任务一 单片机控制LED 闪烁（2）（教案）-《单片机技术及应用(第4版)》(高等教育出版社) 同步精品课堂

《单片机技术及应用（第4版）》 (高等教育出版社)教案 课 题 任务一 单片机控制LED 闪烁（2） 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节为 “LED 流水彩灯” 项目的基础实践章节，聚焦 “单片机控制 LED 闪烁” 全流程，涵盖电路设计、编程（流程图绘制、C51 代码编写）、Proteus 仿真及程序下载验证。教材采用 “原理分析→流程设计→代码实现→仿真调试→实物验证” 递进结构，通过电路图、软件界面图及操作步骤（如加载 HEX 文件）等图文结合方式，将 I/O 口控制、延时函数等抽象知识与具体实践深度融合。作为衔接 “单片机基础” 与 “复杂 LED 控制” 的关键环节，为后续学习多 LED 流水灯、动态显示等内容奠定技术基础，是培养学生嵌入式系统开发实践能力的核心章节。 学情分析 学生已掌握单片机最小系统搭建与基础 C 语言语法，但对 LED 控制的电路原理（如限流电阻作用、低电平驱动原因）及程序逻辑（延时函数双重循环、while (1) 永真循环）理解较浅；部分学生接触过 Proteus 界面，但对元件搜索、参数设置（晶振 12MHz）及 HEX 文件加载等操作不熟练；下载程序时易因芯片插反或编程器 “一键通” 步骤遗漏导致失败。需通过电路对比、流程图绘制及仿真调试实践，强化原理理解与操作规范性，突破电路分析与软件协同调试的能力瓶颈。 学习目标 知识目标： 1. 理解单片机控制 LED 闪烁的电路原理。 2. 掌握编写控制 LED 闪烁程序的思路和方法。 3. 学会使用流程图绘制软件绘制程序流程图。 技能目标： 1. 能够完成程序的编译、仿真调试和下载。 2. 验证单片机控制 LED 闪烁的功能。 情感目标： 培养创新创业精神，能结合行业趋势提出创新性方案并推动落地实施。 学习重难点 重点： 1. 单片机控制 LED 闪烁的电路原理。 2. 编写控制 LED 闪烁程序的思路和代码实现。 3. 程序的编译、仿真调试和下载过程。 难点： 1. 理解单片机低电平控制 LED 发光的原因。 2. 掌握延时函数的使用和编写。 教学方法 案例分析、讲授法、小组讨论法 课前准备 1.查找相应网站资料，课堂演示使用。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、多媒体视频 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 【课程导入】 在电子电路中，单片机控制 LED 闪烁是一个基础且有趣的项目。通过这个项目，我们可以深入了解单片机的输入输出控制和编程方法。 【新知识传授】 · 电路原理图分析 · 当 P1.0 口输出低电平时，LED1 被点亮，输出高电平时，LED1 熄灭。 · R2 为 300Ω 限流电阻，防止流过 LED 的电流过大，烧坏 LED。 · 思考与分析 能否用图中所示方法点亮 LED? 分析：不能采用这种办法。因为 51 单片机自身输出电流很小，不足以驱动 LED，因此即使能够发光，LED 的亮度也很弱，所以通常采用低电平控制 LED 发光。 2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 3.展示本讲学习目标。 1. 接收并查看本节课堂任务书。 2. 了解学习目标，带着目标进行学习。 3. 观察生活中常见的多媒体信息形式，思考其背后的技术支撑。 4. 针对教师给出的问题，初步发表个人见解。 5. 目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。 1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。 2.通过任务实施，调动学生积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 编程 (1) 编程思路 1　 P1.0 口输出低电平，点亮 LED。 2　 利用延时函数将该状态保持 1s。 3　 P1.0 取反，这时 P1.0 口的输出状态就会由低电平变为高电平，LED 熄灭，如此反复循环操作，LED 就会每秒改变一次状态，从而产生闪烁效果。其中，While (1) 为一个永真循环，因此 LED 就会一直闪烁下去。 (2) 绘制流程图 · 启动流程图绘制软件 Diagram Designer，显示如图所示的工作界面。 · 在流程图符号框中输入内容，添加说明文字，使用工具栏中的指向线连接各框图符号。 · 保存该文件，文件名为 “单彩灯闪烁程序流程图.ddd”。 (3) 编写源程序 编程 - 程序分析 #include "reg51.h" //头文件 reg51.h，内有 51 单片机各端口的宏定义。 #define uint unsigned int #define uchar unsigned char //宏定义，简化代码书写。 sbit LED1 = P1^0; //将 P1 口的第 0 位定义为位变量 LED1。 void delay(uint ms); //函数声明。 (4) 编译程序，生成 HEX 二进制文件 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 阅读探究：阅读课本相关内容，探究多媒体技术的产生背景。 2. 概念理解：理解多媒体、多媒体技术和多媒体系统的定义，并尝试用自己的话复述。 3. 要点记录：记录多媒体技术强调的要点，加深理解。 1. 了解学生现有知识储备。 2. 巩固练习。 活动三： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 仿真调试程序 · (1) 启动软件 启动 Proteus 仿真软件。单击 “开始” 菜单，在 “程序” 项中选中 “Proteus 7 Professional”，然后在子菜单中单击 “ISIS7 Professional” 命令。 (2) 设置图纸大小 单击 “系统” 菜单中的 “设置图纸大小”，打开设置图纸大小对话框，可设置图纸大小，其默认图纸大小为 “A4”。 (3) 搜索元件 在主面板中选择元件选择模式 (Component Mode) ，单击元件选择按钮 “P”(或按下快捷键 P)，弹出元件搜索对话框 (Pick Device)。然后，在 “关键字” 一栏中输入元件的名称 “AT89C51”，选中其中的 “AT89C51”，然后单击 “确定” 按钮。 (4) 放置元件与布线 放置仿真元件、电源端和地端。拖动鼠标为电路布线 (5) 修改参数、保存、加载文件与仿真 1　 修改元件参数和网络标号。 2　 按 Ctrl + S 组合键保存文件，Proteus 仿真文件扩展名为 “.DSN”。 3　 加载 HEX 文件，修改晶振时钟频率。 4　 单击左下角的 “仿真” 工具栏中的 “开始” 按钮，开始仿真操作，观察仿真结果。 （5）下载程序，验证功能 5　 将单片机芯片插入编程器的ZIF插座中并锁紧，将编程器与计算机用USB数据线连接。 ② 启动 EasyPRO Programmer,选取单片机型号为AT89C51。 ③ 加载 HEX 文件。 ④ 单击“操作一键通”,完成单片机程序的下载。 ⑤ 将单片机芯片插到最小系统板的ZIF 插座处，然后打开电源开关观察 LED 的亮灭。 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 应用列举 2. 影响分析 3. 创新思考 1. 引导学生主动思考，发散思维，参与课堂。 2. 培养学生发现问题，解决问题的能力。 3. 了解相关知识。 4. 辩论形式让学生参与并归纳总结。 活动四： 巩固练习 素质提升 【随堂检测】 1　 在单彩灯闪烁电路中，限流电阻 R2 的作用是什么？ 2　 编写控制 LED 闪烁程序时，延时函数的作用是什么？ 3　 在 Proteus 仿真软件中，搜索元件时，如何选择单片机型号？ 4　 下载程序到单片机时，第一步操作是什么？ 【分组讨论】 分组讨论，讨论如何调整 LED 闪烁的频率。分析在不同晶振频率下，延时函数的延时时间会有什么变化。 1. 答案交流 2. 话题讨论 3. 效率分析 4. 挑战探讨 5. 总结汇报 知识检测与巩固 课堂小结 作业布置 课堂小结 作业布置 复习本节课内容，预习下节课内容。 板书设计 1. 电路原理图分析 2. 编程 3. 仿真调试程序 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$