学习任务三 单片机循环彩灯制作电子教案 单片机应用技术 中职 高三 工信版

教学目标 知识目标：掌握单片机端口的控制方法;；熟悉常用的单片机传送指令的使用方法；理解常用几种结构的程序设计特点；掌握单片机数据输入的方法；掌握常用元器件的特性和测试方法；掌握单片机子程序的编写及调用方法；掌握单片机延时程序的编写方法。 能力目标：能够灵活运用单片机中的传送指令；能够使用WAVE6000软件对汇编程序进行调试、编译等；能够进行LED电路的正确连接及调试；能够进行时钟电路、复位电路的正确连接及调试；能够根据项目要求设计出硬件电路；能够进行本项目单片机系统控制电路的正确连接及调试；能够使用编程器下载程序到单片机中。 素质目标：锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；获取新知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力。 教学重点 程序结构设计；单片机端口控制方法；彩灯的硬件电路设计；同一控制目的，不同的软件设计方法；彩灯控制系统软硬件联合调试。 教学难点 彩灯控制系统硬件设计；彩灯控制系统软件设计、彩灯控制系统软硬件联合调试。 教学手段 实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。 教学学时 16 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 学习任务三 单片机循环彩灯制作 〖任务说明〗 前两个学习任务讲了单片机内部组成和功能、指令系统，以及如何利用软件进行单片机的开发。从本学习任务开始，我们就真正利用单片机做一些小的项目，以此来掌握单片机的指令系统，最终熟悉单片机的应用和开发过程。掌握开发步骤很重要，即明确系统功能—硬件设计—搭建硬件平台—软件设计—下载程序到单片机并调试。 在本学习任务中，设计一个应用实例——循环彩灯（又称为流水灯）制作。就是将若干个发光二极管排列成一列或其他形状，在单片机的控制下依次发光，达到流动的效果。单片机循环彩灯系统的功能如下。 （1）把8个发光二极管排成一列，单片机控制流水灯做单一灯的流动，从左至右再从右至左，如此反复。每一个发光二极管点亮时间为500 ms。 （2）利用开关作为单片机的输入，拨动不同的开关，循环彩灯点亮的方式和花样有所不同。 通过实训模块的操作训练和相关知识的学习，使学生熟悉单片机端口控制的工作原理，掌握发光二极管的控制方法，熟悉单片机开发的基本过程。 〖任务准备〗 一、单片机中常用的数制及编码 1）数制 数制就是规定计数的进位制度，又称为进位计数制。 2）基数 基数是指在某种数制中用于组成数字允许选择的数码集合中的数码个数。 3）位权 位权即一个常数，这个常数就是一个以该进制的基数为底，以数码所在位置的编号为指数的幂数。 2.任意进制的通用表示 3.常用数制 1）十进制数 十进制（decimal）数的特点是基数为10，有0~9共10个数码，逢十进一；各位的权为10i（i=-m~n-1，m为小数部分位数，n为整数部分位数）。 2）二进制数 二进制（binary）数的特点是基数为2，有0和1两个数码，逢二进一；各位的权为2i（i=-m~n-1，m为小数部分位数，n为整数部分位数）。 3）十六进制数 十六进制（hexadecimal）数的特点是基数为16，有0~9和A、B、C、D、E、F（对应十进制10~15）共16个数码，逢十六进一；各位的权为16i（i=-m~n-1，m为小数部分位数，n为整数部分位数）。 4.各种数制间的转换 1）非十进制数转换成十进制数 2）十进制数转换成非十进制数 3）二进制数转换成十六进制数 4）十六进制数转换成二进制数 5.单片机中常用编码 1）BCD码 BCD码就是二-十进制编码，它用4位二进制数表示1位十进制数，称为压缩的BCD码。 8421BCD特点如下： （1）由4位二进制数0000~1001分别表示十进制数0~9。 （2）每4位二进制数进位规则为逢十进一。 （3）当进行两个BCD码运算时，为了得到BCD码结果，需要进行十进制调整。 2）ASCII码 ASCII码是由7位二进制数码构成的字符编码，常用的ASCII码表共有27=128种组合状态，用它们表示52个大小写英文字母、10个十进制数、7个标点符号、9个运算符号及50个其他控制符号。 二、常用指令及延时程序详解 1.数据传送指令 2.控制转移类指令 3.循环移位指令 4.延时子程序 （1）时序分析。 ①时钟周期。单片机要正常工作，必须接晶振电路，晶振电路产生的矩形的周期就是单片机时序的一个基准信号，相当于现实生活中的秒，我们把这个矩形波的周期称为时钟周期，也称为振荡周期。时钟周期可以通过所接的晶振频率求倒数求得，如使用的是12 MHz的晶振，那么它的时钟周期就是1/12 μs。 ②机器周期。单片机工作时，是一条一条地从ROM中取指令，然后一步一步地执行的，因此规定单片机访问一次存储