PAGEPAGE1教案學習領域項目6溫度檢測報警系統設計學習情境任務2單片機雙機通信序號18課型理實一體化課時4教具學具電教設施pc機；keil以及proteus軟件；任務書（供學生用）；課件教學目標知識目標①掌握單片機串口硬件②掌握串口工作方式1、2、3能力目標①能夠通過Keil和Proteus軟件的初步使用，提高觀察和分析能力②能夠通過單片機雙機雙機串口通信，培養邏輯思維能力③能夠編制按鍵狀態機程序，提高分析和解決問題的能力情感目標①能夠透過實驗現象歸納事物本質②培養學生對本專業的職業認同感③培養學生科學探索的興趣、嚴謹扎實的工作作風和團結協作精神教學重難點重點①掌握單片機串口硬件②掌握串口工作方式1難點①掌握單片機串口硬件②掌握串口工作方式1學法教法實驗探究、任務引領法、討論法、張貼法、頭腦風暴法、演示法教學內容更新、補充、刪節參考資料課后體會學生在任務的驅動下，利用仿真電路自主探究電路規律，結合教師對相關知識點的講授，達到對所學知識的掌握。這個思路帶來了很好的教學效果，但增加的實驗部分會使得教學時數稍顯緊張，這一點還需日后改進。教與學互動設計教師活動內容學生活動內容一、組織教學（2分鐘）1.首先清點學生出勤情況，填寫考勤記錄。2.檢查學生工作服、帽、鞋等是否符合安全要求。3.宣布今天的實習內容、技術要求、工時、勞動紀律等。4.強調生產實習安全注意事項。5.學生分組分上機、實習工位。6.發放任務書、自評和互評表以及白紙到每組的學生手中。二、布置任務（3分鐘）下達任務，本任務用單片機的串口擴展出8個IO口，實現流水燈效果。三、資訊計劃（25分鐘）（一）串行口雙機或多機通信工作方式1．方式1（SM0=0，SM1=1）當SCON中的SM0、SM1兩位為01時，串行口以方式1工作，此時串行口為8位異步串行通信接口。一幀信息為10位：一位起始位（邏輯0）、8位數據位（低位在前，高位在后）和一位停止位（邏輯1）。TXD為發送端，RXD為接收端，波特率可變。（1）方式1發送當串行口以方式1發送（前提是TI=0）時，CPU執行一條寫入SBUF的指令（MOVSBUF，A指令）就啟動一次串行口發送過程，發送電路就自動在8位發送字符前后分別添加1位起始位和停止位（在啟動發送過程時自動把SCON的TB8置1，作為發送的停止位），并在移位脈沖作用下將數據從TXD線上依次發送出去，發送完一幀信息后，發送電路自動維持TXD線為高電平，發送中斷標志TI也由硬件在發送停止位時置位，應由軟件將它復位。（2）方式1接收在RI=0時置REN=1（或同時置SCON的REN=1和RI=0），便啟動了一次接收過程。置REN=1實際上是選擇RXD/P3.0引腳為RXD功能。若REN=0，則選擇RXD/P3.0引腳為P3.0功能。接收器對RXD線采樣，采樣脈沖頻率是接收時鐘的16倍。當采樣到RXD端從1到0的跳變時就啟動接收器接收，當接收電路連續8次采樣到RXD線為低電平時，相應檢測器便可確認RXD線上有了起始位。在起始位，如果接收到的值不為0，則起始位無效，復位接收電路，當再次接收到一個由1到0的跳變時，重新啟動接收器。如果接收值為0，起始位有效，接收器開始接收本幀的其余信息（一幀信息為10位）。此后，接收電路就改為對第7、8、9三個脈沖采樣到的值進行位檢測，并以三中取二原則來確定所采樣數據的值。在方式1接收中，在接收到第9數據位（即停止位）時，接收電路必須同時滿足以下兩個條件：RI=0和SM2=0或接收到的停止位為“1”，才能把接收到的8位字符存入“SBUF（接收）”中，把停止位送入RB8中，并使RI=1和發出串行口中斷請求（若中斷開放），若上述兩個條件任一不滿足，則這次收到的數據就被丟棄，不裝入“SBUF（接收）”中。中斷標志RI必須由用戶用軟件清零。其實，SM2是用于方式2和方式3的。在方式1下，SM2應設定為0。在方式1下，發送時鐘、接收時鐘和通信波特率皆由定時器溢出率脈沖經過32分頻獲得，并由SMOD=1倍頻。因此，方式1時的波特率是可變的，這點同樣適用于方式3。2.方式2和方式3方式2和方式3都是11位通訊口，發送和接收的一幀數據由11位組成，即1位起始位、8位數據位（低位在先）、1為可編程位（第9位）和1位停止位。發送時可編程位（TB8）根據需要設置為0或1（TB8既可作為多機通訊中的地址數據標志位又可作為數據的奇偶校驗位），接收時，可編程位被送入SCON中的RB8。方式2和方式3的差異僅在于通信波特率有所不同：方式2的波特率由MCS-51主頻fosc經32或64分頻后提供；方式3的波特率由定時器T1或T2的溢出率經32分頻后提供，故它的波特率是可調的。（1）方式2、3發送與接收方式2和方式3的發送過程類似于方式1，所不同的是方式2和方式3有9位有效數據位。方式2和方式3實際都為每幀11位異步通信格式，由TXD和RXD發送與接收（兩種方式操作是完全一樣的，不同的只是波特率）。發送時，數據由TXD端輸出，1位起始位、8位數據位（低位在前），一位可編程的第9位數據位和1位停止位。附加的第9位數據為SCON中的TB8，CPU要把第9數據位預先裝入SCON的TB8中，第9數據位可由用戶安排，可以是奇偶校驗位，也可以是其他控制位。第9數據位的裝入可以用如下指令中的一條來完成：TB8=1；或TB8=0；發送前，第9數據位的值裝入TB8后，執行一條寫SBUF的指令，把發送字符裝入“SBUF（發送）”，便立即啟動發送器發送。一幀數據發送完后，TI被置1，CPU便可通過查詢TI來判斷一幀數據是否發送完畢，并以同樣方法發送下一字符幀。在發送下一幀信息之前，TI必須在中斷服務程序（或查詢程序）由軟件清零。接收時，使SCON中的REN=1,允許接收。當檢測到RXD(P3.0)端有1→0的跳變（起始位），開始接收9位數據，送入移位寄存器（9位）。當滿足RI=0且SM2=0,或接收到的的第9位數據為1時，前8位數據送入SBUF,附加的第9位數據送入SCON中的RB8,置RI為1；否則，此次接收無效。也不置位RI。（二）單片機串口的初始化要使用單片機的串口，需要對其進行初始化工作。單片機串口初始化需完成單片機串口工作方式選擇、波特率設置、波特率發生器設置等基本的設置。如設置單片機晶振頻率為11.0592MHz,串口波特率為9600b/s,串口選擇工作方式1，定時器配置為工作方式2。初始化程序如下：voidUartInit(void){TMOD=(TMOD&0x0f)|0x20；//設置定時器T1為定時方式2TH1=110592001/12/32/9600；//求波特率為9600時定時器初值TL1=TH1；TR1=1；//啟動T1計數器SCON=0x70；//設置串行工作方式1，允許接收PCON=0x80；}四、計劃實施（50分鐘）在proteus中繪制如下電路圖:在KeilC51中錄入下面程序，并調試程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definekey_portP1#definedis_portP2voidmain(void){ ucharkey_in=0xff; SCON=0x50;//MODER1,REN=1; TMOD=0x20;//TIMER1MODER2; TH1=0xf3;//bode=2400 TL1=0xf3; ET1=1; TR1=1; EA=1; ES=1; while(1) { if(key_in!=key_port) { key_in=key_port; SBUF=key_in; } }}voidget_disp(void)interrupt4using0{ if(RI) //如果是串口輸入引起中斷 {dis_port=SBUF; RI=0; } elseTI=0; //否則就是串口輸出引起的中斷}五、成果展示與評價（6分鐘）根據實施演示結果，小組學生總結自己在項目