5月《单片机应用系统设计安装与调试》课程说案课程代码：0020121 课程名称：单片机应用系统设计安装与调试课程性质：专业核心课课程类型：理实一体化授课专业：电气自动化技术授课年级：一年级说课人：田浩鹏职称/学历：讲师，硕士研究生今天，我说课的内容是《单片机应用系统设计安装与调试》，下面我将从课程设置、内容设计、教法设计、学法指导、教学过程、评价方式、课程特色七个方面对本课进行说明。
不当之处，恳请各位领导、专家批评指正！一、课程设置《单片机应用系统设计安装与调试》是高职院校机电类专业的一门重要的专业课程。
课程对学生的思维能力、创新能力、科学精神以及解决实际问题的能力培养具有十分重要的作用。
是高职机电类专业教学必不可少的重要环节。
对于职业院校在教学观念方面，需要从应用型人才培养模式出发，着眼于人才培养的全过程，整体优化课程结构，树立人才培养方案整体优化和基础课程教学局部优化协调统一的观念；树立加强素质教育，融知识、能力、素质教育为一体的观念；树立学生是学习主体，鼓励个性特长发展，加强创新能力和意识培养的观念；树立教学、科研与生产相结合的观念；树立教学层次多元化、培养途径多样化的观念；树立质量意识、用新的人才观念指导教学工作的观念，制定教育质量标准，建立健全教育质量保障体系。
二、内容设计《单片机应用系统设计安装与调试》课程的内容进行整合序化，融合到4个教学项目中。
它们分别是：项目1：花样流水灯；项目2：交通信号指示器；项目3：多功能测温汉字时钟；项目4：塑料大棚二氧化碳施肥装置；每一个项目都是一个完整的工作过程，完成每一个项目的过程都是一个完成CDIO过程。
项目按照由简单到复杂排序，有少量重复，是在前一个项目下的进一步深入，难度逐步增加。
《单片机应用系统设计安装与调试》课程所选择的项目载体承载了该课程所要求的教学内容，他们之间的对应关系和教学内容、课时分配具体见表1。
表1 项目载体与课程内容对应关系三、教法设计课程教学应以“技术应用能力培养”为主线，以“必需、够用”为度，跟随现代先进实用技术的改革，教学设计思路强调以掌握概念、强化应用、突出能力，鼓励创新为主。
通过课堂提问、讨论、实习，课外查找资料等形式培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力。
要求学生多看相关参考书，拓展知识面。
通过实训提高实践能力和综合素质。
本课程的基本要求是掌握单片机应用系统设计安装与调试的基本理论知识、硬件电路设计方法、编程思想、仪器仪表的使用及综合调试法；培养学生分析、解决问题的能力和技能，为日后从事工程技术工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础。
《单片机应用系统设计安装与调试》课程整体教学方法是基于CDIO模式的项目式教学方法，具体实施过程中表现为演示、问题引入、教学做一体、交流与讨论等方法，在不同的授课阶段，教学方法侧重点有所不同。
按照“以教师为主导，以学生为中心，面向岗位，培养较强岗位能力”的教学理念，以调动学生积极性为核心，以职业能力培养为主线，对不同的知识和技能点运用各种恰当、有效的教学方法，合理构建理论教学和实践教学体系，着眼于突出学生的单片机应用系统的设计、安装与调试能力的培养，采用灵活多样的教学方法相结合。
本课程整体教学方法是基于CDIO模式的项目式教学方法，具体实施过程中表现为演示、问题引入、教学做一体、交流与讨论等方法，在不同的授课阶段，教学方法侧重点有所不同。
演示，是对既有的项目的一种预先演示的过程，它可以使学生预先看到项目的最终运行结果，培养学生的学习兴趣。
这种演示可以是一种软件仿真、视频录像、实物操作演示。
问题引入，预设问题，引导学生思考，讨论。
精心准备项目内容，给学生必要的提示，留有一定的时间让学生查阅资料，提高学生学习效率，培养自学能力。
教学做一体，提前给学生布置任务，学生提前适当准备。
在项目的引导下，在实训室通过边做边教边学的方式完成项目。
先是在老师的指引下，手把手地按照CDIO四个步骤完成基本项目的训练。
最后脱离老师的指引，由学生自己按照CDIO四个步骤独立完成项目，如图1所示。
图1 CDIO教学模式在基本完成项目任务的情况下，先经过小组讨论总结学习成果和体会，然后组织全班进行答辩，每组派1名学生进行完成任务的工作过程陈述，同组同学进行补充，其他组同学对该组完成情况进行提问和点评，提问完毕后，指导教师进行最后的点评。
通过这种方式能够有效地培养学生自学能力和表达能力，激发学习信心，教师在整个课堂讨论过程中起组织和引导作用。
在整个教学过程中广泛采用启发式、讨论式教学手段，引导学生思考、自学、讨论，培养学生自学能力、创新能力、交流与沟通能力，为学生持续发展奠定坚实的基础。
课程组综合利用现代技术教学手段，多举措、全方位提高教学质量，提高学生的岗位职业能力。
多媒体教学，《单片机应用系统的设计、安装与调试》课程教学目标包含单片机应用系统从设计到安装，最后还有调试等环节，运用传统的教学方法，难以达到良好的教学效果，为此我们搜集了大量的图片，制作了每个教学任务单元的多媒体课件。
在单片机实训室，教师采用多媒体教学，使复杂、枯燥的单片机设备构造等一一展现在学生面前，不仅提高了学生的学习兴趣，也增大了课程的信息量和工程实用性，教学效果良好。
基于虚拟项目的仿真教学，根据本课程教学过程中需要学生反复训练，才能熟练的操作的特点，我们积极主动地研究和应用现代教育技术，将虚拟仿真技术应用到教学中，这里我们采用PROTEUS 软件。
通过虚拟单片机系统的搭建，既激发了学生的钻研精神，也锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。
综合利用现代信息技术手段，该课程在实施过程中还充分利用网络的资源，开阔学生视野。
比如让学生多浏览电子技术相关，单片机技术相关网站，让学生开阔思路，更多地了解电子技术及单片机应用在实际中的应用，了解系统在实现过程中出现的问题和解决的方法。
四、学法指导单片机是一门课程，因此，学习单片机与学习其它课程的基本方法是一样的。
就是要加强理解、强化记忆，做到在理解的基础上记忆；单片机更是一门技术，我们学习它的最终目标是要用好它，要能用它来解决实际问题。
因此，实践环节尤其重要，只有通过实践，才能展现单片机的价值、体会到单片机的精髓，激发起学好这门课程的动力。
理解是学习和记忆一切知识的前提。
学习单片机尤其要强调理解。
许多学生学不好单片机，抱怨单片机太难，其根本原因就是方法不对头，还像中学阶段一样在死记硬背。
为了做到理解，通常我们要完成以下三步曲：课前预习，便于理解。
高职教育的一个突出特点就是学时压缩，所以老师讲课的进度可能比较快，而单片机课程本身又确实比较抽象，因此建议大家养成课前预习的好习惯。
在预习中弄个半懂，听课的效率会提高几倍。
课后复习，巩固理解。
我们常有这样的体会：在课堂上感到挺明白的内容，课下时间一长就忘了。
因此课后必须及时巩固，加深理解。
勤做练习，深入理解。
高职院校的学生有个普遍特点：不愿意做练习、习题。
可能大家认为，高职教育培养的是动手能力，做题是应试教育的事情。
我们认为，这种想法有些偏颇。
高职教育培养的动手能力是建立在一定基础之上的，而多做题多动脑恰恰是形成思路、打好基础的一种重要手段。
五、教学过程（一）教学目标的确定通过对教材分析、学生分析、教学设想、教学方法、教学手段及课程设计总体的分析我将教学目标确定为如下几个方面：1、知识目标：掌握数码管的结构及工作原理。
2、能力目标：掌握动态数码管及静态数码管的应用。
3、情感目标：克服学习中的困难。
（二）教学重难点的分析1、重点：电路的设计思想、编程思路、编程方法、调试方法。
2、难点：静态显示原理的理解。
(三)教学步骤依据教学目标，我把本节课分为五个版块：第一版块：复习上节课内容导入新课，激发兴趣。
此设计的目的是：加深对数码管工作原理的认识及应用。
掌握动态静态数码管的应用。
第二版块：整体把握。
概念的引入：通过现实生活中的显示模块（eg.交通灯）生动的引出数码管。
把握所讲内容的重点难点分散重点难点。
把所要讲述课程的重点难点分散。
关于这一小环节，可通过3个渠道完成：通过前面的复习使学生掌握数码管的工作原理顺水推舟的引入数码管的应用。
由简单的动态显示引入静态显示（在静态显示中先介绍74LS164的应用）由简入难。
由难入简——通过对设计思想的分析使学生掌握电路设计方法。
问题的引入。
在讲课过程中有意识的设计一些问题让学生回答。
目的：集中学生注意力。
分析问题。
在讲述过程中对提出的问题进行分析目的：加深对电路设计过程的理解和应用。
解决问题。
引导性的通过讨论分析解决问题目的：培养学生分析和解决问题的能力。
第三版块：总结.在课程讲述最后进行总结目的：通过总结以上分析问题及探究问题的过程掌握数码管的应用第四版块：布置作业,强化巩固.由课内到课外,开阔知识视野,培养举一反三的迁移能力,这是训练学生学习能力的重要环节.此环节安排的拓展训练的形式是课内外的典型习题。
第五版块: 留时间让学生。
此环节给学生留有一定的时间来解决上课没能听懂的问题。
目的：及时解决学生学习过程中的困难调动学生学习的积极性。
六、评价方式建立基于过程控制的课程考核制度过去传统的考核方式只是进行一次期末考试，学生的整个学习过程很难监控。
学生在最后的阶段突击复习，即使最后考试通过了，部分同学对知识的掌握也不扎实。
我们结合CDIO教学模式的需要，考虑了《单片机应用系统设计安装与调试》课程的特点，将考核方式改革如下：1、平时上课的出勤情况考核占10%，每旷课一次扣1分；2、实验报告及实验完成情况占10%，由实验指导教师根据具体情况给出，分为A、B、C、D、E五个等级分别得分为：10分、8分、7分、6分、5分；3、课程的三级项目占10%，要采用抽签的方式进行PPT汇报，根据提交的报告和PPT汇报的情况，由指导教师给学生打分。
4、课程的大作业占20%，我们为每个学生准备了一组课外的大作业，学生要在规定的时间内完成大作业的构思、设计、实施、运行，并且通过PROTEUS软件仿真，最终提交给授课教师（以邮件形式），这里为了防止学生的抄袭，提交作业后要抽签选择10%左右的学生答辩。
5、期末考试50%，考试的主要内容以应用类题目为主。
本课程根据岗位对学生能力的要求，把考核学生的实际能力列入考核的主要方面。
以书面考试和能力评价相结合，即以笔试或口试、实际操作相结合的考核方法。
每一工作任务都进行评价，每一个项目进行一次考核，理论知识考试采取闭卷或答辩相结合综合评分。
实际操作考核采取现场考核的方式，由专兼职教师组成考核小组，针对每一个项目进行考核；同时为了培养学生良好的工作态度，将平时表现、出勤等纳入综合素质，按一定的比例计入总成绩。