第八章 第一节 AD转换（教案） - 《单片机技术与应用》（第二版）

《单片机技术与应用》教案 课 题 A/D 转换 课 型 理实一体 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 《单片机技术与应用》既注重对口升学考试所需知识的讲授，又注重操作技能的训练和实践，遵循“应知应会 →新课导入 →知识讲解 →技能实训 →知识归纳 →针对训练”原则，面向中等职业学校学生的认知规律和就业需求，使学生掌握单片机技术的基本技能，从而较快地适应多单片机相关岗位的要求。 本节课内容为教材中第八章 第一节 A/D 转换”。 学情分析 本书是职业院校电工电子类专业系列教材，根据教育部相关专业教学标准，并参考了相关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级考核标准修订而成。 本书主要内容包括单片机基础、单片机硬件结构与原理、MCS-51系列单片机指令系统、汇编语言程序设计方法、中断原理及应用、单片机定时器/计数器及串行通信、单片机硬件扩展与接口技术以及A/D 转换与 D/A 转换。 学习目标 知识目标 （1）了解 A/D转换概述、A/D转换性能指标。 （2）掌握典 型 A/D转换芯片——ADC0809。 学习重难点 教学重点：了解 A/D转换概述、A/D转换性能指标。 教学难点：掌握典 型 A/D转换芯片——ADC0809。 教学方法 讲授法、演示法 课前准备 教师准备：讨论主题、学生任务书 学生准备：在线讨论、完成任务书 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 导入 在工业控制领域中，通常采用单片机进行实时控制与数据处理，被测试的对象常常是模拟量，如温度、速 度、压力等。而单片机只能处理数字量，因此需要将模拟量和数字量相互转换，模拟量转换为数字量称为A/D 转换，数字量转换为模拟量称为 D/A 转换。 1.提前预习内容 2.接收并查看本节课堂任务书，明确本节课的学习内容。 组织学生观看实操内容，让同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 活动二： 调动思维 探究新知 8.1.1 A/D转换概述 完整的 A/D 转换系统包括以下信号：模拟量输入、基准电压、数字量输出、启动转换信 号、转换结束信号、输出允许信号等。 A/D 转换常见的方式有计数式、双积分式、逐次逼近式、并行直接比较式等。逐次逼近 式 A/D 转换速度快、外围元件及电路设计较简单，是一种较理想的 A/D 转换方式，但在抗干 扰方能力方面较差，转换精度一般。双积分式 A/D 转换抗干扰能力强，转换精度高，但速转 换度慢。因此，应根据用户开发设计的需求来选择 A/D 转换方式。 根据 A/D 转换器的输出接口来分类，有并行输出和串行输出两类。并行输出的A/D 转换 器与单片机的硬件电路连接较复杂，但编程较简单，像 ADCO809 芯片就属于并行输出。串行 输出的A/D 转换器与单片机的硬件连接简单，但编程较复杂，像 TLC549 芯片就属于串行输出。 讲解每个概念，让同学们近距离接触硬件电路图，了解每个结构的外形和作用，可以进行讨论，结合实际操作形式和操作方法的形式进行讲授。 按学生的学习规律，循序渐进引入本课重点知识学习。 活动三： 调动思维 探究新知 8.1.2 A/D 转换性能指标 1. 分辨率 分辨率通常用数字量的位数表示，位数是指转换输出二进制数的位数， 一般有8位、10 位、12位等。对于N 位的转换器，分辨率为1/2*,如8位A/D 转换器的分辨率是1/256。分 辨率越高，对输入量微小变化反应越灵敏。 2. 量程 量程是指 A/D 转换器所能转换模拟电压的范围，如0~5V。 3. 转换精度 转换精度可用绝对精度和相对精度表示，绝对精度是理论值与实际值之间的偏差，相对精 度是偏差相对于满量程的百分比。 4. 转换时间 转换时间是指 A/D 转换器完成一次模拟量和数字量之间转换所需时间。 8.1.3 典 型 A/D 转换芯片——ADC0809 对新知识进行讲解，并提出相应的问题使学生进行抢答。 通过抢答方式激发学生思维、活跃课堂。 活动四： 巩固练习 素质提升 1.简述ADC0809内部结构。 2.简述A/D转换性能指标。 3.简述A/D转换概述。 组内合作，完成如下练习 通过练习的巩固来加深对本节知识的理解。 课堂小结 作业布置 1、课堂小结 在工业控制领域中，通常采用单片机进行实时控制与数据处理，被测试的对象常常是模拟量，如温度、速 度、压力等。而单片机只能处理数字量，因此需要将模拟量和数字量相互转换，模拟量转换为数字量称为A/D 转换，数字量转换为模拟量称为 D/A 转换。 2、作业 1.简述ADC0809 内部结构。 2