任务二 单片机控制LED 单向流水彩灯 （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 单片机控制LED 单向流水彩灯 （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” 项目的核心实践章节，聚焦 “8 位 LED 单向流水控制” 全流程实现，系统讲解电路原理、编程逻辑、仿真调试（Proteus 元件选取、仿真电路搭建）及硬件验证步骤。教材采用 “电路分析→编程实现→仿真调试→硬件验证” 递进式结构，通过位运算示例、流程图及软件操作图示，将抽象的二进制位控制（如P1=0xfe对应 LED1 点亮）与具体实践深度融合。作为衔接 “单 LED 控制” 与 “多模式流水灯” 的关键环节，为后续学习双向流水、花样闪烁等复杂控制提供技术支撑，是培养学生单片机软硬件协同开发能力的核心章节。 学情分析 学生已掌握单片机控制单 LED 闪烁的基础操作（如 Keil 编程、Proteus 界面认知）及简单 C 语言语法，但对 8 位 LED 流水控制的位运算应用（如通过P1=0xfe等二进制数控制 LED 状态）、循环延时逻辑（delay函数双重循环）及多步骤软件协同（Keil 编程→Proteus 仿真→硬件调试）的规范性掌握不足；部分学生能完成单语句编程，但对流程图与代码的对应关系（如while(1)循环与流水灯依次点亮）理解模糊；仿真时易因元件参数设置错误（如晶振频率未设 12MHz）或 HEX 文件加载失败导致效果异常。需通过电路原理图、流程图实例及 “编程 - 仿真 - 调试” 实践，强化位运算逻辑与多软件协同能力，突破流水灯状态控制与调试的认知瓶颈。 学习目标 知识目标： 1. 了解单向流水彩灯电路的组成和原理。 2. 掌握电路搭接的方法。 3. 学会编写控制 LED 单向流水的程序。 技能目标： 1. 能够使用 Proteus 进行仿真调试。 2. 掌握程序下载和功能验证的方法。 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. 单向流水彩灯电路的原理图分析。 2. 程序编写思路和代码实现。 3. Proteus 仿真调试和程序下载。 难点： 1. 理解程序中延时函数和流水效果的实现原理。 2. 解决仿真和实际电路中可能出现的问题。 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】 在电子制作中，LED 流水灯是一个经典且有趣的项目。通过单片机控制 LED 实现单向流水效果，能让我们深入了解单片机的编程和控制原理。 【新知识传授】 · 电路原理图分析 本电路由单片机最小系统与 LED 灯控电路两部分组成，其中 LED 灯控电路由 8 个 LED 和 8 个 330Ω 的限流电阻组成 · 电路搭接 将单片机最小系统板 P1 口与 LED 灯控电路板的控制口用杜邦线相连，电池盒为最小系统板及 LED 灯控电路供电 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 分析电路可以看出当 P1 的某一位输出为低电平时，对应的发光二极管将会被点亮。因此最简单的一种流水效果的实现方法见下表，即从 P1 口依次输出一个 8 位二进制数，该数中只有 1 位为低电平，其余各位均为高电平。每输出一个 8 位二进制数，延时一段时间，控制流水显示的速度。 (2) 绘制程序流程图 ①启动流程图绘图软件 Diagram Designer，设置图纸大小为 A4。 ②从右侧的标准框图符号库中拖取所需的框图符号，调整其大小和位置。 ③在框图中输入文本。 ④用指向线连接框图符号。 ⑤按 Ctrl + S 组合键，保存该文件（文件名为 “流水灯.DDD”）。 (3) 编写程序 ① 启动 Keil uVision2，创建一个新工程文件（流水灯.uV2）。 ② 单击目标选项按钮（Options for target），选择单片机型号为89S8252 ③ 设置时钟频率（12 MHz）、存储模式、是否使用片上 ROM ④ 设置编译链接后生成的目标文件夹和将要生成的可执行文件名 ⑤ 创建一个新的 C51 源程序文件（流水灯.c），将其加到该工程文件夹中。 ⑥ 编译该源程序，生成可执行文件（流水灯.HEX）。 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) 启动软件与选择元件 ① 启动 Proteus 7.4 仿真软件。 ② 在主面板中选择元件选择模式（Component Mode），单击元件选择按钮 “P”，从元件库中选择需要的元件：单片机芯片 1 个（AT89C51）、8 个发红光的发光二极管（LED - RED）和 8 个 330 Ω 的限流电阻（RES） ③ 根据电路原理图连接仿真电路，添加电源端（VCC），修改元件标号和标称值，仿真电路中复位、时钟电路可以省略。 ④ 双击芯片 AT89S52，在弹出的对话框中加载 HEX 文件，修改时钟频率为 12 MHz. 单击仿真按钮，观察仿真效果。 (2) 连接电路与加载文件 1　 启动编程软件EasyPRO Programmer。 2　 加载可执行文件（流水灯，HEX）。 3　 单击“操作一键通”按钮，完成程序的下载。 4　 将单片机插到最小系统板的ZIF插座上。 5　 加电，观察其功能。 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　 单向流水彩灯电路中，LED 灯控电路由哪些部分组成？ 2　 在编写程序时，延时函数的作用是什么？ 3　 在 Proteus 仿真中，需要选择哪些元件？ 4　 程序下载时，需要加载什么文件？ 5　 说明在编程时设置单片机的步骤。 6　 阐述仿真调试程序的步骤。 【分组讨论】 分组讨论，讨论如何优化流水灯程序，使其流水效果更加多样化。分析在仿真和实际电路中可能出现的问题及解决方法。 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. 电路搭接 3. 编程 4. 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 $$