资源简介

《单片机技术与应用》课程教案
学年度 第 学期
课程名称 单片机技术与应用 授课教师 授课时间 课时 4
授课类型 新授课 授课班级 课题名称 项目六 电子日历 6.1单片机串口发送数据
教学目标 知识目标 1. 了解RS-232接口和MAX232芯片功能，了解RS-232电平转换电路及接口标准 2. 了解51单片机串口的工作原理 3. 了解51单片机串口配置的方法 4. 掌握51单片机串口波特率设置方法 5. 掌握51单片机串口发送数据的编程方法
能力目标 1. 能查阅51单片机编程手册进行串口的参数设置 2. 能编程实现串口数据发送功能
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.了解51单片机串口的工作原理及串口配置的方法 2.掌握51单片机串口波特率设置方法及发送数据的编程方法
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
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.电子日历的了解 由“有了电子日历，我们不需要用纸质日历，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能”导入新课：电子日历的基本原理。归纳生活中各类智能家居系统中用到单片机串口发送数据的电路，其应用价值、分类和场景，交待本项目关注的对象 设问：单片机串口发送数据的核心原理是什么？ 观察“单元阐述”所示，关注“单片机串口如何发送数据”的问题讨论作答； 关注教师进一步解电子日历的核心原理是什么。 通过学生电子日历原理的认识，激发学生的学习兴趣，引导学生学习单片机串口、通信协议相关的知识。 PPT2
2.阐述“单片机串口发送数据的知识目标、技能目标、职业技能目标” 知识目标 了解RS-232接口和MAX232芯片功能，了解RS-232电平转换电路及接口标准；了解51单片机串口的工作原理；了解51单片机串口配置的方法；掌握51单片机串口波特率设置方法；掌握51单片机串口发送数据的编程方法。 技能目标 能查阅51单片机编程手册进行串口的参数设置；能编程实现串口数据发送功能。 职业能力目标 能根据任务要求，认真查阅相关资料，掌握单片机串口发送数据的原理；能根据功能需求，熟练编写单片机程序，完成单片机通过串口向电脑发送数据的功能。 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 7
3.说明本次项目的“任务描述与要求”： 任务描述： XX公司决定研发一款新产品——电子日历，要求能够通过数码管显示当前日、月、年等功能的电子日历。该新产品分三期开发，研发部根据开发计划，现在要进行第一期开发，第一期开发计划要求能通过单片机串口发送数据到电脑。 任务要求： 运用单片机串口工作原理。编写单片机程序，完成单片机串口发送数据到电脑的功能。 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。 PPT8
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 （80min） 1.并行通信和串行通信（10min） 教师播放微课视频，然后讲解什么是并行通信和串行通信，请学生说出两种通信方式的不同之处。 结合教师引领，通过讨论学习，深入理解两种通信方式的工作原理。 使学生掌握并行通信和串行通信的工作原理。 微课视频 PPT20
2.异步串行通信和同步串行通信（10min） 在串行通信中，根据对定时和同步方案方法的不同又可分为：异步串行通信和同步串行通信。 结合教师引领，通过小组讨论与总结，深入理解异步串行通信和同步串行通信不同应用场合。 使学生掌握串行通信的相关知识，为后续使用串行通信打下基础。 微课视频 PPT24
3.串行通信接口标准（5min） 标准接口是指明确定义若干信号线，使接口电路标准化、通用化的接口。RS-232C串行接口规定使用25针或9针连接器，连接器的尺寸及每个插针的排列位置都有明确的定义，如PPT所示。 结合教师引领，通过实际操作，深入本次项目使用RS-232C串行接口的使用规定。 使学生建立对RS-232C串行接口的清晰深刻的印象。 PPT29
4.单片机串口的内部结构（10min） 在单片机内部已经集成了异步串行通信接口，其内部结构如PPT所示 结合教师引领，通过实际操作，深入编程中使用的“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。 PPT32
5.单片机串口的控制（10min） 串口控制寄存器SCON 电源管理寄存器PCON AUXR辅助寄存器 结合教师引领，通过实际操作，深理解单片机串口的控制需要用到的三种寄存器。 使学生建立对这三种寄存器正确配置有初步的认识。 PPT34
6.波特率的计算（5min） 波特率是指发送二进制数据位的速率（持续时间为1/baud），用baud表示，在同步通信中，通信双方首先要将它们之间的波特率保持一致。 结合教师引领，通过实际操作，深理解单片机串口波特率的计算。 使学生建立对波特率如何计算和设置有初步的认识。 PPT41
7.定时器初值和重装值（10min） 定时器的初值可以根据STC-ISP自带的波特率计算器所得。 结合教师引领，通过实际操作，深理解定时器的初值如何设置。 使学生建立对定时器的初值正确配置有初步的认识。 PPT43
8.串口助手的使用(5min) 在上位机中，可以使用STC-ISP自带的串口助手向单片机发送数据（需要点击“发送数据”按钮来发送数据）和接收数据。 结合教师引领，通过实际操作，深理解单片机串口的数据发送需要用到的串口助手如何使用。 使学生建立对串口助手正确使用数据发送的功能有初步的认识。 PPT45
9.主要程序讲解(5min) 对实现串口发送数据初始化进行程序代码的讲解。 结合教师引领，通过大家的集体讨论研究，深入理解单片机串口发送数据的代码进行学习 使学生建立对单片机串口发送数据有初步认识。 PPT47
10.主程序流程图（10min） 讲解程序代码的编写流程。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解单片机串口发送数据程序代码编写的思路。 使学生建立对编程有初步的认识。 PPT49
任务实施 （70min） 1.硬件连接 通过串口线将NEWLab与电脑相连。 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 PPT53
2.建立工程 建立工程，在代码区内编写程序。 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。 PPT55
3.编写程序 参考程序如PPT所示。 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 57
4.编译下载 进行程序编译，编译无误后，通过ISP进行下载，在串口助手上查看结果。 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。 PPT60
5.查看结果 打开串口助手设置完成后，接收数据，如PPT所示。 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。 PPT62
项目检评 总结拓展 （20min） 1.采用任务引领+思维导图方式，通过对单片机串口通信相关知识的学习，熟练掌握单片机使用串口通信的步骤、流程及程序编写方法；能根据流程图较好的完成程序编写，最终实现单片机发送数据到电脑，电脑通过串口助手显示接收数据的功能。 知识学习 并行通信、串行通信的工作原理；串行通信接口标准；传输数率与传输距离。 技能学习 单片机串口的控制、波特率的计算、定时器初值和重装值；搭建硬件环境、编写代码、查看结果。 2.参考本任务相关理论知识，自行编写代码，完成如下功能： 改变单片机发送内容。 改变单片机发送间隔。 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 63
课后反思

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