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教案
学习领域
项目6温度检测报警系统设计
学习情境
任务3PC与单片机通信
序号
19
课型
理实一体化
课时
2
教具学具
电教设施
pc机;keil以及proteus软件;任务书(供学生用);课件
教学目标
知识
目标
①掌握单片机串口硬件
②掌握串口工作方式1、2、3
能力
目标
①能够通过Keil和Proteus软件的初步使用,提高观察和分析能力
②能够PC与单片机通信任务的实现,培养逻辑思维能力
③能够编制按键状态机程序,提高分析和解决问题的能力
情感
目标
①能够透过实验现象归纳事物本质
②培养学生对本专业的职业认同感
③培养学生科学探索的兴趣、严谨扎实的工作作风和团结协作精神
教学重
难点
重点
①掌握PC与单片机串口通信方法
②掌握串口工作方式1
难点
①掌握PC与单片机串口通信方法
②掌握串口工作方式1
学法教法
实验探究、任务引领法、讨论法、张贴法、头脑风暴法、演示法
教学内容
更新、补
充、删节
参考资料
课后体会
学生在任务的驱动下,利用仿真电路自主探究电路规律,结合教师对相关知识点的讲授,达到对所学知识的掌握。这个思路带来了很好的教学效果,但增加的实验部分会使得教学时数稍显紧张,这一点还需日后改进。
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
一、组织教学(2分钟)
1.首先清点学生出勤情况,填写考勤记录。
2.检查学生工作服、帽、鞋等是否符合安全要求。
3.宣布今天的实习内容、技术要求、工时、劳动纪律等。
4.强调生产实习安全注意事项。
5.学生分组分上机、实习工位。
6.发放任务书、自评和互评表以及白纸到每组的学生手中。
二、布置任务(3分钟)
下达任务,本任务要求由PC机发出不同的数据,单片机接收后回传给PC机,从而验证接收数据是否正确。
三、资讯计划(25分钟)
单片机可以利用“串口”实现和PC机的通信,这需要了解PC机的一些特性。
“RS-232C标准”是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发并于1969年公布的通信协议。目前该通信协议在微机通信接口中广泛使用,IBMPC机上的COM1、COM2接口就是选用了RS-232接口。RS-232标准包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定,使用数据终端设备和数据通信设备之间的接口。
1.机械特性。
RS-232C接口规定使用25针连接器,连接器的尺寸及每个插针及每个插针的排列位置都有明确的定义,在实际应用中,常常使用9针连接器代替25针连接器。连接器引脚定义如图所示。
2.功能特性。RS-232c接口的主要引脚功能定义见表6-5。
表6-5RS-232引脚定义
插针序号
符号
功能
方向
2(3)
TXD
发送数据
输出
3(2)
RXD
接收数据
输入
4(7)
RTS
请求发送
输出
5(8)
CTS
清除发送
输入
6(6)
DSR
数据通信设备准备好
输入
7(5)
GND
信号地
—
8(1)
DCD
数据载体检测
输入
20(4)
DTR
数据终端准备好
输出
22(9)
RI
振铃指示
输入
3.电气特性。RS-232C采用“负逻辑”,规定逻辑0:+3~+15V;逻辑1:—15~-3V。RS-232C标准的信号传输的最大电缆长度为几十米,传输速率小于20KB/s。
4.电平转换。鉴于AT89C51单片机的输入、输出电平均为TTL/CMOS电平,而计算机配置的是RS-232C标准串行接口,使用的是RS-232C标准电平,二者的电气规范不一致,因此要完成PC机与单片机的数据通信,必须进行电平转换。
电平转换可以选用MAXIX公司生产的电平转换专用芯片MAX232,它是一个包含两路接收器和驱动器的IC芯片,其内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电压变换成RS-232C输出电平所需的±10V电压。所以,采用此芯片接口的串行通信系统只需要单一的+5V电源就可以了
四、计划实施(50分钟)
在proteus中绘制如下电路图:
在KeilC51中录入下面程序,并调试程序:
单片机与PC通信任务对应的程序代码如下:
#includereg52.h
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineN26
ucharx;
//uchardatatable[N];//暂存数组,可以将10改为你需要的数值
ch