项目3单片机应用技能实训(C语言)教案

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1、单片机应用技能实训（C语言）教案一项目3项目3电动机正反转控制电路制作任务1项目相关知识学习一、案头任务项目相关知识学习授课时间年月日授课班级教学形式讲授、讨论授课时数2课时教学用具多媒体教学资源项目3制作成品、课件课前准备教学目标1、了解光耦的工作原理，掌握光耦与单片机的连接方法。2、理解直流电动机正反转控制原理。3、掌握MCS-51单片机I/O口的使用方法。4、掌握按键与单片机的连接方法及键开关去抖动方法。5、掌握C语言的使用。教学重点1、单片机与光耦的连接方法。2、直流电动机正反转控制原理。3、指令的使用。教学难点1、电动机正反转控制原理接线。2

2、、相关指令的灵活使用。教学过程1、通过对单片机控制系统的分析，引出项目任务。2、光耦的工作原理。3、光耦与单片机的连接方法。4、直流电动机正反转控制原理。5、MCS-51单片机I/O口的使用。6、按键与单片机的连接方法及键开关去抖动方法。教学后记二、教学实施过程实施环节组织教学教学内容导学方法复习提问1、检查学生出勤情况并做好记录。2、调整学生的注意力，为上课作准备。1、如何实现单片机控制电路的人机对话?互动交流提问导思导入讲授新课用多媒体展示图3-2、图3-3o2、他激直流电动机如可完成正反转？本项目就要用单片机对直流电动机进行正反转控制。单片机控制

3、系统一般由三大部分构成，即输入部分（外部信息启发学习的采集、向单片机发布控制信息等）、运算处理部分（由单片机积极性系统构成）和输出控制部分（将运算处理结果输出控制相应机构）。单片机系统的电源为+5V电压，而输入输出部分的电源电压经常是不等于+5V的，如果直接通过电阻耦合在一起会导致相互干扰，从而使单片机控制系统的正常工作受到影响，所以常需要进行隔离，冃前常用隔离方法是光电隔离和继电器隔离。一、光耦的工作原理光电耦合器也称光电隔离器，简称光利，如图3・2所示。光耦的种类很多，单片机控制系统常用光耦有两种，其电路符号如图3-3所示。用多媒体展示课件图3-4

4、.图3-2图3-3图3-4是光耦工作原理示意图。将图3-5画用多媒体展示，并作详细讲解。图3-4光耦工作原理示意图光电耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强,工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。二、光耦与单片机的连接光耦与单片机的连接方法如图3-5所示。图中U1是光耦作为输入隔离器的接线方法，R3为输入限流电阻，R1为负载电阻；U2是光耦作为输出隔离器的接线方法，R2为限流电阻，R4、D1为输出端模拟负载。用多媒体展示电动机正反转控制课件及图3-6o用多媒体展示图3~7并加以讲解。

5、图3-5光耦与单片机的连接图3-6电动机正反转控制三、直流电动机正反转控制原理图3-6是永磁式直流电动机的正反转控制电路示意图，由两个开关SW1、SW2的状态来控制电动机的正转、反转及停止。四、MCS-51单片机输入/输出端口的使用1、从单片机输入/输出端口输出数据的方法通过项H二的制作学习，P0〜P3口的结构及工作原理有了基本了解。P0口作为输出口使用时，要外接上拉电阻，而P1~P3口则不需外接上拉电阻，由P1〜P3口输出数据的方法与由P0口输出数据的方法相似，即执行以端口为目标操作数的指令。例如:P1=0x66;//将立即数送到P1口输出。P2=a

6、l;〃将变量al的值送到P2口输出。P3_0=0;〃将P3.0清0（使用前要先定义）。2、从单片机输入/输出端口输入数据的方法从PO~P1口输入数据前，要先向相应锁存器写1（即执行向端口输出1的指令），端口数据准备好后，执行以端口为源操作数的指令即可完成数据输入（按键的开合状态可以作为数据输入）,举例如下：P1二Oxff;〃输入数据之前先向端口写loal=Pl;〃将Pl口数据送给变量al。3、按键的查询方式查询方式是CPU通过主动查询來获取端口信息的方式，常常通过执行位判断转移指令来查询端口按键的开合信息。按键与单片机的连接如图3・7所示，当开关S1或

7、S2被按下时，相应的引脚与地相连而变成低电平“0”，当S1或S2不被按下时，相应的引脚为高电平“1”。执行位判断指令时，通过判断相应引脚是1还是0来判断按键是开还是合。图37按键与单片机的连接4、键开关的去抖动方法机械触点开关的闭合和断开瞬间均有抖动过程，一般5〜10ms,如图3・8所示。当CPU检测到有键按下时，必须对按键的一次闭合仅作一次处理，因此，必须除去抖动影响。图3-8图3-9课堂小结课后作业通常去抖动有硬件、软件两种方法。用硬件去抖动的方法通常用RS触发器组成的去抖动电路如图3-9所示。当开关闭合时，输出为低电平，在开关抖动期间，弹簧片可能

8、和A、B两点均不接触，RS触发器保持原来状态，因此消除了开关抖动的影响。软件去抖动的办法是CP