《单片机原理及应用》实验教学大纲
一、课程的基本信息
课程编号：03210014 实验类型：课内实验
学 时：72 （其中：实验学时：16 考试学时：0 ） 学 分：4.5
开课单位：电子与电气工程系
适用专业：电子信息工程、电气自动化、电力系统、机械自动化
先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、C语言程序设计
二、实验教学目的与基本要求
1、实验教学的目的：
通过实验教学环节，使学生加深对《单片机原理原理及应用》课程知识的理解与应用，扎实掌握典型的51核单片机的基本硬件结构、汇编语言程序、C51高级语言设计、I/O扩展及应用等各方面的知识。侧重典型性和实用性，以应用为目的和出发点，使学生熟悉单片机，为单片机电子测控领域和智能化仪器仪表中的实际使用奠定基础。
2、实验教学的基本要求：
1）．掌握MCS-51系列单片机的资源配置。
2）．掌握MCS-51系列单片机的指令系统及C51程序设计的基本知识。
3）．初步掌握单片机应用系统的设计方法。
三、实验课程教学内容和学时分配
（一）实验学时分配
序号
| 实验项目名称
| 实验类别
| 实验性质
| 学时
| 人/组
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验证
| 综合
| 设计
| 必做
| 选做
|
1
| 单片机及其开发系统认识（清零）
| √
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|
| √
|
| 2
| 1
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2
| P1口使用实验
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| √
| √
|
| 2
| 1
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3
| 中断控制实验
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| √
| √
|
| 2
| 1
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4
| 定时/计数器实验（0-59秒定时）
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| √
| √
|
| 2
| 1
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5
| LED数码管动态显示实验
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| √
| √
|
| 2
| 1
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6
| 矩阵键盘扫描显示实验
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|
| √
| √
|
| 2
| 1
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7
| LCD液晶显示实验
|
|
| √
| √
|
| 2
| 1
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8
| 数字电压表实验
|
| √
|
| √
|
| 2
| 1
|
（二）实验内容
实验一：单片机及其开发系统认识
实验目的和要求：
1、了解MCS-51单片机开发常用工具。
2、熟悉单片机的片内存储器结构。
实验内容：
1、熟悉开发常用工具的安装和连接，开发软件的操作；
2、编写程序, 将20H～2FH的内容清零。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机。
实验二：P1口使用实验
实验目的和要求：
1、学习P1口的使用方法；
2、学习汇编语言编程方法与调试技巧。
实验内容：
1、P1口作为输出口，接八个发光二极管，编写程序，使发光二极管左循环点亮。
2、转弯灯实验：P1.1开关接地，P1.0开关接5V时，右转弯灯闪亮；P1.1开关接5V，P1.0开关接地时，左移弯灯闪亮，P1.1、P1.0开关同时接5V或接地时，转弯灯均不闪亮。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机。
实验三：中断控制实验
实验目的和要求：
1、理解MCS-51的定时器和中断的使用；
2、理解中断入口地址，掌握中断初始化、中断服务程序结构及编写方法。
实验内容：
单片机的P1.0—P1.6控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，低电平有效，设定每道工序时间转换为延时，P3.4为开工启动开关，高电平启动。P3.3为外故障输入模拟开关，P3.3为0时不断警告。P1.7为报警声音输出，设定前6道工序只有一位输出，第七道工序三位输出。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机。
实验四：定时/计数器实验（0-59秒计时）
实验目的和要求：
1、理解MCS-51的定时器和中断的使用；
2、理解中断入口地址，掌握中断初始化、中断服务程序结构及编写方法。
实验内容：
用T0作定时器，在数码管上显示0～59秒计时，当计到59秒时，再过1s即从00开始新的计数过程，如此反复循环。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机
实验五：LED动态显示实验
实验目的和要求：
1、理解LED动态显示的原理；
2、掌握LED动态显示的编程方法；
3、掌握独立按键的识别方法。
实验内容：
1、数码管动态显示，要求没按按键时，显示“123456”。
2、增加一个按键，当没有按键按下时，显示“123456”，当按键按下时，显示“-HELLO”。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机
实验六：矩阵键盘扫描实验
实验目的和要求：
1、理解矩阵键盘逐列扫描和线反转法的原理；
2、掌握矩阵键盘与单片机的接口方法；
3、掌握键盘“消抖”方法及矩阵键盘扫描程序的编写方法。
实验内容：
分别用逐列扫描法和线反转法对4×4矩阵键盘进行扫描，当有按键按下时，在数码管上显示按键的编号。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机
实验七：LCD液晶显示实验
实验目的和要求：
1、理解LCD1602液晶显示器的显示原理；
2、掌握LCD1602与单片机的接口方法及显示程序的编写方法。
实验内容：
1、用LCD1602分两行显示，第一行显示“Hello everyone!”,第二行显示“Welcome to here!”；
2、让第一行显示的“Hello everyone!”,第二行显示的“Welcome to here!”分别从右侧移入屏幕并最后停留在屏幕上。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机
实验八：数字电压表实验
实验目的和要求：
1、掌握ADC0808与单片机的接口方法及编程方法；
3、通过实验了解单片机如何进行数据采集。
实验内容：
用ADC0808实现A/D转换，通过电位器提供模拟量并由通道0输入，编制程序将输入的模拟量转换成数字量，再利用数字量与模拟量之间的转换关系，将对应的输入电压值在数码管上显示出来，从而实现数字电压表的功能。
主要实验仪器与器材：
1、MCS-51单片机实验系统和开发仿真器；
2、安装有单片机开发软件的计算机
五、考核方式与成绩评定
一）、课内实验：
考核性质：考查课，百分制
成绩评定办法：每个实验项目按四个方面考核，实验预习（占15%）、实验操作（占55%）、实验报告（占20%），实验纪律（占10%）。
期末总评成绩为各实验项目的分数按照课时进行加权平均。其中：
⑴ 预习成绩：上课铃响之后，实验教师在实验室中巡视，检查学生的预习报告，并当场给出预习分数，如有学生迟到，则酌情扣分；若迟到超过20分钟，则取消其本次实验资格。
⑵ 操作成绩：教师讲课结束后在实验室中巡回指导，考核学生的操作情况，对思维敏捷、操作灵巧、有创造性的，独立完成实验全过程的学生，则给出较好的操作分数；而对于操作不认真，抄袭别人数据的学生则酌情扣分。
⑶ 报告成绩：实验结束后，批改学生的实验报告，给出实验报告成绩；实验报告的关注点包括 实验的原始数据、数据的分析及处理、回答预习思考题，实验总结等。要求书写整洁、文字符号规范等。
（4）实验纪律：考核学生的出勤率、对仪器设备的爱护、对实验室环境卫生的维护等。
补考方法：本实验课原则上不安排补考，旷课一次，最高成绩只能为及格，旷课两次，最高成绩为不及格。请假必须有假条，实验课结束后根据情况请假情况安排补做实验，总评成绩低于60分，须在下学年重修该门实验课直到通过。
六、实验教材或讲义、参考书
实验教材或讲义：
实验讲义：自编《单片机原理及应用实验指导书》
教材：51单片机原理及应用——基于Keil C与Proteus（第2版），陈海宴，北京航空航天大学出版社，2014年7月 第2版。
参考书：
1、单片机原理及应用，黄勤等，清华大学出版社，2010。
2、单片机原理及应用（第二版），李建忠，西安电子科技大学出版社，2008
3、单片机原理及应用，冯文旭等，机械工业出版社，2008
4、单片机基础(第3版) ，李广弟等，北京航空航天大学出版社，2007
5、单片机高级教程:应用与设计(第2版) ，何立民，北京航空航天大学出版社，2007
七、实验大纲编写必要的说明
执笔人签字：
教研室主任签字：
教学主任签字：
制订日期： 年 月 日
