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 项目七 简易电子秤 7.2实现简易电子称功能
教学目标 知识目标 1.掌握综合运用称重传感器、数码管显示进行创新产品设计的方法 2.掌握产品设计开发的方法
能力目标 能综合运用数码管和称重传感器编程实现单片机电子秤功能
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 掌握称重传感器、数码管显示进行创新产品设计的方法
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
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 （20min） 1.简易电子秤的了解 由“有了简易电子秤，我们可以轻松获得称量物体的重量，”导入新课：简易电子秤的基本原理。归纳生活中各类智能家居系统中用到称量传感器元件组成的电路，其应用价值、分类和场景，交待本项目关注的对象 设问：称量电路的核心原理是什么？ 观察“单元阐述”所示，关注“如何获得物品的重量”的问题讨论作答； 关注教师讲解的简易电子秤的核心原理是什么。 通过学生简易电子秤工作原理的认识，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“简易电子秤的职业技能目标。” 职业技能目标 能根据任务要求，认真查阅相关资料，掌握称重传感器、A/D转换、I2C总线的基本原理； 根据功能需求，熟练编写单片机程序，完成简易电子秤的基本功能。 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 3
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——电子秤，要求能够完成一款可以称重、输入单价、计算总价等功能的简易电子秤。该新产品分二期开发，研发部根据开发计划，现在要进行第二期开发。第二期要求通过单片机程序编写完成称重、显示单价，显示总价等功能。 任务要求： 运用单片机AD数据采集芯片PCF8591的工作原理。 砝码（重物）放在称重传感器模块上，利用单片机获取该数值，通过键盘输入单价后，系统自动算出总价并显示在数码管。 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。 PPT5
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。 PPT8
知识储备 （60min） 1. 简易电子秤系统设计框图（15min） 以STC15w系列单片机为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。 系统由数据采集、串口通信、I2C总线接口、人机交互等部分构成。 结合教师引领，通过讨论学习，深入理解本项目使用的简易电子秤的工作原理。 使学生简易电子秤的工作原理。 微课视频 PPT11
2. 电子秤功能简介（15min） 当物体放在秤盘上时，压力传给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。 该信号经放大电路放大输出到模数转换器，转换成便于处理的数字信号输出到CPU（单片机）运算控制。 单片机根据键盘命令以及程序控制将这种结果输出到显示器，直至显示相关结果。 结合教师引领，通过小组讨论与总结，深入理解简易电子秤获取模拟信号、模数转换、单片机信号处理三部分的工作原理。 使学生掌握简易电子秤的相关知识，为后续编写单片机信号处理的程序代码打下基础。 PPT20
3. 函数流程图（15min） 首先从传感器获取称重值，同时检测键盘是否按下，如果按下获取键值。 接着对称重值进行处理，取高低位，计算总金额，根据总金额的不同在数码管上显示不同的内容。流程图中的“6732”为称重模块的最大称重重量。 结合教师引领，通过实际操作，深入本次项目使用单片机程序的原理。 使学生建立对“编程思路”清晰深刻的印象。 PPT22
4. 关键程序分析（15min） 本次代码主要完成的功能： 利用称重传感器获取物品重量（输出为电压值），通过芯片pcf8591的A/D单元实现称重传感器的数据采集及转化,单片机采集AN0通道的A/D值，利用矩阵键盘输入物品单价（单价为100以内），并在数码管上显示单价、重量及最终金额。 结合教师引领，通过实际操作，深入学习编程中使用的“数据处理函数”如何定义、如何调用。 使学生建立对单片机编程中的“数据处理”建立初步的概念。 PPT25-31
任务实施 （80min） 1.硬件连接 单片机模块与各模块的连接； 单片机与显示模块的连接； 单片机模块与按键模块的连接； 功能扩展模块与称重传感模块的连接。 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 PPT35
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。 PPT39
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。 PPT41
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。 PPT43
5.查看结果 将程序下载到单片机，在数码管上查看结果。 结合教师引领，通过实际操作，深入理解相关步骤 查看结果，调试程序，掌握烧写单片机程序的操作要点。 PPT44
项目检评 总结拓展 （20min） 1.采用任务引领+思维导图方式，熟练掌握称重传感器相关知识、熟悉如何从芯片PCF8591获取转换数据 完成数据传输的程序编写，最终实现简易电子秤的功能。 知识学习 电子秤系统设计框图、电子秤功能。 技能学习 搭建硬件环境、编程、下载程序。 2. 参考本任务相关理论知识，自行编写代码，完成如下功能： 增加电子秤数据保存功能，可以通过按键，显示上一次所测值。 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 48
课后反思

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