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单片机与可编程控制技术本文由wpf0110贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 单片机与可编程控制器应用技术教学大纲 单片机与可编程控制器应用技术 本大纲适用于我校三年制中职所有机电类专业。建议教学时数为 68 学时。 一、说 明 单片机与可编程控制器应用技术 单片机与可编程控制器应用技术 教学大纲 教学大纲 （中职机电专业） 中职机电专业） 山西省工贸学校 二零零八年 1、课程的性质和内容 本课程为近机电一体化专业一门综合性专业课。 是以微处理器为核心 的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起；具 有高可靠性、易于编程、灵活通用的特点；在工业自动控制、机电一体化等 方面得到普遍应用。是现代机电一体化专业中职学生必须具备的基本知识。 内容包括： （1）单片机的硬件系统 （2）单片机的指令系统与程序设计 （3）单片机的定时与中断系统 （4）MCS51 单片机储存器系统扩展 （5）单片机的外围设备接口电路 （6）可编程控制器概述 （7）西门子 S7200 系列 PLC 系统配置与指令系统 （8）STEP7 编程软件功能及使用 （9）可编程控制器的安装与故障检查 2、课程的任务和要求： （1）本课程的主要任务为： 培养学生掌握单片机和可编程控制器的程序设计，硬件连接及系统 设计能力，培养学习独立工作能力，运用所学的理论解决实际问题的能 力。 通过对单片机和可编程控制器控制系统的练习，熟悉仿真软件 CodeCruiser for 51、SWOPC-FXGP/WIN-C 中文版的使用方法，验证 数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算控制转移类指令的操作。 通过对一些基本控制系统的连接的实验，掌握单片机和可编程控制 器小系统及其外围电路；使学生巩固课堂所学的知识，深入理解理论 知识，提高实际动手能力。 （2）知识目标 掌握 MCS-51 单片机硬件结构功能，工作原理； 掌握 MCS-51 单片机指令系统。 了解存储器扩展方法，可进行存储器编址和映象分析。 第四页 共四页 了解 MCS-51 单片机中断与定时系统，结构和工作原理。 了解 MCS-51 单片机 I/O 扩展方法。 通过实验巩固可编程控制器基础理论知识，加深对教材的理解。 了解 FX 系列各种编程指令的使用及编程方法。 （3）能力目标 利用单片机基本知识了解汇编程序设计能读懂，会编写简单程序。 利用可编程控制器控制基本知识自行设计主电路和控制电路， 并能正 确选用可编程控制器及其他低压电器、正确连接线路、实现所设计的 电路，正确完成各项控制要求。 学会处理单片机和可编程控制器实验过程中出现的各种情况， 通过分 析找到原因并提出解决问题的办法，增强分析、设计及编程和调试的 能力。 3教学中应注意的问题： （1）贯彻理论联系实际的原则 本课程是一门实践性很强的专业基础课，从单片机到 PLC，从理论 到编程，在具体处理这些内容时要注意抓住下面环节： 在讲课时给学生举很多实际的例子，与实际生产相结合，指导学生 建 立一些必要的感性认识。 对于其中讲课为主的教学内容，要通过适量作业和实验加深巩固课 堂所学的基础理论知识。 （2）充分运用直观性教学原则： 语言直观教师通过生动形象的语言把问题讲清楚。 物象直观在教学过程中要尽量利用实物、实验、幻灯等直观形 象化的教学方法，通过这一原则的具体运用，培养学生形象思维能 力，提高教学效果。 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 单片机的外围设备接口电 路 可编程控制器概述 PLC 系统配置与指令系统 STEP7 编程软件功能及使 用 可编程控制器的安装与故 障检查 总学时 2 4 36 4 2 68 2 4 8 4 2 36 32 28 三、课程内容 第一章 单片机篇 单片机的硬件系统（4 学时） 教学要求： 1、掌握单片机的特点； 2、掌握单片机的组成与结构和应用领域。 教学内容： 第一节 计算机的基础知识 第二节 单片机概述 第三节 单片机的组成与结构 第四节 单片机的外围电路 教学建议： 通过例题、做作业来掌握知识点。上课适当提问以加深印象。 第二章 单片机的指令系统与程序设计（8 学时） 教学要求： 1、掌握单片机的寻址方式； 2、掌握单片机的指令系统； 3、掌握单片机的简单程序设计。 教学内容： （讲课 4 学时） 第一节 单片机的指令系统概述 第二节 单片机的指令系统 2.2.1 数据传送类指令 2.2.2 算术运算类指令 2.2.3 逻辑操作类指令 2.2.4 程序转移类指令 二、学时分配表 课题 第一章 第二章 第三章 第四章 内容 总学时 单片机的硬件系统 单片机的指令系统与程序 设计 单片机的定时与中断系统 MCS51 单片机储存器系 统扩展 4 8 4 4 学时 理论 4 4 4 4 4 实训 备注 第四页 共四页 2.2.5 位操作类指令 第三节 单片机简单程序设计 实训一 LED 数码显示控制程序设计 （实训 4 学时） 教学建议 通过讲授、做例题并完成书后作业。通过实验以加深理解，深化印象。 第三章 单片机的定时与中断系统（4 学时） 教学要求： 1、掌握单片机的中断系统； 2、掌握单片机的内部结构； 3、掌握单片机的定时、记数器、中断系统应用。 教学内容： 第一节 中断系统 第二节 中断源与中断控制 第三节 定时/记数器 第四节 定时与中断系统应用 教学建议 通过练习、例题讲解来掌握知识点。复习教材内容并完成书后作业。上 课适当提问以加深印象。 第四章 MCS-51 单片机储存器系统扩展 （2 学时） 教学要求： 1、掌握 MCS-51 单片机系统扩展功能； 2、重点掌握循环和子程序的设计方法。 教学内容： 第一节 MCS-51 系统扩展功能 第二节 程序储存器扩展 第三节 数据储存器扩展 第四节 用 TTL 芯片扩展简单的 I/O 接口 教学建议： 通过讲授例题，教材内容并完成书后作业掌握本章知识，上课适当提问 以加深印象。 第五章 单片机的外围设备接口电路（4 学时） 教学要求： ： 1、掌握 MCS-51 单片机片外围设备电路的组成特点和连接方法； 2、看懂 MCS-51 单片机与外围电路的连线作业。 教学内容： 第一节 LED 数码管显示接口 第二节 单片机的键盘扩展 第三节 单片机的 A/D 转换 第四节 单片机的 D/A 转换器接口 第五节 开关量控制 第六节 单片机在制冷技术中的应用实例 教学建议： 通过练习、例题讲解来掌握知识点。复习教材内容并完成书后作业。上 课适当提问以加深印象。对模拟量的编程是 PLC 编程的一个重点，建议采 用实例法，以典型的例题阐明模拟量 I/O 单元对输入输出模拟量处理的过 程，由此掌握对模拟量的编程方法。 可编程控制器篇 第六章 可编程控制器概述（4 学时） 教学要求： 1、掌握 PLC 的定义、特点、用途，发展历程、分类及技术指标； 2、简单了解 PLC 的产品。 教学内容： 第一节 可编程控制器的基本知识 第二节 可编程控制器的结构与工作原理 第三节 可编程控制器产品简介 教学建议： 在教学方法上要力求少而精， 采取形象化与对比法相结合， 通过多媒体、 挂图、幻灯等方法使学生对抽象的内容有一定的感性认识，广泛联系以前 所学课程，从系统和发展的高度上来审视本课程的地位，并以此来提高教 学效果。 第七章 PLC 系统配置与指令系统（36 学时） 教学要求： 1、各种模块的工作原理和特点。 2、掌握 PLC 指令系统和简单的编程。 教学内容： （讲课 8 学时） 第一节 PLC 的系统配置 第二节 PLC 指令系统 7.2.1 指令系统概述 7.2.2 位逻辑指令 7.2.3 定时器及计数器指令 第四页 共四页 7.2.4 程序控制指令 7.2.5 传送和比较指令 7.2.6 逻辑操作指令 7.2.7 移位和循环移位指令 7.2.8 数学运算指令 7.2.9 子程序 7.2.10 高速计数器 第三节 编程应用 实训二 车间传送带 PLC 控制设计 （4 学时） 实训三 机械手 PLC 控制设计 （4 学时） 实训四 载货电梯 PLC 控制设计 （4 学时） 实训五 转料盘 PLC 控制设计 （4 学时） 实训六 霓虹灯 PLC 控制设计 （4 学时） 实训七 交通灯 PLC 控制设计 （4 学时） 实训八 电动机正反转 PLC 控制设计 （4 学时） 教学建议 在教学方法上采取形象化方法，通过多媒体、挂图、幻灯等方法使学生 对抽象的内容有一定的感性认识，加强印象。采取对比方法，通过与单片 机存储区分配与寻址方式对比方法使学生对新的内容有一定的度的把握， 融会贯通所学知识，并以此来提高教学效果。 第八章 STEP7 编程软件功能及使用（4 学时） 教学要求： 1、掌握梯形图、基本术语、梯形图指令； 2、掌握定时器指令和高速定时器指令，计数器指令和可逆计数器指令， 应用这些指令编程的方法； 3、了解数据传送、移位、比较、转换等的指令，BCD 码运算指令，二进 制运算指令和一些特殊运算指令和逻辑指令及这些指令的编程应用； 4、了解子程序指令和中断指令、步程序指令、特殊指令和高级 I/O 指令 及这些指令的编程应用。 教学内容： 第一节 STEP7-Micro/WIN 的硬件连接与设置 第二节 STEP7-Micro/WIN 窗口组件 第三节 STEP7-Micro/WIN 主要编程功能 第四节 通信 第五节