单片机应用技术 教案 项目5、6 篮球计分器设计与实现、呼叫器设计与实现.docx

教案4项目5篮球计分器设计与实现一、教学设计课程名称单片机应用技术项目5篮球计分器设计与实现授课学时授课班级授课地点所选教材单片机应用技术授课方式教学内容项目5篮球计分器设计与实现其他资源媒体资源微课，PPT,视频，动画，职教云平台，KeiI软件，ProteUS软件，51单片机实训平台等环境资源嵌入式（单片机）实训室、教学一体机、职教云学情分析知识基础1 .具有一定的单片机基础知识。2 .熟悉C语言基本语法和三种程序结构。认知能力1 .具有一定的电路阅读分析和设计能力。2 .有C语言程序设计基础能力。3 .能识别常见的电子元器件。学习特点1 .喜欢网络学习，大多数同学能够认真学习资源库课程平台的动画、视频等相关数字资源，熟悉常用的网络工具和软件；对单片机的应用充满好奇。2 .对抽象概念畏难和抵触，不喜欢枯燥的理论讲解。素质目标知识目标能力目标教学目标1 .通过调研显示装置的应用现状，树立科技创新和民族品牌意识。2 .通过软硬件设计培养学生的标准意识、规范意识、勇于实践的劳动精神和精益求精的工匠精神。3 .通过团结协作培养学生自主学习及团队协作意识，提高学生合作探究解决问题的能力。1 .能说出数码管动态显示方式。2 .能提供数码管动态电路设计。3 .能说出全局变量的使用。1 .能分析电路原理图和能使用常用元器件设计数码管电路模块；2 .能够基于C语言，熟练运用数组和全局变量，学会数码管动态显示的程序编写调试。教学重难点重点L数码管动态显示方法2.C语言全局变量的使用难点1.动态显示的工作原理教学方法教法任务驱动教法、理虚实一体化教法、情景化教法、讨论式教法、问题引导教法学法自主式学习、协作式学习、体验式学习、探究式学习二、教学内容思维导图教学环节教学内容教学活动设计意图信息化手段教师活动学生活动课前导入1 .计分器的作用。2 .篮球计分器的原理。职教云讨论：什么是篮球计分器?篮球计分器的原理？词频统计分析：篮球计分器，显示装置、操作、LED显示屏。视频播放：数码管的应用领域查阅&回帖：手机上网查阅答案，参与讨论回帖。观看&回帖：结合自己对篮球计分器在日常生活通过对课程的简介，激发学生学习的兴趣，明确学习目标，学会学习。视频、PPT职教云讨论：篮球计分器在生活中的应用？总结引出：篮球计分器的显示装置？中的应用，参与讨论回帖。聆听&思考&记录项目任务：设计一个篮球比赛计分器的单片机应用系统，即单片机的某个I/O口作输入口，接5个独立按键为功能按钮；单片机的某些I/O口作输出口，接两个4位数码管，通过编程实现A、B两队的比分显示效果；单片机的某些I/O口作输出口，接两个LED发光二极管，作为A、B两队的加分指示灯。(1)用数码管显示A、B两队的分值；能显示A、B两个字母，这两个字母后面显示两队的得分；(2)有5个按键，按下1键是A、B两队加减分的切换键，按下2键数码管显示加1分，按下3键数码管显示加2分，按下4键数码管显示加3分，按下5键数码管显示复位O分；职教云讨论：数码管的动态显示？实物展示：篮球计分器动态显示效果O职教云发起头脑风暴：引导学生思考：如何进行动态扫描？查阅&回帖：结合自己的所见所用，或手机上网查阅答案，参与讨论回帖。同步体验：观看实物展示，思考数码管如何进行动态扫描？参与头脑风暴：动态扫描显示如何实现？通过创设情境，把学生引入项目学习。课堂上通过网上搜索相关资料及实物展示，激发学生的参与意识、创新意识，使其主观上产生对新知识的渴望，同时培养学生勤于思考的好习惯。职教云/实物/极域课堂项目分析（硬件设计）（3）用两个LED发光二极管作为两个队的加分指示信号灯。篮球计分器整体方案设计启发引导：启发学生分组完成任务分析讨论，确定设计总体方案。归纳总结：教师总结篮球计分器系统的功能模块组成，确定系统整体设计方案。讨论&分享：学生组内讨论，分享设计方案。聆听&记录：学生明确系统方案。任务分析，能有效培养学生勤于思考，敏于发现，勇于发言，敢于表达的习惯。PPT/职教云项目实施（硬件设计）回顾强化：数码管的静态显示电路。1.数码管的动态显示和动态扫描（重点、难点）职教云提问：如何设计数码管的静态显示电路？演示分析：1.数码管的动态显示电路数码管动态显示的连接方式是将所有数码管的段码,、b、c、d、e、f、g、Dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由阅读记录&回答：阅读教材：数码管静态显示连接？相关内容并做好记录，并完成抢答。学生同步观看或操作，掌握数码管动态显示电路的连接。结合实物或仿真实例教师进行相关知识的讲解，思政融入（节约意识培养）STC下载软件、技术手册等2.LED数码管显示驱动技术(1)三极管驱动(2)LED驱动控制专用电路TM1618(3)总线驱动集成电路74HC244/74HC245(4)移位寄存器74HC595各自独立的I/O线控制。2 .所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选信号，利用发光二极管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。3 .LED数码管显示驱动采用动态显示方式比较节省I/O口，硬件电路也较静杰显示方式简单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次扫描，占用CPU较多的时间。为了让数码管达到预期的显示亮度，电路上应当配备合适的驱动电路，由于受单片机口线驱动能力的限制，采用直接驱动的方法，只能连接小规格的LED,大尺寸的LED就必须采用适当的扩展电路来实现与单片机的接理解并掌握数码管的动态扫描工作原理。掌握数码管的显示驱动方式项目实施（硬件设加分LEDjt示电路篮球计分器硬件子系统组成框图时冲电路任务1：绘制篮球计分器设计方案组成框图硬件方案设计：电源电珞按健电路复位电路任务2篮球计分罂电路仿真设计口，常用的接口元件可以是三极管、集成电路74LSo6、74LS245、74LSI38、ULN2003等和专用芯片TM1618、CD4511.MAX7219等。组织讨论：职教云发起讨小组讨论：组内讨论篮1.电路设计能士砧LiL生乐M论，请各小组讨论完成篮球球计分器硬件设计方案，计分器硬件方案设计。把设计方案上传职教云。有效地考查学生创造性思维任务发布：绘制篮球计分器动手绘制：篮球计分器能力，分析综合能力以及知硬件设计方案组成框图。硬件设计方案组成框图。教师点评：对各小组设计方汇报方案：小组代表汇识应用能力。2.小组讨论培案做点评，充分肯定学生的报方案设计。成果，总结确定篮球计分器养学生团结协作的能力、锻硬件电路设计方案。炼学生沟通交流的能力。Proteus绘制硬件仿真电路图跟我做一一同步实践：在Proteus中完成数码学生同步实践，建构新的重点：四位数码管显示电路、管选择及数码管电路、按知识与技能培按键电路。电源电路仿真默认。键电路的仿真设计。养代竭管基示电路PPT/职教云Proteus/PPT/职教云计）1.局部变量和全局变量（重点）变量可以在程序中函数内部或所有函数外部两个地方说明。根据所定义变量值位置（作用域）的不同，变量可分为局部变量和全局变量。(1)(2)(3)目析软设,项分1件计静杰存储变量和动杰存储变量C语言中的变量存储分类指定局部变量在函数内部定义的变量称为局部变量。mini）和fund）用数中均有个变Mn,但它Q是两个不同位H的变敏“/vddmai110Intnlvoidfund)（4）全局变量全局变量与局部变量不同，能贯穿整个程序，并且可被任何一个模块使用。它们在整个程序执行期间保持有效。结合示例程序例子讲解学生同步观看或聆听、查阅、理解，建构新的知识与技能培养1 .对于程序运行期间根据需要进行临时动态分配存储空间的变量为动态存储变量；对于那些程序运行期间永久占用固定内存的变量称为静态存储变量。2 .auto变量动态分配存储空间，用完后释放。auto称为自动变量如果函数不做其他说明的话均为自动变量。static变量，存储单元固定，用完后不释放。extern全局变量（在函数外部定义）的作用域为从变量的声明处开始，到本程序文件的结尾。局部变量仅由被定义的函数内结合实际例子讲解unsignedCharh,mih三12.m三30;display(hrmj;(fat0j三hi0;dth%i0;(fot2)三m10;dat3J=m%10;tmp0x01;f<x<i=0;i<4>f)P3三tmp;P2三tab(dat);M2);M0xff;tmp三tmp<<l;UnsignedChar<ht4卜gOQ%定义全局变用，必示雨数gddisplay(ucharh,uchrm>/Itt2位“3位/4位gdmal110初始时间为12:30部的语句所访问。函数以“"开始，以“”结束，也就是说局部定义的变量只在内有效，即只有在程序执行到定义他的模块时才能生成，一旦执行退出该模块则起变量消失。另外，一个函数可以为局部变量定义任何名字，而不用担心其他函数使用过同样的名字。4.全局变量与局部变量不同，能贯穿整个程序，并且可被任何一个模块使用。它们在整个程序执行期间保持有效。全局变量定义在所有函数之外，它可以被函数内的任何表达式访问，在程序执行的过程中一直有效。定义全局变量最好是在程序的顶部，也可以特别指定某变量是全局变量。如果全局变量和某一函数的局部变量同名时，函数对该名的引用是针对局部变量。也就是说，局部变量能够屏蔽全局变量。全局变量由C编译器在动态区之外的固定存储区域中存储。当程序中多个函数都使用同一数据时，全局变量将是很有效的。全局变量在主函数main()运行之前就开始存在了。全局变量通常在程序顶部定义。全局变量一旦定义后就在程序的任何地方可知。可以在程序中间的任何地方定义全局变量，但要在任何函数之外。任务1:算法分析J组织讨论：职教云发起讨论，请各小组讨论完成动态显示算法。小组讨论：组内讨论动态显示算法，把设计算法上传职教云。L流程图设计ZLJla¼-tT*Jl