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 项目九 智能廊灯 9.1 A/D和D/A转换的数据采集
教学目标 知识目标 1.了解DA转换工作原理 2.掌握握DA采集芯片数字量输出的使用方法
能力目标 能编程实现单片机的DA输出
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 掌握握DA采集芯片数字量输出的使用方法
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.智能廊灯的了解（5min） 由“有了廊灯，我们不需要用手控制开关，廊灯还会自动控制点亮时间。”导入新课：智能廊灯的基本原理。归纳生活中各类智能家居系统中用到声音、光照传感器组成的电路，其应用价值、分类和场景，交待本项目关注的对象 设问：智能廊灯的核心原理是什么？ 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； 关注教师进一步将解智能廊灯的核心原理是什么。 通过学生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“智能廊灯的知识目标、技能目标、职业技能目标”（10min） 知识目标 了解DA转换工作原理；掌握DA采集芯片数字量输出的使用方法；声音传感器、光照传感器的工作原理和使用方法；掌握DA采集芯片数字量输出的使用方法；声音传感器、光照传感 器的工作原理和使用方法。 技能目标 能编程实现单片机的DA输出；能编程实现利用声音传感器控制灯光功能；能编程实现利用光照传感器控制灯光功能；能编程实现单片机走廊灯光控制功能。 职业技能目标 能根据任务要求，认真查阅相关资料，掌握D/A转换原理；能根据功能需求，熟练编写单片机程序完成对温度传感器的数据进行采集并通过LCD液晶屏显示数据。 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，决定申报一项技改项目，对已生产的廊灯进行升级，要求能够实现根据光线的强弱改变廊灯的亮暗同时根据声音的大小改变廊灯的亮灭的功能。该新产品分二期开发，研发部根据开发计划现在需要进行第一期开发，第一期开发计划要求对新购买的光照传感器进行A/D和D/A数据采集并通过单片机程序控制在LCD上显示。 任务要求： 应用D/A数据转换的工作原理。 编写单片机程序，完成对光电传感器的数据采集。 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，（5min） 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 （100min） 1.D/A简介（20min） D/A(数/模)完成数字量到模拟量的转换功能，即数模转换器。 结合教师引领，通过讨论学习，深入理解模数转换原理。 使学生掌握模数转换的工作原理，为后续编程打下基础。 微课视频 PPT21
2.PCF8591寄存器简介（20min） 结合教师引领，通过小组讨论与总结，深入理解模数转换PCF8591寄存器。 使学生掌握按键的相关知识，为后续编程使用PCF8591寄存器打下基础。 PPT24
3.D/A主要指标（20min） 转换器的分辨率 建立时间 转换误差 结合教师引领，通过实际操作，深入本次项目使用模数转换的原理。 使学生建立对模数转换电路的清晰深刻的印象。 PPT27
4.主函数流程图（20min） 结合教师引领，通过实际操作，深入了解编程中使用的“流程图”。 使学生建立对单片机编程中的“流程图”建立初步的概念。 PPT36
5. 主要程序讲解（20min） 相关变量 相关函数 结合教师引领，通过实际操作，深入了解主要程序如何设置。 使学生对编程有初步的认识。 PPT39
任务实施 （120min） 1.硬件连接 单片机模块与功能扩展模块的连接； 功能扩展模块的J13的+与-短接在一起用于驱动LED3； 温度/光照传感模块的J6模拟量输出与功能扩展模块的JP1_AD1左端连接。 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 PPT 46
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。 PPT49
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。 PPT51
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。 PPT53
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。 PPT55
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A/D、D/A理论知识的学习，熟练掌握单片机获取A/D、D/A数据的方法，通过编写单片机程序，最终实现对红外传感器A/D和D/A信号的采集功能。 知识学习 模数转换、PCF8591寄存器、模数转换主要指标。 技能学习 能根据任务要求，认真查阅相关资料，掌握D/A转换原理；能根据功能需求，熟练编写单片机程序完成对温度传感器的数据进行采集并通过LCD液晶屏显示数据。 2. 应用D/A转换原理，自行编写单片机程序，完成锯齿波产生器的功能。 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 57
课后反思

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