单片机系统应用实例 流水灯电路制作 流水灯硬件单元电路设计 教学教案

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1、南京铁道职业技术学院教案教师姓名黄克亚授课形式理实一体教案序号授课班级08电气技术301班授课日期年月日第周授课时数2课时班年月日第周2课时班年月日第周课时授课章节名称项目三流水灯电路制作任务一：流水灯硬件单元电路设计教学目的了解单片机外围硬件接线掌握流水灯硬件电路单元电路的设计教学重点I/O端口的工作原理教学难点I/O端口的工作原理更新、补充、删节内容使用教具Ptoteus软件课外作业课后体会教学设计新课导入(8分钟)1、AT89C51单片机的基本组成结构。2、AT89C51单片机的外围基本单元电路新课教学设计（80分钟）教学

2、方法：理实一体　教学手段：实践教学教学内容思路及板书设计一、发光二级管原理发光二极管简称LED，采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。当在发光二极管PN结上加正向电压时，PN结势垒降低，载流子的扩散运动大于漂移运动，致使P区的空穴注入到N区，N区的电子注入到P区，这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合，复合时产生的能量大部分以光的形式出现，因此而发光。发光二极管在制作时，使用的材料有所不同，那么就可以发出不同颜色的光。发光二极管的发光颜色有：红色光、黄色光、绿色光、红外光等。二、时钟电

3、路89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容器Ｃ１和Ｃ２通常取30pF左右，可稳定频率并对振荡频率有微调作用。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输入到片内的时钟发生器上，如下图所示。三、复位电路复位是单片机的初始化操作。可分为上电自动复位和手动复位。下图为上电自动复位电路图。新课小结（2分钟）流水灯电路的硬件设计包含I/O输出、时钟电路、复位电路的基本单元电路。南京铁道职业技术学院教案教师姓名黄克亚授课形

4、式理实一体教案序号授课班级08电气技术301班授课日期年月日第周授课时数2课时班年月日第周2课时班年月日第周课时授课章节名称项目三流水灯电路制作任务二：流水灯硬件电路设计教学目的掌握流水灯硬件电路的设计教学重点单片机最小系统的组成流水灯硬件电路的设计教学难点单片机最小系统的组成更新、补充、删节内容使用教具Ptoteus软件课外作业课后体会教学设计新课导入(5分钟)流水灯电路的硬件设计包含I/O输出、时钟电路、复位电路的基本单元电路新课教学设计（80分钟）教学方法：理实一体　教学手段：实践教学教学内容思路及板书设计一、讨论制定项目

5、控制方案1、接受项目任务，分析项目，制定项目控制方案。画出电路原理图。2、认识单片机，查看外形，读引脚。3、认识发光二极管，理解发光二极管应用的原理。二、设计系统硬件电路。三、硬件连线新课小结（5分钟）流水灯硬件电路的设计南京铁道职业技术学院教案教师姓名黄克亚授课形式理实一体教案序号授课班级08电气技术301班授课日期年月日第周授课时数2课时班年月日第周2课时班年月日第周课时授课章节名称项目三流水灯电路制作任务三：流水灯软件设计一教学目的掌握延时、循环程序的应用教学重点延时、循环程序教学难点延时、循环程序更新、补充、删节内容使用

6、教具Ptoteus软件，WAVE软件课外作业课后体会教学设计新课导入(5分钟)流水灯的流水实际上是循环与延时共同的效果新课教学设计（80分钟）教学方法：理实一体　教学手段：实践教学教学内容思路及板书设计从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄

7、灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。循环程序：1．LJMP(长转指令)LJMP指令执行后，程序无条件地转向16位目标地址(addr16)处执行，不影响标志位。由于指令中提供16位目标地址，所以执行这条指令可以使程序从当前地址转移到64KB程序存储器地址空间的任意地址，故得名为"长转移"。该指令的缺点是执行时间长，字节多。2．AJMP(绝对转移指令)AJMP的机器码是由11

8、位直接地址addr11和指令操作码000013．SJMP(相对短转指令)指令的操作数rel用8位带符号数补码表示，占指令的一个字节。因为8位补码的取值范围为-128~+127，所以该指令的转移范围是：相对PC当前值向前转128字节，向后转127字节。即转移目的地