资源简介

《单片机技术及应用》课程教案
学年度 第 学期
课程名称 单片机技术及应用 授课教师 授课时间 课时 2
授课类型 新授课 授课班级 课题名称 项目二 电子门铃 2.1按键轮询控制蜂鸣器发声
教学目标 知识目标 1.掌握按键控制的方法（轮询方式） 2.掌握蜂鸣器使用方法
能力目标 能使用51单片机I/O端口驱动技术控制按键使蜂鸣器发声
情感目标 1.培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确编程思路； 2.培养团队协作能力：有效沟通、取长补短、互相帮助、实现共赢； 3.提升自我展示能力：能表达、会表达、善表达等综合能力； 4.培养自我学习能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。
教学重点 1.掌握按键控制的方法（轮询方式）； 2.会使用蜂鸣器模块。
教学难点 根据项目要求识读硬件电路图、按要求接线并实现电路功能
教法学法 项目驱动、演示、边讲边做、自学探究等
教学手段 问题讨论法、讲授法、任务驱动法等
教学资源 PPT、课堂任务单、实操视频、教学示范
学情分析
使用教材 《单片机技术及应用》
教学环节 （时间分配） 教学内容及教师活动 学生活动 教学意图 教学手段
项目概述 任务解读 （10min） 1.电子门铃的了解 由“有了电子门铃，我们不需要用手去敲门，家里的人也不会出现听不到敲门声的情况？”导入新课：电子门铃的基本原理。归纳生活中各类智能家居系统中用到发声元件组成的电路，其应用价值、分类和场景，交待本项目关注的对象 设问：发声电路的核心原理是什么？ 观察“单元阐述”所示，关注“如何实现电路发声”的问题讨论作答； 关注教师进一步讲解电子门铃的核心原理是什么。 通过学生对电子门铃原理的认识，激发学生的学习兴趣，引导学生学习单片机相关的知识。 PPT2
2.阐述“按键轮询控制蜂鸣器发声的知识目标、技能目标、职业技能目标” 知识目标 掌握按键控制的方法（轮询方式）； 掌握蜂鸣器使用方法。 技能目标 能使用51单片机IO端口驱动技术控制按键使蜂鸣器发声。 职业技能目标 能根据任务要求，快速查阅相关资料和帮助文件，准确的掌握单片机端口的设置原理； 能根据功能需求，熟练掌握按键轮询的编程思路，实现按键控制蜂鸣器发声功能。 听讲解的过程中同步观察、了解本次项目的学习目标。 使学生建立对项目、任务的清晰深刻的印象。 PPT 10
3.说明本次项目的“任务描述与要求”： XX公司根据市场需求调研结果，决定研发一款新产品——电子门铃，要求能够实现根据电子门铃的功能。现在要进行第一期开发，第一期开发计划要求研发部对STC单片机进行编程，程序通过轮询的方式获取按键信息并控制蜂鸣器发声。 任务要求： 掌握单片机按键轮询的编程原理。 创建KEIL工程，通过对单片机编程实现按键控制GPIO的状态。 听讲解的过程中了解本次项目的任务描述与要求。 使学生建立对项目任务的清晰深刻的印象。 PPT15
4. 根据所学相关知识， 请学生制订完成本次任务的实施计划。 开始制定“实施计划” 使学生了解完成项目的步骤应该从做计划开始。 PPT18
知识储备 （20min） 1.蜂鸣器原理 蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，本次任务中所采用蜂鸣器为有源蜂鸣器其驱动电路如PPT所示。 结合教师引领，通过讨论学习，深入理解蜂鸣器的发声原理。 使学生掌握蜂鸣器的发声原理。 PPT22
2.按键的工作原理 按键的分类 独立式按键介绍 按键消抖 按键的击键类型 结合教师引领，通过小组讨论与总结，深入理解按键的分类、独立式按键工作原理、按键消抖、击键类型。 使学生掌握按键的相关知识，为后续使用按键打下基础。 PPT 25
3．按键的电路原理图 本次任务的独立式按键是由矩阵键盘改造而成，电路图及原理如PPT、微课视频所示。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解本次项目使用按键电路的原理。 使学生建立对按键电路的清晰深刻的印象。 PPT 34
4.程序流程图 本任务通过不断读取I/O的状态，判断是否有键按下。如果有键按下则驱动蜂鸣器发声。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解编程中使用的“轮询”工作方式。 使学生建立对单片机编程中的“轮询”建立初步的概念。 PPT37
5.主要代码分析 对于STC15w单片机：支持12T和1T，支持12T是为了兼容89C51。当它工作在1T模式，在这个模式下STC单片机1个时钟周期就是1个机器周期；以12M晶振为例，1T模式下就可以算得机器周期是：1（个）时钟周期）*1（秒）/12Mhz = 1/12(us)。STC-ISP自带软件延时计算器的界面可方便计算所需延时时间。 结合教师引领，通过实际操作，深入了解STC15w单片机的时钟周期如何设置。 使学生建立对单片机模式正确配置有初步的认识。 PPT39
任务实施 （40min） 1.硬件连接 组织同学们按照教材给出的软件安装程序，按照按键扫描检测硬件连接的示意图，连接好硬件。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解相关步骤 了解软件安装步骤，掌握连接硬件的操作要点 PPT 43
2.建立工程 指导学生按照教材或者PPT操作步骤新建工程文件，并正确地配置文件，然后新建文件，保存完毕后添加C文件。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解相关步骤 明确本任务的相关步骤，理解本任务实现思路。 PPT 45
3.编写程序 按照代码输入，或者学生自己编程。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解相关步骤 引导同学对软件编写程序进行初步体验。 PPT 47
4.编译下载 程序编译，编译无误后，通过ISP进行下载。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解相关步骤 了解程序下载步骤，掌握烧写单片机程序的操作要点。 PPT 49
5.查看结果 将程序下载到单片机，当按下键盘时，蜂鸣器发声，模拟门铃功能。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解相关步骤 查看结果，调试程序，掌握烧写单片机程序的操作要点。 PPT 51
项目检评 总结拓展 （20min） 1.采用任务引领+思维导图方式，通过对单片机端口、键盘等知识的学习，熟练掌握单片机端口的设置原理；并可以较快对完成按键轮询的程序，实现按键控制蜂鸣器发声功能。 知识学习 蜂鸣器、按键的工作原理。 技能学习 蜂鸣器、按键在硬件和软件上的具体应用。 2.参考本任务相关理论知识，自行设计代码，完成如下功能：按一次按键，蜂鸣器响，再按一次按键，蜂鸣器关闭。循环往复。 积极回顾复习，积极作答，加深理解。 强化对本次所授内容的理解，建立知识体系，强化重难点的理解。 PPT 53
课后反思

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