《单片机控制技术项目式教程（第2版）》教案 王璇 项目6-8 交通信号灯的设计-单片机与计算机通信系统的设计

《单片机应用技术》单元教案授课日期授课地点网络线上授课班级班级人数教学单元项目6交通信号灯的设计任务6.1LED数码管显示数字的设计教学时数4教学目标AOB9：能设计LED灯、数码管与单片机的接口电路并编写控制程序；BOB1：会识读和分析一般的单片机应用系统电路；BOB2：会通过Proteus软件进行单片机应用系统的电路仿真解决设计中的硬件问题；BOB3：会通过Keil软件进行单片机应用系统的仿真与调试解决设计中的软件问题。教学方式项目式教学评价方式课堂表现（20%）项目完成实施（40%）作业(20%)项目报告（20%）教学资源1.《单片机控制技术项目式教材（C语言版）》，王璇胡国兵主编，电子工业出版社；2.电脑46台（含KeilC51和Proteus软件）；3.职教云平台网络学习资源：1)课前欣赏视频和相关电子资料2)任务6.1LED数码管显示数字的设计电子版教材3)任务6.1LED数码管显示数字的设计课件4)任务6.1LED数码管显示数字的设计微课单元教学设计第一次课（2学时）教学内容课程介绍（课程、教学方法、考核方法）任务6.1LED数码管显示数字的设计6.1.1单只LED数码管静态显示数字6.1.1.1LED数码管结构与显示原理数码管结构显示原理6.1.1.2LED数码管显示方式1.段码和位码2.LED数码管静态显示方式将所要显示的数据送出后就不再控制LED，直到下一次再传送一次新的显示数据为止，在单片机的两次传送数据之间，LED数码管显示内容静止不变，不需要动态刷新。3.LED数码管的种类4.LED数码管驱动问题任务操作：采用LED数码管的静态显示方式，实现在一位LED数码管上显示数字。教学重点数码管的静态显示原理和具体实现教学难点段码和位码的含义教学流程教学环节教师活动学生活动本次课教学内容引入（7分钟）1.通过讲解+视频说明数码管在目前嵌入式系统中的应用实例和数码管应用的广泛性和重要性让学生例举数码管显示器在生活和学习中的应用讲授和学生仿真（15分钟）1.在protues软件平台上讲解共阳极数码管的工作原理（5分钟）2.引导学生protues软件平台上实现在共阴极数码管显示不同字符、控制显示器的关和开。（8分钟）（重点）3.在平台上随机点名，检查学习效果。（2分钟）1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。引导学生自主学习（20分钟）教师指导学生由浅入深地观看课前已准备好的关于静态显示的几个教学视频、教材或查询其他网络资源（15分钟）并布置相关任务。（1分钟）在平台上随机点名，检查学习效果。（4分钟）1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。讲授和学生仿真（40分钟）1、教师小结静态显示方式，protues软件平台上展示静态显示操作实例，并进行解释和说明。（15分钟）2.布置学生操作任务，提出任务具体要求。教师观察并了解学生自主学习状况，适时进行答疑或讲解补充。（25分钟）完成操作任务的仿真和实验箱实物操作总结（8分钟）1.总结数码管显示原理、静态显示和动态显示；2.布置作业，同时要求学生复习课上内容，通过平台上视频等有关教学资源预习中断。可以提出问题，记录教师的作业要求并完成。第二次课（2学时）教学内容6.1.28位LED数码管动态显示数字虽然数码管不是同时点亮，但是只要每位数码管显示间隔足够短，由于人眼的视觉暂留现象和发光二极管的余晖效应，便可产生多位数码管同时点亮的效果。动态显示方式的优点是能够节省大量的I/O口，而且功耗较低。缺点是编程比较复杂，显示亮度不如静态。一般适用于显示位数较多的场合。任务操作：任务要求采用动态显示方式，采用AT89C51单片机控制8位共阳极LED数码管，要求同时显示数字“01234567”。任务分析（1）共阳极段码表定义方法如下：unsignedcharcodetable1[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}；（2）位码表定义方法如下：unsignedcharcodetable2[]={0x01，0x02，0x04，0x08，0x10，0x20，0x40，0x80}；3．任务设计教学重点数码管的动态显示的原理和具体实现教学难点数码管的动态显示的原理教学流程教学环节教师活动学生活动本次课教学内容引入（10分钟）1.在protues软件平台上给学生动态显示的直观认识，引入本次课学习内容学生直观上认识动态显示本质引导学生自主学习（25分钟）1.教师指导学生由浅入深地观看课前已准备好的关于动态显示的几个教学视频、教材或查询其他网络资源（20分钟）2、并布置相关任务。（1分钟）3、在平台上随机点名，检查学习效果。（4分钟）1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。讲授和学生仿真（45分钟）1、教师小结动态态显示方式，protues软件平台上展示动态态显示操作实例，并进行解释和说明。（15分钟）2.布置学生操作任务，提出任务具体要求。教师观察并了解学生自主学习状况，适时进行答疑或讲解补充。（30分钟）完成操作任务的仿真和实验箱实物操作总结（10分钟）1.总结数码管显示原理、静态显示和动态显示；2.布置作业，同时要求学生复习课上内容，通过平台上视频等有关教学资源预习中断。可以提出问题，记录教师的作业要求并完成。教学效果与反思（根据实际授课班级情况填写）《单片机应用技术》单元教案授课日期授课地点网络线上授课班级班级人数教学单元项目6交通信号灯的设计任务6.2中断控制流水灯的设计教学时数6教学目标AOB7：掌握51单片机中断的概念及应用；BOB1：会识读和分析一般的单片机应用系统电路；BOB2：会通过Proteus软件进行单片机应用系统的电路仿真解决设计中的硬件问题；BOB3：会通过Keil软件进行单片机应用系统的仿真与调试解决设计中的软件问题。教学方式项目式教学评价方式课堂表现（20%）项目完成实施（40%）作业(20%)项目报告（20%）教学资源1.《单片机控制技术项目式教材（C语言版）》，王璇胡国兵主编，电子工业出版社；2.电脑46台（含KeilC51和Proteus软件）；3.职教云平台网络学习资源：1)课前欣赏视频和相关电子资料2)任务6.2中断控制流水灯的设计电子版教材3)任务6.2中断控制流水灯的设计课件4)任务6.2中断控制流水灯的设计微课单元教学设计第一次课（2学时）教学内容6.2.1MCS-51单片机的中断系统6.2.1.1中断的概念1．中断的定义中断就是指单片机在执行程序的过程中，由于某种外部或内部事件的作用（如外部设备请求与单片机传送数据或单片机在执行程序的过程中出现了异常），强迫单片机停止当前正在执行的程序而转去为该事件服务，待事件服务结束后，又能自动返回到被中断了的程序中继续执行，这一过程称为中断。2.中断响应过程3.中断源4.中断嵌套6.2.1.2MCS-51单片机中断系统1.MCS-51中断系统2．中断源和中断标3.MCS-51中断系统相关特殊功能寄存器定时器控制寄存器TCON串行口控制寄存器SCON中断允许寄存器IE中断优先级寄存器IP4．中断服务函数和中断编号教学重点MCS-51中断系统组成和与中断控制有关的控制寄存器的功能教学难点中断概念，与中断控制有关的控制寄存器的功能教学流程教学环节教师活动学生活动本次课教学内容引入（10分钟）通过生活实例引入中断让学生例举中断实际例子讲授（20分钟）因为中断是计算机发展中一个重要的技术,

中断概念的掌握对学习这部分内容起关键作用，所以需要重点讲解。1.给出中断的定义2.中断相关概念抽查检查学生对概念的理解程度引导学生自主学习（25分钟）教师指导学生由浅入深地观看课前已准备好的关于mcs-51单片机的相关教学视频、教材或查询其他网络资源（20分钟）并布置相关任务。（1分钟）3.在平台上随机点名，检查学习效果。（4分钟）1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。测验和测验内容详解（25分钟）1、指导学生在职教云上完成中断的课堂测验。（15分钟）2.对测试内容进行详解。（10分钟）1.在平台上完成测验；2.对测验中答错的问题进行纠错。总结（10分钟）1.总结mcs-51单片机中断结构和相关寄存器的功能；（8分钟）2.布置作业，同时要求学生复习课上内容，通过平台上视频等有关教学资源预习与中断有关特殊功能寄存器的使用。（2分钟）可以提出问题，记录教师的作业要求并完成。第二次课（2学时）教学内容6.2.2中断控制LED灯的亮灭中断系统初始化：中断控制实质上是对4个与中断有关的特殊功能寄存器TCON、SCON、IE和IP进行管理和控制，具体实施如下：(1)CPU的开、关中断。(2)具体中断源中断请求的允许和禁止(屏蔽)。(3)各中断源优先级别的控制。(4)外部中断请求触发方式的设定。任务操作1.任务要求在AT89C51电路中，用其外部中断控制LED灯的亮与灭。P3.2连接一个轻触按键，由按键来控制LED灯的亮灭，当按键按下时LED灯亮，再次按下按键LED灯灭，如此反复。任务分析任务设计硬件电路程序设计（主要部分）教学重点中断系统的初始化与中断控制寄存器的设置教学难点中断控制寄存器的设置和中断函数教学流程教学环节教师活动学生活动复习前次课学习的中断相关理论知识（10分钟）1.指导学生完成职教云上的相关测验2.讲评测验内容，引入本次课教学内容1.在平台上完成测验；2.对测验中答错的问题进行纠错。引导学生自主学习（25分钟）1.教师指导学生由浅入深地观看课前已准备好的关于中断系统的初始化与中断控制寄存器的设置的几个教学视频、教材或查询其他网络资源（20分钟）2、并布置相关任务。（1分钟）3、在平台上随机点名，检查学习效果。（4分钟）1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。讲授和学生仿真（45分钟）1、教师小结中断系统的初始化与中断控制寄存器的设置，protues软件平台上展示外部中断操作实例，并进行解释和说明。（15分钟）2.布置学生操作任务，提出任务具体要求。教师观察并了解学生自主学习状况，适时进行答疑或讲解补充。（30分钟）完成操作任务的仿真和实验箱实物操作总结（10分钟）1.总结中断系统的初始化与中断控制寄存器的设置；（8分钟）2.布置作业，同时要求学生复习课上内容，通过平台上视频等有关教学资源预习中断。（2分钟）可以提出问题，记录教师的作业要求并完成。第三次课（2学时）教学内容6.2.3中断控制流水灯利用中断技术和定时器，可以不占用CPU时间，实现外设与CPU并行工作，并且能实现准确定时和计数。任务操作1.任务要求用AT89C51的定时/计数器中断法设计一个流水灯控制电路。具体要求如下：（1）系统时钟频率为12MHZ。（2）利用P2口控制8个发光二极管，以1s时间间隔从左到右依次点亮，模拟流水灯效果。任务分析初始化程序包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对寄存器IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将计数初值送入定时器中。具体如下：TMOD=0x01;//T0工作在方式1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;//50000*1us=50msEA=1;//CPU允许中断ET0=1;//允许T0中断8TR0=1;//开启T03．任务设计硬件电路程序设计教学重点定时器采用中断技术实现精确定时和定时时间扩展、定时器中断服务函数设计教学难点定时器的中断初始化、定时器中断服务函数设计教学流程教学环节教师活动学生活动复习前面学习的中断初始化和定时器初始化（10分钟）1.指导学生完成职教云上的相关测验2.讲评测验内容，引入本次课教学内容1.在平台上完成测验；2.对测验中答错的问题进行纠错。引导学生自主学习（15分钟）1.教师指导学生由浅入深地观看课前已准备好的关于定时器和中断系统的初始化的几个教学视频、教材或查询其他网络资源（10分钟）2、并布置相关任务。（1分钟）3、在平台上随机点名，检查学习效果。（4分钟）1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。讲授和学生仿真（40分钟）1、教师小结定时器和中断系统的初始化，protues软件平台上展示中断控制流水灯操作实例，并进行解释和说明。（15分钟）2.布置学生操作任务，提出任务具体要求。教师观察并了解学生自主学习状况，适时进行答疑或讲解补充。（25分钟）完成操作任务的仿真和实验箱实物操作引导学生自主设计（15分钟在书中任务操作基础上，提出扩展要求，引导学生独立完成扩展功能完成扩展操作任务的仿真和实验箱实物操作总结（10分钟）1.总结定时器和中断系统的初始化；（8分钟）2.布置作业，同时要求学生复习课上内容，通过平台上视频等有关教学资源预习中断。（2分钟）可以提出问题，记录教师的作业要求并完成。教学效果与反思（根据实际授课班级情况填写）《单片机应用技术》单元教案授课日期授课地点网络线上授课班级班级人数教学单元项目6交通信号灯的设计任务6.3交通信号灯的设计教学时数4教学目标BOB1：会识读和分析一般的单片机应用系统电路；BOB2：会通过Proteus软件进行单片机应用系统的电路仿真解决设计中的硬件问题；BOB3：会通过Keil软件进行单片机应用系统的仿真与调试解决设计中的软件问题。DOB2：能够根据项目任务分配小组各成员任务；DOB3：能够整合各成员的成果共同完成项目任务。GOB2：能依照电子信息行业的职业规范要求顺利完成项目任务。教学方式项目式教学评价方式课堂表现（20%）项目完成实施（40%）作业(20%)项目报告（20%）教学资源1.《单片机控制技术项目式教材（C语言版）》，王璇胡国兵主编，电子工业出版社；2.电脑46台（含KeilC51和Proteus软件）；3.职教云平台网络学习资源：1)课前欣赏视频和相关电子资料2)任务6.3交通信号灯的设计计电子版教材3)任务6.3交通信号灯的设计课件4)任务6.3交通信号灯的设计微课单元教学设计第一次课（4学时）教学内容任务6.3交通信号灯的设计任务操作1．任务要求用单片机AT89C51的T0中断模拟控制十字路口的交通信号指示灯（红、绿、蓝）。具体要求如下：①东西方向的绿灯与南北方向的红灯同时亮5s；②东西方向的绿灯熄灭，同时东西方向的黄灯闪烁5次，闪烁间隔400ms；③东西方向的红灯与南北方向的绿灯同时亮5s；④南北方向的绿灯熄灭，同时南北方向的黄灯闪烁5次。①~④操作按顺序反复执行。任务分析任务设计硬件电路程序设计教学重点交通信号灯工作流程、定时器和中断技术综合应用教学难点交通信号灯程序教学流程教学环节教师活动学生活动本次课教学内容引入（10分钟）通过视频介绍实际交通信号灯控制系统，引入本次课的项目要求由生活中交通信号灯理解本项目的设计要求引导学生自主学习（25分钟）教师指导学生由浅入深地观看课前已准备好的关于m交通信号灯控制系统的相关教学视频、教材或查询其他网络资源（15分钟）并布置相关任务。在平台上随机点名，检查学习效果。1.在平台上完成老师给出的任务；2.在讨论区提出问题和回答问题。讲授和学生以小组为单位仿真（90分钟）1、教师小结交通信号灯控制系统关键的硬件和软件设计内容，protues软件平台上展示交通信号灯操作实例，并进行解释和说明。（15分钟）2.以小组为单位布置学生操作任务，提出任务具体要求。教师观察并了解学生自主学习状况，适时进行答疑或讲解补充。（75分钟）完成操作任务的仿真和实验箱实物操作引导学生以小组为单位自主设计（45分钟）在书中任务操作基础上，提出扩展要求，引导学生独立完成扩展功能完成扩展操作任务的仿真和实验箱实物操作总结（10分钟）1.总结交通信号灯控制系统关键的硬件和软件设计内容2.布置作业，同时要求学生复习课上内容，通过平台上视频等有关教学资源预习与中断有关特殊功能寄存器的使用。可以提出问题，记录教师的作业要求并完成。教学效果与反思（根据实际授课班级情况填写）南京信息职业技术学院单元教案授课日期授课地点网络线上授课班级班级人数教学单元项目7模拟电子闹钟的设计教学时数2教学目标AOB6：掌握51单片机的定时/计数器的概念和工作原理及应用；AOB7：掌握51单片机中断的概念及应用；AOB10：能设计独立键盘、矩阵键盘与单片机的接口电路并编写控制程序；BOB2：会通过Proteus软件进行单片机应用系统的电路仿真解决设计中的硬件问题；BOB3：会通过Keil软件进行单片机应用系统的仿真与调试解决设计中的软件问题；DOB2：能够根据项目任务分配小组各成员任务；DOB3：能够整合各成员的成果共同完成项目任务；GOB2：能依照电子信息行业的职业规范要求顺利完成项目任务。教学方式项目式教学评价方式课堂表现（20%）、项目完成实施（40%）、作业(20%)、项目报告（20%）教学资源1.《单片机控制技术项目式教材（C语言版）》，王璇胡国兵主编，电子工业出版社；2.电脑46台（含KeilC51和Proteus软件）；3.职教云平台网络学习资源：1)项目7模拟电子闹钟的设计电子版教材和课件2)矩阵键盘的工作原理和模拟电子闹钟的设计微课单元教学设计第19次课（3学时）教学内容一、简单回顾上节课的内容1.51单片机中断的基本概念2.51单片机中断的应用二、对课前任务的总结三、任务7.1键盘的应用任务7.1.1独立键盘控制LED的点亮7.1.1.1独立键盘的工作原理独立键盘的定义与单片机的接口介绍独立键盘识别原理介绍键盘消抖的两种方法应用实例1应用实例2教学重点独立键盘与单片机的接口；单片机对独立键盘的控制原理和编程；教学难点独立键盘的按键识别；单片机对独立键盘的控制和编程。教学流程教学环节教师活动学生活动课前（10分钟）1.教师在执教云平台上上传项目7的电子版教材和课件。2.教师在职教云平台上设置课后讨论题目。3.教师在职教云平台上上传项目6的测试试卷。4.布置预习项目7的“独立键盘控制LED的点亮”的内容1.积极预习，记录不懂的地方。课中（90分钟）1.简单回顾上节课的内容和总结作业完成情况。总结课前任务完成情况。（5分钟）2.讲解独立键盘的工作原理（10分钟）3.讲解按键消抖的两种方法（10分钟）4.讲解“应用实例1”并布置上机操作要求（10分钟）（重点）。5.随时观察和了解学生的完成情况，帮助学生解决上机练习操作时出现的问题。并记录学生的对任务“应用实例1”的完成情况、存在问题。6.课堂小结和布置作业（5分钟）；项目6的题库测试（10分钟）；作业：P152（一）知识思考1、2、5、61.积极回答老师提出的问题；2.认真思考、记录关键内容;3.应用实例1上机练习操作（30分钟）。4.积极参与课堂讨论。5.完成题库测试任务6.思考教师总结，记录教师的作业要求。课后（30分钟）1.在职教云或QQ上随时和学生互动，解答学生的各种提问和作业中遇到的问题。2.批改学生作业，记录和分析学生对“项目6”的测试情况。3.总结本次课程的实施过程中的优缺点，和需要改进的地方，对怎么改进进行设计。1.对于课中内容的消化和提升。2.完成平台的讨论和评价任务。3.完成教师布置的任务和作业。第20次课（2学时）教学内容一、简单回顾上节课的内容1.51单片机独立键盘的工作原理2.51单片机独立键盘的应用对课前任务的总结三、应用实例2。四、7.1.2矩阵键盘控制数码管显示7.1.2.1矩阵键盘的工作原理1）矩阵键盘的定义与单片机的接口2）介绍矩阵键盘识别原理教学重点矩阵键盘与单片机的接口；单片机对矩阵键盘的控制原理和编程。教学难点矩阵键盘的按键识别；单片机对矩阵键盘的控制和编程。教学流程教学环节教师活动学生活动课前（5分钟）4.布置预习项目7中矩阵键盘的内容1.积极预习，记录不懂的地方。课中（90分钟）1.简单回顾上节课的内容和总结作业完成情况。总结课前任务完成情况。（5分钟）2.讲解独立键盘的“应用实例2”并布置上机操作要求（10分钟）（重点）。3.随时观察和了解学生的完成情况，帮助学生解决上机练习操作时出现的问题。并记录学生的对任务“应用实例2”的完成情况、存在问题。4.讲解矩阵键盘的工作原理（40分钟）5.课堂小结和布置作业（5分钟）；作业：P152（一）知识思考3（二）项目训练11.应用实例2上机练习操作（30分钟）。2.积极回答老师提出的问题；3.认真思考、记录关键内容;4.积极参与课堂讨论。5.思考教师总结，记录教师的作业要求。课后（30分钟）1.在职教云或QQ上随时和学生互动，解答学生的各种提问和作业中遇到的问题。2.批改学生作业。3.总结本次课程的实施过程中的优缺点，和需要改进的地方，对怎么改进进行设计。1.对于课中内容的消化和提升。2.完成平台的讨论和评价任务。3.完成教师布置的任务和作业。第21次课（2学时）教学内容一、简单回顾上节课的内容1.51单片机矩阵键盘的工作原理二、对课前任务的总结三、7.1.2矩阵键盘控制数码管显示7.1.2.2矩阵键盘控制数码管显示1）任务要求:设计一个电路，AT89C51单片机的P1口连接一个4×4矩阵键盘，其中P1.0~P1.3为行线，P1.4~P1.7为列线，P0端口连接一只共阴极的一位数码管，要求按下一只按键时在数码管上显示器对应的键号，如按下K1则显示“1”，按下K2则显示“2”……，按下KF则显示“F”。任务分析硬件电路的设计软件的设计软件、硬件联调教学重点矩阵键盘与单片机的接口；单片机对矩阵键盘的控制原理和编程。教学难点矩阵键盘的按键识别；单片机对矩阵键盘的控制和编程。教学流程教学环节教师活动学生活动课前（10分钟）1.教师在职教云平台上设置课后讨论题目。2.布置预习“7.1.2.2矩阵键盘控制数码管显示”的内容的内容1.积极预习，记录不懂的地方。课中（90分钟）1.简单回顾上节课的内容和总结作业完成情况。总结课前任务完成情况。（5分钟）2.讲解“7.1.2.2矩阵键盘控制数码管显示”并布置上机操作要求（40分钟）（重点）。3.随时观察和了解学生的完成情况，帮助学生解决上机练习操作时出现的问题。并记录学生的对任务“矩阵键盘控制数码管显示”的完成情况、存在问题。4.课堂小结（5分钟）；5.作业讲解（10分钟）。1.应用实例2上机练习操作（30分钟）。2.积极回答老师提出的问题；3.认真思考、记录关键内容;4.积极参与课堂讨论。5.思考教师总结，记录教师的作业要求。课后（30分钟）1.在职教云或QQ上随时和学生互动，解答学生的各种提问和作业中遇到的问题。2.批改学生作业。3.总结本次课程的实施过程中的优缺点，和需要改进的地方，对怎么改进进行设计。1.对于课中内容的消化和提升。2.完成平台的讨论和评价任务。3.完成教师布置的任务。第22次课（2学时）教学内容一、简单回顾上节课的内容矩阵键盘控制数码管显示二、对课前任务的总结三、任务7.2电子秒表的设计1）任务要求:设计一只电子秒表，从0秒计到59秒，并用两只一位的共阴极数码管实时显示当前的秒数，按键控制秒表的启动和清零。2）任务分析3）硬件电路的设计4）软件的设计5）软件、硬件联调6）任务拓展：用单片机设计一只电子秒表，可以正计时，也可以倒计时。要求用一只两位的共阳极的数码管动态显示秒数，定时采用T1的工作方式2，并且用中断实现。在Proteus环境下绘制原理图，编程调试实现功能（分组完成）。也可以自己增加功能。教学重点项目的设计过程和调试。教学难点项目的软硬件联调。教学流程教学环节教师活动学生活动课前（10分钟）1.教师在职教云平台上设置课后讨论题目。2.布置预习“电子秒表的设计”的内容。1.积极预习，记录不懂的地方。课中（90分钟）1.简单回顾上节课的内容和总结作业完成情况。总结课前任务完成情况。（5分钟）2.讲解“电子秒表的设计”并布置上机操作要求（30分钟）（重点）。3.随时观察和了解学生的完成情况，帮助学生解决上机练习操作时出现的问题。并记录学生的对任务“电子秒表的设计”的完成情况、存在问题。4.课堂小结（5分钟）；5.帮助学生分组（5分钟）。1.积极回答老师提出的问题；2.认真思考、记录关键内容;3.电子秒表的设计上机练习操作（45分钟）。4.积极参与课堂讨论。5.思考教师总结，完成分组任务（选小组长、分配任务）。课后（30分钟）1.在职教云或QQ上随时和学生互动，解答学生的各种提问和作业中遇到的问题。2.批改学生作业。3.总结本次课程的实施过程中的优缺点，和需要改进的地方，对怎么改进进行设计。1.对于课中内容的消化和提升。2.完成平台的讨论和评价任务。3.完成教师布置的任务。第23、24次课（4学时）教学内容一、简单回顾上节课的内容矩阵键盘控制数码管显示二、对课前任务的总结三、学生对自己做的电子秒表项目的演示任务拓展：用单片机设计一只电子秒表，可以正计时，也可以倒计时。要求用一只两位的共阳极的数码管动态显示秒数，定时采用T1的工作方式2，并且用中断实现。在Proteus环境下绘制原理图，编程调试实现功能（分组完成）。也可以自己增加功能。四、任务7.3模拟电子闹钟的设计1）任务要求:设计一只模拟电子闹钟，要求用矩阵键盘输入设置，用4位共阳极的数码管显示模拟时间，用蜂鸣器提醒设置的时间已到。2）任务分析3）硬件电路的设计4）软件的设计5）软件、硬件联调教学重点模拟电子闹钟的设计过程和设计中模块化设计思路。教学难点模拟电子闹钟的设计中模块化设计思路。教学流程教学环节教师活动学生活动课前（5分钟）教师在职教云平台上设置课后讨论题目。布置预习“模拟电子闹钟的设计”的内容。1.完成项目。2.认真预习，记录不懂的地方课中（180分钟）1.简单回顾上节课的内容。总结课前任务完成情况。（5分钟）2.配合学生完成“电子秒表的设计”的讲解。并记录学生的对任务的完成情况、存在问题。对各组打分。（团队合作、PPT、仿真、和讲解各10分）；3.课堂小结，总结学生讲解过程中的优缺点（5分钟）；4.讲解“模拟电子闹钟的设计”的设计思路和设计过程（45分钟）。5.布置“模拟电子闹钟的设计”的上机操作任务；5.课堂小结（5分钟）；6.布置作业，讲解作业（15分钟）。作业：P152（二）项目训练3设计报告1.每组轮流讲解自己的设计（60分钟）；2.认真思考、记录关键内容;3.模拟电子闹钟的设计上机练习操作（45分钟）。4.积极参与课堂讨论。5.思考教师总结，完成分组任务。课后（30分钟）1.在职教云或QQ上随时和学生互动，解答学生的各种提问和作业中遇到的问题。2.批改学生作业。3.总结本次课程的实施过程中的优缺点，和需要改进的地方，对怎么改进进行设计。1.对于课中内容的消化和提升。2.完成平台的讨论和评价任务。3.完成教师布置的任务和作业，完成设计报告的撰写。教学效果与反思（根据实际授课班级情况填写）《单片机应用技术》单元教案授课日期授课地点网络线上授课班级班级人数教学单元项目8单片机与计算机通信系统的设计教学时数8教学目标AOB8：掌握51单片机串行口的结构及应用；AOB11：能设计51单片机与PC机通信的硬件电路及软件程序；BOB1：会识读和分析一般的单片机应用系统电路；BOB2：会通过Proteus软件进行单片机应用系统的电路仿真解决设计中的硬件问题；BOB3：会通过Keil软件进行单片机应用系统的仿真与调试解决设计中的软件问题；DOB2：能够根据项目任务分配小组各成员任务；DOB3：能够整合各成员的成果共同完成项目任务；GOB2：能依照电子信息行业的职业规范要求顺利完成项目任务。教学方式项目式教学评价方式课堂表现（20%）项目完成实施（40%）作业(40%)教学资源1.《单片机控制技术项目式教程（C语言版）》，王璇、胡国兵主编，电子工业出版社；2.电脑46台（含KeilC51和Proteus软件）；3.职教云平台网络学习资源：1)文档：项目8单片机与PC机通信系统的设计.pdf；2)课件：项目8单片机与PC机通信系统的设计.ppt；3)微课：2051单片机串行口的结构.mp4；4)平台上安排的相关活动；4.补充的电路和程序文件。单元教学设计第一次课（2学时）教学内容单元说明（内容、目标、安排）任务8.151单片机之间的串行通信设计一、串行通信1、串行通信的基本知识2、RS-232C接口标准二、51串行口组成1、串行口结构2、串行口控制寄存器SCON3、串行口工作方式4、串行发送、接收的过程三、串行口方式01、方式0功能2、扩展输出口3、扩展输入口教学重点帧格式、波特率、SCON教学难点SCON中相关位的理解教学流程教学环节教师活动学生活动引入新课（15分钟）1.单元内容、目标、安排说明；（3分钟）2.学习资源介绍与使用说明；（4分钟）3.关于串行通信的讨论。（8分钟）1.积极参与讨论；2.提出学习的疑问。讲授-串行通信基本知识（15分钟）1.讲解串行通信中相关概念；（10分钟）2.说明RS-232C接口标准。（5分钟）1.积极回答老师提出的问题；2.认真思考、记录关键内容。讲授-51串行口组成（15分钟）1.说明串行口内部结构；（5分钟）2.讲解控制寄存器SCON，串行口工作方式，发送、接收过程。（10分钟）1.积极回答老师提出的问题；2.认真思考、记录关键内容。仿真实现-串行口方式0扩展输出口（20分钟）1.说明扩展输出口的方法，分析电路和程序；（10分钟）2.安排学生进行仿真实现。（10分钟）1.课前应准备好电路和程序文件；2.认真思考程序的几个关键语句的作用。仿真实现-串行口方式0扩展输入口（20分钟）1.说明扩展输入口的方法，分析电路和程序；（10分钟）2.安排学生进行仿真实现。（10分钟）1.课前应准备好电路和程序文件；2.认真思考定时程序段的几个关键语句的作用。总结（5分钟）1.总结本次课内容，强调串行通信发送、接收的过程；2.安排学生课下完成平台相关活动，回顾本次课的学习资源，阅览下次课学习资源，阅读教材，准备好下次课所需的电路和程序文件。思考教师总结，记录课下学习要求并完成第二次课（2学时）教学内容任务8.151单片机之间的串行通信设计（续）一、串行口方式11、方式1的帧格式2、方式1的发送、接收过程3、波特率的设定二、双机通信1、双机通信任务分析2、器件选择与电路设计3、程序分析4、仿真实现教学重点发送、接收程序的设计教学难点波特率产生教学流程教学环节教师活动学生活动复习与提问（10分钟）以提问、讨论方式复习上次课内容积极参与讲授-串行口方式1（35分钟）1.说明方式1的帧格式、发送过程、接收过程；（10分钟）2.讲解方式1波特率的设定，讨论定时器1的溢出率与波特率的关系；（20分钟）3.说明串行口初始化过程。（5分钟）1.认真思考、记录关键内容；2.积极回答老师提出的问题；3.积极参与课堂讨论。讲授-任务设计-双机通信（10分钟）1.分析任务需求；（5分钟）2.分析电路。（5分钟）1.积极回答老师提出的问题；2.认真思考、记录关键内容。仿真实现（30分钟）1.启动软件，加载仿真电路和程序，演示任务实现效果，解释甲机发送程序和乙机接收程序的实现过程；（10分钟）2.安排学生进行仿真实现；（10分钟）3.提供另外的双机通信程序，安排学生仿真并比较讨论。（10分钟）1.课前应准备好电路和程序文件；2.接收并保存好老师提供的程序，课下认真研读和比较；3.观察仿真效果，进行讨论总结。总结（5分钟）1.总结本次课程内容；2.安排学生课下完成平台相关活动，回顾本次课的学习资源，阅览下次课学习资源，阅读教材。思考教师总结，记录课下学习要求并完成第三次课（2学时）教学内容任务8.151单片机之间的串行通信设计（续）一、串行口方式21、方式2的帧格式2、方式2的发送、接收过程3、SM2功能分析二、多机通信1、多机通信任务分析2、器件选择与电路设计3、程序分析4、仿真实现教学重点SM2、第9位数据教学难点SM2的使用教学流程教学环节教师活动学生活动复习与提问（10分钟）以提问、讨论方式复习上次课内容积极参与讲授-串行口方式2（20分钟）1.说明方式2的帧格式、发送过程、接收过程；（10分钟）2.讲解SM2功能，分析SM2、RB8、RI的关系；（10分钟）1.认真思考、记录关键内容；2.积极回答老师提出的问题；3.积极参与课堂讨论。仿真实现（15分钟）1.提供采用方式2的双机通信程序，解释程序功能；（5分钟）2.安排学生进行仿真实现，讨论和比较。（10分钟）1.课前应准备好电路文件；2.接收并保存好老师提供的程序，课下认真研读和比较；3.观察仿真效果，进行讨论、比较和总结。讲授-任务设计-多机通信（20分钟）1.分析任务需求，实现一主三从的异步通信；（10分钟）2.分析电路功能，说明通信过程。（10分钟）1.积极回答老师提出的问题；2.认真思考、记录关键内容。仿真实现（20分钟）1.启动软件，加载仿真电路和程序，演示任务实现效果，解释从机接收地址与比较的过程；（10分钟）2.提供电路和程序，安排学生进行仿真实现，讨论改变从机地址对主从通信的影响。（10分钟）1.接收并保存好老师提供的电路和程序，课下认真研读和比较；2.观察仿真效果，进行讨论总结。总结（5分钟）1.总结本次课程内容；2.安排学生课下完成平台相关活动，回顾本次课的学习资源，阅览下次课学习资源，阅读教材，准备好下次课所需的程序文件。思考教师总结，记录课下学习要求并完成第四次课（2学时）教学内容任务8.2单片机与计算机通信系统的设计一、串口调试助手的使用二、单片机与计算机通信1、任务需求分析2、单片机实验板与计算机的连接3、单片机通信程序分析4、通信实现三、单元总结1、串行口组成2、4种工作方式比较3、波特率设置4、发送与接收教学重点单片机与计算机的连接，串行口设置教学难点波特率设置教学流程教学环节教师活动学生活动复习与提问（10分钟）以提问、讨论方式复习上次课内容积极参与讲授（20分钟）1.讲解串口调试助手的用法；（10分钟）2.分析任务，说明任务实施过程。（10分钟）1.认真思考、记录关键内容；2.积极回答老师提出的问题。任务实现（40分钟）1.指导学生关闭计算机电源，连接计算机与单片机实验板，重新开机；（10分钟）2.指导学生编译单片机通信程序，并下载到单片机实验板中；（10分钟）3.安排学生在计算机上通过串口调试助手实现与单片机的通信，观察通信结果。（20分钟）1.课前应准备好程序文件；2.与同伴配合，按要求在断电状态下连接计算机与单片机实验板；3.与同伴配合，完成单片机通信程序的编译与下载；4.完成计算机与单片机的通信，尝试发送不同的数据，观察效果，进行总结。单元总结（20分钟）1.叙述串行口组成；2.比较4种工作方式；3.总结波特率可变与定时器1的设置；4.布置作业，安排学生课下完成平台相关活动，回顾本单元的学习内容；5.提醒学生进行课程总复习。思考教师总结，完成课后作业，记录课下学习要求并完成教学效果与反思本单元学习串行口的组成和用法，是单片机进行通信的重要工具，需要学生能熟练掌握。课堂讲授过程中，大部分同学都能紧跟老师节奏，积极思考，主动发言，也能按要求观看视频自主学习并完成讨论任务，遇到问题积极提问。通过课堂讨论、回答问题、课后作业来看，大多数学生都熟悉了串行口的组成，对4种工作方式有一定的了解，部分