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 6
授课类型 新授课 授课班级 课题名称 项目八 电梯安全检测装置 8.1实现红外、位移传感器的采集功能
教学目标 知识目标 1.了解红外对射传感器的工作原理和使用方法 2.掌握红外对射传感器的采集方法 3.了解位移传感器的工作原理和使用方法 4.掌握位移传感器的采集方法
能力目标 1.能编程实现红外对射传感器的采集 2.能编程实现位移传感器的采集
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.掌握红外对射传感器的采集方法 2.掌握位移传感器的采集方法
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 （30min） 1. 电梯的安全检测技术的了解（10min） 由“电梯已经逐步融入到我们的生活。电梯故障和安全隐患日益增多，电梯的安全检测装置是一种技术成熟、安全的运输设备”导入新课：红外对射传感器位移传感器的工作原理和使用方法。归纳生活中各类智能家居系统中用到红外对射传感器、位移传感器组成的电路，其应用价值、分类和场景，交待本项目关注的对象 设问：实现电梯安全检测功能的核心原理是什么？ 观察“单元阐述”所示，关注“电梯的安全检测装置如何进行故障检测”的问题讨论作答； 关注教师进一步讲解电梯的安全检测装置的核心原理是什么。 通过学生对电梯的安全检测装置原理的认识，激发学生的学习兴趣，引导学生学习单片机、传感器相关的知识。 PPT2
2.阐述“电梯安全检测装置的知识目标、技能目标、职业技能目标”（10min） 知识目标 了解红外对射传感器、位移传感器的工作原理和使用方法；掌握红外对射传感器、位移传感器的采集方法；了解AD转换工作原理； 掌握AD采集传感器的方法； 了解位移传感器的工作原理和使用方法；了解温度传感器的工作原理和使用方法。 技能目标 能编程实现红外对射传感器的采集；能编程实现位移传感器的采集；能编程实现电梯安全检测功能。 职业技能目标 能根据任务要求，认真查阅相关资料，掌握红外传感器、位移传感器的工作原理； 能根据功能需求，熟练编写单片机程序，完成单片机获取传感器数据并通过LCD显示的功能。 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”：（10min） XX公司根据市场需求调研结果，决定研发一款新装置——电梯安全检测装置，要求能够实现根据电梯安全功能检测。该新产品分二期开发，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编写程序完成对新购买的红外传感器、位移传感器进行数据采集并通过LCD显示。 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。 PPT16
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。 PPT19
知识储备 （100min） 1.红外光电传感器简介（15min） 红外光发射器一般使用功能较大的红外LED，接收器可采用光敏三极管、光敏达林顿三极管或光电池。 结合教师引领，通过讨论学习，深入理解红外光电传感器的分类、工作原理。 使学生掌握红外光电传感器的工作原理。 微课视频 PPT21
2.位移传感器简介（15min） 位移传感器又称为线性传感器，是一种金属感应线性器件； 作用是把各种被测物理量转换为电量。 常用位移传感器有电位器式位移传感器、电感式位移传感器、电涡流式位移传感器等。 结合教师引领，通过小组讨论与总结，深入理解位移传感器的分类、工作原理。 使学生掌握位移传感器的相关知识，为后续使用位移传感器打下基础。 微课视频 PPT27
3.红外传感模块简介（15min） 红外对射传感模块LTH-301-32没有遮挡物通过传感器时，红外光被感应，接收器导通，D3为低电平状态；当有物体通过传感器时，红外光被挡住，接收器截止，D3为高电平状态。 结合教师引领，通过实际操作，深入本次项目使用红外对射传感模块的原理。 使学生建立对红外对射传感模块电路的清晰深刻的印象。 PPT33
4.位移传感模块简介（15min） 位移传感模块由检测底板和传感器线圈组成，左侧为检测底板，右侧为传感器线圈。位移传感模块采用电涡流电感式传感器。 结合教师引领，通过实际操作，深入位移传感模块工作方式。 使学生建立对位移传感模块建立初步的概念。 PPT36
5.主函数流程图（20min） 结合教师引领，通过实际操作，深入理解本次项目需要单片机编程的思路。 使学生认识到本次开发计划要求——编写程序完成对新购买的红外和位移传感器进行数据采集并通过LCD显示的编程思路。 PPT41
6.主要程序讲解（20min） LCD液晶屏显示模块 Sbit变量 Char型变量 结合教师引领，通过实际操作，深入学习如何编程及程序代码的涵义。 使学生认识到本次开发计划要求——编写程序完成对新购买的红外和位移传感器进行数据采集并通过LCD显示的如何编写程序。 PPT45
任务实施 （120min） 1.硬件连接 单片机模块与显示模块的连接； 单片机模块与红外传感器模块的连接； 单片机模块与位移传感器模块的连接。 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 PPT51
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。 PPT56
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。 PPT58
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 将程序下载到单片机，在LCD液晶屏上查看结果。 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。 PPT62
项目检评 总结拓展 （20min） 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 红外光电传感器、位移传感器的工作原理。 技能学习 新大陆红外传感模块、位移传感模块搭建硬件、编写程序并运行。 2.参考本任务相关理论知识，自行编写代码，完成如下功能：当红外和位移传感器同时作用时，在LCD上显示，红外异常、位移异常。 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 64
课后反思

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