资源简介

课堂教案
从教学计划和职业实践出发提出课题
所选教学内容是高等教育出版社出版的《单片机技术与应用》教材，第三章中的技能实训部分。该项目里涉及的学生能力培养正是单片机学习人员所必须掌握的基本能力。本次课是实践课，在单片机实训室将学生分为8个小组（4人为1小组），完成一个目标任务。
初始情境（分析参与者的基础知识以及学习的积极性和学习能力）
班上学生有32人，年龄在16－17岁之间，学生非常喜欢动手操作，具备手工焊接的基本技能。目前学生已经学习了单片机基础知识（汇编语言指令系统以及循环程序设计）并已掌握，同时编程软件和下载软件已会使用。本次实践课共6课时，在实训室完成，使用老师给定的学习任务单完成8支发光二极管的花样闪烁的硬件设计与软件设计。
3. 制定出目标（专业方面，方法方面，社会方面和个人发展方面的能力）
知识与能力目标：
⑴熟悉彩灯控制系统的设计方法。
⑵学习延时子程序的编写。
方法与过程目标：
⑴计划能力：
⑵自主学习能力
⑶解决问题的能力
情感态度与价值观：
⑴协作能力
⑵交流沟通能力
⑶强烈的工作责任心
⑷良好的职业道德规范和安全生产意识
4. 教学设计说明
教学目标说明
　 花样彩灯在生活中到处可见，彩灯控制系统的设计能够让学生了解到单片机控制系统的基本方法。对于电子专业的学生来说，发光二极管的闪烁控制是他们学好单片机的基础。
教学安排说明：
　　以上内容采用项目任务的方法进行教学。将学生分为8个小组，采用小组合作又独立操作的方式。首先创设情景，使学生感兴趣（5分钟）。接着学生随机抽取题目，在老师所给的信息中找出跟题目有关的信息（10分钟）；其次，各小组分别讨论该项目可以采用什么步骤完成，并和教师交流，选出最佳的工作方案（30分钟）；第四、按小组选出的方案进行独立实施（180分钟）；第五、各小组进行自检、自评和互评（25分钟）；第六、老师结合8个小组的成果进行讲评、总结、反馈（20分钟）。
5. 教学评价说明
　　采用结果评价，他评和自评相结合，最后让他们以成果的形式汇报。利用实物展示，从每组成员中评选出的最好成果展示并作自我评价，然后其他组的成员对展示者进行评价和反馈，最后老师提出改进措施。
日期2014.4.16 科目单片机技术与应用 :目标1.学习目标：⑴熟悉彩灯控制系统的设计方法⑵学会延时程序的编写2方法与过程目标：⑴计划能力：⑵自主学习能力⑶解决问题的能力3.情感态度与价值观：⑴协作能力 ⑵交流沟通能力 准备
黑板仪器(投影仪，幻灯片等等) 器材工具学习任务单…………………………
班级2012级电子1班 教室精技楼506实训室
题目单片机控制-花样彩灯设计
时间 行为阶段 教师活动 参与者活动 方法 媒体
15 项目引入收集信息 各小组通过抓阄确定各组任务，本次课所需信息数据提供给学生。 学生将老师给的信息进行挑选、收集整理。 项目
15 计划 观察学生对项目进行计划的情况，掌握学生的参与情况。 每组学生积极讨论，根据自己对信息的理解，给出建表思路。 讨论、观察
15 决策 指导学生，帮助学生对他们的计划作出决策。 学生讨论，根据信息内容作出最合理的工作方案。 讨论、启发
180 实施 观察学生操作情况，有必要时随时帮助学生解决问题。 根据所选方案，合作探究，独立操作 动手实践
25 自检与质检 观看各小组的成果汇报，找出各小组成果的特点。 各小组内先进行展示成果，通过自检、互评选出2个作品，参加各小组成果展示，倾听其他组对自己成果的建议。 组织讨论，观察、倾听 实物
20 总结、反馈 将各小组成果进行总结、反馈。 认真听老师总结，找出不足，给出改进措施。 讨论、倾听
板书1.标题： 2.分组情况以及各组抽取彩灯闪烁样式 （1）（2） （3）（4）（5）（6） （7）（8）3.教学宗旨：规范操作保安全，合作探究有成就 新的家庭作业各小组编写另外三种彩灯闪烁样式程序。思考：延时子程序如果需要精确时间，应该怎样进行设计？
“课堂计划”
附件1：教 师 任 务 单
教 师 冯洁 班 级 2012级电子1 项 目名 称 花样彩灯设计 教学课时 总6课时
课 题 单片机控制花样彩灯设计
教 学课 时 6课时 时 间 2014年4月16日 地 点 精技楼506实训室
项 目 分 析 《单片机技术与应用》是电子专业的一门重要专业实践课。本课程采用项目化教学模式，体现以人为本的教学思想，理实一体化的教学理念本项目是学习单片机系统的基础知识（硬件和软件）。同时能够把离散的理论知识联系起来。本项目共6课时，学生已具备编写简单点亮LED程序以及相应电路的设计与焊接的基本技能，同时下载编程软件已会使用。
教 学目 标 知识与能力目标：⑴熟悉彩灯控制系统的设计方法。⑵学习延时子程序的编写。方法与过程目标：⑴计划能力：⑵自主学习能力⑶解决问题的能力情感态度与价值观：⑴协作能力⑵交流沟通能力
教 学 任 务 彩灯控制系统硬件电路的设计与焊接软件系统的设计
教学情景创 设 本项目在理实一体化教学情景中进行，按班组分工协作，创设团队协作的工作氛围。
教学资源准 备 信息资源：姜治臻主编《单片机技术与应用》教材；校本教材（学校自编教材）3.学习任务单人员资源：专业教师1人，学生小组和组长设备资源：单片机实训教室、多媒体教学软件、PC机等材料资源：彩灯控制系统套件、焊接工具，下载工具，学习任务单
附件2：《单片机控制——花样彩灯设计》学习任务单
学习任务：
完成单片机控制发光二极管花样闪烁的设计与制作
学习目标：
1、熟悉彩灯控制系统的设计方法与步骤
2、学会延时子程序的编写
学习资源：
姜治臻主编教材《单片机技术与应用》，自编教材，手工焊接工具以及器材，编程下载软件，学习任务书
学习时间：
6课时
学习准备：
1、复习单片机最小应用系统的组成，汇编指令系统，循环结构程序
2、预习本任务的学习任务单，初步了解本次学习任务与学习目标。
项目实施：
闪烁样式如下所示：
1.八只发光二极管同时亮灭
2.流水灯效果
3.四支二极管为一组，两组轮流点亮
4.二极管1,3,5,7和2,4,6,8交替闪烁
任务一：硬件电路的设计
第一步：收集材料，明确原理图，其参考原理图如下所示：
其中发光二极管的接法：
1.共阴极：发光二极管负极均接地，正极接I/O口，此时I/O口输出“1“则驱动二极管点亮。
2.共阳极：发光二极管正极均接电源，负极接I/O口，此时I/O口输出“0“则驱动二极管点亮。
I/O口选择：
1.P0口驱动能力最强，但是在连接时必须增加上拉电阻。
2.P1和P2口的用法相同，驱动能力相同。区别在于P1口一般专门用来进行输入和输出。
3.P3口的每一位均有第二功能。
第二步：根据原理图选择元件（查漏补缺），并检测
第三步：电路布局，并绘制在印制板图上。遵循：横平，竖直，不交叉的原则。
第四步：根据印制板图在电路板上面进行手工焊接，并检测硬件。
手工焊接需要遵五步焊接法：准备，预热，上锡，退锡，退烙铁
任务二：软件设计
第一步：确定流程图。（参考流程图如下）
第二步：根据流程图确定出源程序：
四种闪烁样式的源程序编写提示：
1.八支发光二极管同时亮灭
（1）赋初值：确定为所有灯“亮”或“灭”，即根据二极管接法，I/O口输出为“0”或“1”。
（2）状态的变化：由0变1,1变0应该选用什么指令完成呢？
2．流水灯效果：从左向右依次点亮，或从右向左依次点亮
（1）赋初值：最左边（最右边）灯亮，其余灯灭为初始状态
（2）状态的变化：将8支发光二极管依次点亮的情况在草稿纸中罗列出来，观察其变化效果，实质是左移或右移。（注意移动指令只能针对A）
3.四支二极管为一组，两组轮流点亮。（I/O口高四位和低四位）
（1）赋初值：一组亮为四个0（1）另外一组亮为四个1（0）。
（2）状态的变化：00001111变为11110000，应该选用什么指令？
4.二极管1,3,5,7和2,4,6,8交替闪烁：
（1）赋初值：假设“1”为亮，则初始状态为10101010或01010101.
（2）状态变化：思考10101010变为01010101应该用什么指令？
第三步：将源程序编译调试后下载运行:
第四步：加入延时子程序
1、延时子程序：
（1）含义：使单片机反复执行某几条指令，已达到“拖延”时间的目的，通常采用条件转移指令来实现“反复”的目的，常用指令DJNZ.
（2）常用结构：
①MOV R0，#
LOOP:NOP
NOP
NOP
DJNZ R0，LOOP
②MOV R0，#
DE2：MOV R1，#
DE1：DJNZ R1，DE1
DJNZ R0，DE2
③ MOV R0，#
DE3：MOV R1，#
DE2: MOV R2, #
DE1：DJNZ R2，DE1
DJNZ R1，DE2
DJNZ R0,DE3
说明：
a．三种结构均可以用于延时，其中#后面需要加入立即数，用于控制时间长短，最大只能是FFH(255)
b．第一种结构一般用于延时时间短的情况，通过反复执行空操作而实现
c．第二种和第三种类似：注意：MOV后面的寄存器号和DJNZ后面的寄存器号应对称，以保证循环的正确进行。第三种是三重循环，能够实现的延时时间更长。
2、延时程序应用到源程序中再次编译、调试、下载、运行。
项目评价
1．展示优秀作品，
2．学生进行自我评价、小组互评和教师评价，完成以下测评表。
项目 目标是否达到 评定（3、2、1、0）
自评 互评 师评
硬件电路装配完成 □ 熟练 □ 一般 □ 欠缺
延时子程序编写 □ 熟练 □ 一般 □ 欠缺
程序运行成功 □是 □一般 □否
小组合作愉快 □是 □一般 □否
操作规范 □规范 □ 一般 □ 欠缺
意见反馈
注：自评、互评请同学们在相应表格内打分，最高分为3分，最低分为0分。
反思与探究
从实施过程和评价结果两方面，对为什么没有做完、为什么做的不规范、还有哪些不懂或不会的地方进行反思，分析存在的问题，寻找解决的办法。
修正与完善
根据反思与探究的结果，对本次任务中不满意、不懂或不会的进行补习。
附件3：学生参考教材
《单片机技术与应用》高等教育出版社出版 姜治臻主编
学校自编教材
开始
赋初值（彩灯点亮
的最初状态）
通过I/O口输出
状态的变化
结束
3

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