单片机技术及应用教学教案

教学

《单片机技术与应用》课程教案

学年度第学期

单片机技术与授课授课

课程名称课时4

应用教师时间

授课课题项目一声控台灯

授课类型新授课

班级名称1.2控制灯泡亮灭

1.了解KEILC51开发环境，掌握51单片机常用开发工具的使用方法；

知识目标

2.掌握KEILC51开发环境下，通过程序实现对外围电路状态的控制。

1.能根据任务要求，掌握STC单片机结构特点和单片机GPIO的基本编

程原理：

能力目标

2.能根据功能需求，了解单片机代码编程方法，实现用单片机控制灯泡

教学目标亮灭功能。

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；

情感目标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。

1.能搭建KEILC51开发环境及程序下载与测试工具；

教学重点

2.能创建工作区和项目，完成项目代码编写。

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

教学手段信息化、示范演示

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》

教学环节教学内容及教师活动学生活动教学意图教学手段

(时间分配)

新课导入1.引导学生再次解读任务明确任务要求和实施

跟随教师解读同PPT

(lOmin)描述与要求，做到明确认策略及硬件，能学生高

步识记。2-5

知，并归纳上次课内容；效准确实施任务。

2.说明本次学习内容；

1.STC系列单片机简介

(lOmin)

>结合PPT展示和微课视

频，引导认读、分析理听讲、小组思考

解STC系列单片机的构讨论，完成部件

成；组成功能的分

>结合实际型号命名演析；

示，分析“STC单片机引导问题：通过使同学们深入认知STC

命名”，引导同学清楚STC系列单片机系列单片机的概念与PPT

命名方式，大概了解命的结构，请类比组成。11-19

名的细节；计算机分析一下

>打开“STC-ISP”，可单片机中应该由

以对STC15系列单片哪些部分组成，

机的内部进行配置时各自发挥什么作

钟；用？

>STC15W单片机采用

LQFP44封装，共有44

个引脚,42个I/O口。

使同学们了解单片机

端口如何正确配置，加

知识储备

2.STC单片机的端口简介深对单片机的组成和

(60min)

(lOmin)工作过程的认知；

有效陈述STC单片机的端口引导问题：

听讲、小组思考

配置方式，引导同学们对应1.端口配置是如何与

讨论，完成端口PPT

用进行分类：外围电路对应的？其

配置方式的分21-27

>准双向接口中的配置原则是什

析。

么？

>开漏模式

2.端口配置在其工作

>推挽配置

中发挥的作用是什

>高阻配置么？

3.本类应用中，配置的

的关键是什么？

3.电路图分析(lOmin)使同学们了解NEWLab

听讲、小组思考PPT

结合PPT展示引导认硬件如何正确连接，加

讨论，完成接线29

读、分析理解NEWLab硬件深对单片机的组成和

示意图的分析.

连接示意图接线的原理。工作过程的认知；

听讲、小组思考

4.C51基础(lOmin)使同学们了解编程代

讨论，理解STC

结合PPT展示，引导认码涉及到关键字、数据PPT

系列单片机编程

读、分析理解STC系列单片类型、宏定义怎么处30-36

涉及的关键字、

机关键字、数据类型、宏表理，加深对单片机编程

数据类型、宏表

示的含义。认知；

不。

5.继电器模块基础(20min)听讲、小组思考使同学们了解继电器

PPT

结合PPT展示引导认讨论，完成继电模块的工作原理，为后

37-38

读、分析理解继电器模块电器模块电路的原面用程序控制灯泡亮

路的原理。理分析。灭打下基础。

了解软件安装步骤，掌

握连接硬件的操作要

1.硬件连接

点：

组织同学们按照教材结合教师引领，

>P1.6脚与继电器

给出的软件安装程序，下载通过实际操作，PPT

模块的J2脚相连。

KeilC51软件并安装好,按按图施工，深入41-42

继电器模块J9接LED

照教材给出电路图连接好理解相关步骤

灯的“+”端；

硬件。

>继电器J10接

“VCC-12V”。

2.建立工程结合教师引领，

明确本任务的相关步

指导学生按照参考任通过实际操作，PPT

骤，理解本任务实现思

务1内容，建立工程，在代深入理解相关步43-44

路。

码区内编写程序。骤

3.编写程序

任务实施结合教师引领，

编写好程序之后参照

(90min)通过实际操作，引导同学对软件编写PPT

子任务1内容，程序编译得

深入理解相关步程序进行初步体验。45-46

到的可执行文件分别为

骤

LedBeep.hex。

4.编译下载

按照PTT显示的操作步结合教师引领，PPT

了解程序下载步骤，掌

骤进行编译下载，当界面出通过实际操作，47

握烧写单片机程序的

现如图所示内容，表示“0深入理解相关步

操作要点。

Error,0Warning”即无错骤。

误、无警告，编译通过。

5.查看结果

结合教师引领，

将程序下载到单片机，了解结果如何查看，掌PPT

通过实际操作，

查看软件环境搭建是否正握烧写单片机程序的50

深入理解相关步

确，整个操作过程是否有错操作要点。

骤。

误提示。

1.评价：完成任务后，请同

学们按照“任务检查与评价

表”进行任务检查评价

2.采用任务引领+思维导图强化对本次所授内容

项目检评方式，总结本任务所学的知积极回顾复习，的理解，建立知识体

PPT

总结拓展识点与技能点：积极作答，加深系，强化重难点的理

52-56

(20min)>知识学习理解。解。

STC系列单片机的结

构、端口配置等。

>技能学习

通过程序实现对外围

电路（灯泡）状态的控

制。

3.任务拓展

通过网络，自行查找资

料，选择系统频率为

1.0592MHz,实现本次任务

的所有功能。

课后反思

《单片机技术及应用》课程教案

学年度第学期

单片机技术课

课程名称授课教师授课时间4

及应用时

项目二电子门铃

授课类型新授课授课班级课题名称

2.2按键中断控制蜂鸣器发声

1.了解51单片机中断寄存器结构，理解中断及相关概念；

2.理解51单片机中断的工作原理；

知识目标

3.理解51单片机I/O端口外部中断的配置方法；

4.掌握I/O端口中断方式控制按键的方法。

1.能查阅51单片机编程手册进行中断的参数设置；

能力目标2.能编程实现I/O端口外部中断功能；

教学目标3.能使用I/O端口中断方式控制按键。

1.培养谦虚、好学、M勺于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正

确编程思路；

情感目标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。

1.掌握按键控制的方法（中断方式）；

教学重点

2.会使用蜂鸣器模块。

教学难点能根据功能需求，熟练掌握按键中断的编程思路，实现按键控制蜂鸣器发声功能。

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

教学内容及教师活动学生活动教学意图教学手段

（时间分配）

1.阐述“按键轮询控制蜂鸣器发声

的知识目标、技能目标、职业技能

目标”

＞知识目标

掌握按键控制的方法(中断方

式)；

掌握蜂鸣器使用方法。

＞技能目标听讲解的过程

使学生建立对项

能使用51单片机10端口驱动中同步观察、PPT

目、任务的清晰深

技术控制按键使蜂鸣器发声。了解本次项目3

刻的印象。

＞职业技能目标的学习目标。

能根据任务要求，快速查阅相

关资料和帮助文件，准确的掌

握单片机端口的设置原理；

能根据功能需求，熟练掌握按

键轮询的编程思路，实现按键

控制蜂鸣器发声功能。

项目导入

2.说明本次项目的“任务描述与要

(20min)

求”：

XX公司根据市场需求调研结

果，决定研发一款新产品一一电子

门铃，要求能够实现根据电子门铃

的功能。现在要进行第二期开发，

听讲解的过程

第二期开发计划要求研发部对STC使学生建立对项

中了解本次项PPT

单片机进行编程，程序通过中断的目任务的清晰深

目的任务描述5

方式获取按键信息并控制蜂鸣器发刻的印象。

与要求。

声。

•任务要求：

掌握单片机按键中断的编程原

理。

创建KEIL工程，通过对单片机

编程实现按键控制GPI0的状态。

3.根据所学相关知识，

使学生了解完成

请学生制订完成本次任务的实开始制定“实PPT

项目的步骤应该

施计划。施计划”8

从做计划开始。

1.中断的概念(lOmin)结合教师引

通过微课视频了解中断的定义领，通过讨论

使学生掌握中断PPT

中断的内部结构、中断源，为后续学习，深入了

的原理。11-18

讲解中断编程解中断的知

识。

2.中断寄存器(lOmin)结合教师引

STC单片机内部与中断相关的领，通过讨论

使学生掌握中断PPT

寄存器很多，本项目用到两个：学习，深入中

寄存器的原理。19-22

>中断允许寄存器IE断寄存器的基

>中断标志寄存器TCON本知识。

结合教师引

领，通过小组

3.中断响应、中断函数(lOmin)使学生掌握中断

讨论与总结，

>给出中断相应的条件函数的相关知识，PPT

深入中断响应

>给出中断服务函数的定义和示为后续使用中断23-25

的条件、中断

范打下基础。

知识储备服务函数的定

(60min)义。

4.中断函数初始化流程(lOmin)结合教师引

领，通过讨论

允许外

设置触打开总学习，深入学使学生掌握中断PPT

部中断

发方式中断

产生习中断函数初函数初始化流程。26-27

始化流程的知

识。

5.硬件连接图(lOmin)结合教师引

硬件连接图按照PPT给出的图领，通过实际使学生掌握硬件PPT

片进行连线。操作，会对硬如何连线使用。28-29

件进行连接。

6.中断检测流程(lOmin)结合教师引

中断检测流程按照PPT给出的领，通过实际使学生掌握中断PPT

图片进行连线。操作，认识中检测流程。30-31

断检测流程。

1.硬件连接结合教师引

了解软件安装步

•RAWO接GND；领，通过实际PPT

骤，掌握连接硬件

•COLO接单片机P3.2端口；操作，深入理35-36

的操作要点

•单片机模块上J1跳线相连。解相关步骤

2.建立工程

结合教师引

新建工程，点击“工程fNew明确本任务的相

领，通过实际PPT

Project..."菜单项，新建文件夹关步骤，理解本任

操作，深入理37-38

名称ring,安全驱动包，输入工程务实现思路。

解相关步骤

名ring,点击“保存”。

结合教师引

3.编写程序引导同学对软件

领，通过实际PPT

按照代码输入，或者学生自己编写程序进行初

操作，深入理39-40

编程。步体验。

解相关步骤

任务实施

4.编译下载结合教师引了解程序下载步

(80min)

参考项目一内容，进行程序编领，通过实际骤，掌握烧写单片PPT

译，编译无误后，通过ISP进行下操作，深入理机程序的操作要41-42

载，观看现象。解相关步骤点。

5.查看结果结合教师引查看结果，调试程

当按下键盘时，蜂鸣器发声，领，通过实际序，掌握烧写单片PPT

模拟门铃功能。操作，深入理机程序的操作要43-44

解相关步骤点。

采用任务引领+思维导图方式，通过

对中断的概念、内部结构、中断源、

相关寄存器、中断服务函数等知识

的学习。熟练掌握单片机中断的设

置原理，并可以较快对完成按键中强化对本次所授

项目检评断的程序，实现按键控制蜂鸣器发积极回顾复内容的理解，建立

PPT

总结拓展声功能。习，积极作答，知识体系，强化重

47

(20min)>知识学习加深理解。难点的理解。

熟练掌握单片机外部中断的设

置原理。

>技能学习

较快对完成按键中断的程序编

写，实现按键控制蜂鸣器发声功能。

课后反思

《单片机技术与应用》课程教案

学年度第学期

单片机技术与授课授课课

课程名称4

应用教师时间时

授课课题项目三简易计时器

授课类型新授课

班级名称3.2定时器控制LED数码管计时

1.了解数码管静态显示的工作原理

知识目标2.掌握51单片机并行10口的使用方法

3.掌握综合运用51单片机定时器和数码管的方法

1.能编程实现数码管的静态显示

能力目标

2.能编程实现LED数码管的定时器计数功能

教学目标

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

情感目标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

1.掌握51单片机并行10口的使用方法

教学重点2.掌握综合运用51单片机定时器和数码管的方法

3.能编程实现LED数码管的定时器计数功能

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

教学内容及教师活动学生活动教学意图教学手段

（时间分配）

数码管计时器的了解

1.LED观察”任务分析通过学生LED数码管显

PPT

能根据之前学习的与计划”所示，示数字的原理认识，激

1-4

“定时器控制LED灯1秒闪关注“如何实现发学生的学习兴趣，引

烁”，熟练掌握单片机中定LED数码管的定导学生学习单片机相

时器中断的编程思路，通过时器计数功能”关的知识。

定时器完成一位数码管计的问题讨论作

时功能。？”导入新课：编答。

程实现LED数码管的定时器

计数功能。

2.阐述“实现简易计时器

功能”的职业能力目标

>能根据任务要求，快速

查阅相关资料和帮助

听讲解的过程中

文档，掌握数码管的基

同步观察、了解使学生建立对项目、任

本原理。PPT3

本次项目的学习务的清晰深刻的印象。

>能根据功能需求，熟练

目标。

掌握单片机中定时器

中断的编程思路，通过

定时器完成一位数码

管计时功能。

3.说明本次项目的“任务

描述与要求”：

项目概述XX公司根据市场需求

任务解读调研结果，决定研发一款新

（20min）产品一一电子密码锁，要求

能够实现以单片机为控制

器，利用键盘输入密码，显

示器进行验证结果。该新产

品分两期开发，研发部根据

开发计划，现在要进行第二

听讲解的过程中

期开发，第二期开发计划要

了解本次项目的使学生建立对项目任PPT

求使用单片机为控制系统，

任务描述与要务的清晰深刻的印象。5-6

按键输入密码，密码正确数

求。

码管显示通过（即开锁），

密码错误数码管显示出错

（未开锁）。

任务要求：

♦熟练掌握单片机定时

器的编程思路。

♦创建KEIL工程，编写

单片机程序完成一位

数码管计时功能。

4.根据所学相关知识，使学生了解完成项目

开始制定“实施

请学生制订完成本次任的步骤应该从做计划PPT8

计划”

务的实施计划。开始。

1.数码管的显示原理

(12min)

>LED数码管是一种由多

个发光二极管封装在

一起组成的“8”字型

的显示器件；结合教师引领，

>数码管显示原理是靠通过讨论学习，使学生七段数码管显PPT

点亮内部的发光二极深入学习数码管示数字的原理。12-20

管来显示数值；的显示原理。

>7段发光二极管，再加

上一个小数点位,共计

8段。因此提供LED显

示器的段码正好一个

字节

2.数码管的静态显示驱动

电路(12min)

多个LED数码管要正常结合教师引领，

显示，就要使用驱动电路来通过小组讨论与使学生掌握数码管静

驱动每一个数码管，从而显总结，深入理解态显示驱动电路的相PPT

示出数值或字符来，根据数码管静态显示关知识，为后续使用数22-23

LED数码管驱动方式的不驱动电路的工作码管打下基础。

原理。

知识储备同，可以分为静态式和动态

(60min)式两类。

3.数组的基本概念(12min)

数组是具有相同数据

使学生掌握数组格式、

类型的有序数据的组合，数结合教师引领，

数组元素的类型、数组

组定义后满足的条件有：具深入理解本次项PPT

名的声明、数组长度等

有相同的数据类型、具有相目数组的基本概25-29

相关内容，为后续编程

同的名字、在存储器中是被念。

打下基础。

连续存放。

4.数码管类型的检测

(12min)

结合教师引领，

将数字式的万用表置

通过实际操作，

于二极管档，红表笔(为正)使学生掌握检测数码

掌握如何用数字PPT32

接段码，黑表笔(为负)接管的实操技能.

万用表检测数码

公共端，如果段码亮起来说

管的方法。

明是共阴的数码管，反之是

共阳。

5.LED段码生成器介绍结合教师引领，

使学生建立对“LED段

(12min)通过实际操作，

码生成器”单片机软件PPT