任务二 制作1位倒计时器（3）（教案）-《单片机技术及应用》(高教版第四版) 同步精品课堂

《单片机技术及应用》(高教版第四版) 教案 课 题 制作1位倒计时器（3） 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 任务二为单片机定时器应用的核心实践章节，聚焦 “1 位倒计时器制作” 目标，系统讲解软件实现（流程图绘制→编程→仿真→下载）与硬件控制（定时器 0 中断应用）。教材采用 “任务驱动” 结构，通过流程图、代码示例（主函数、中断服务函数）及拓展任务（正计时器、分段显示），将定时器中断理论（50ms 中断→20 次累计 1 秒）与实际应用深度融合。作为衔接基础编程（数码管显示）与复杂控制（多任务调度）的关键环节，本节培养学生单片机实时控制能力（定时中断处理）和工程实践能力（软件调试→硬件验证），为后续开发多功能计时器、智能仪表等系统奠定基础，是掌握单片机定时器技术的核心实践任务。 学情分析 学生已掌握单片机基础编程（如数码管静态显示、简单延时函数），但对定时器中断应用（50ms 中断 20 次实现 1 秒计时）、程序流程图绘制及 Keil 工程编译流程认知较浅。部分学生熟悉 C 语言基础语法，但对中断服务函数编写（如定时器 0 中断函数）、寄存器配置（TMOD=0x01、TH0/TL0 初值计算）易出错，尤其在时间常数设置（50ms 定时的初值计算）和中断标志位处理上常因公式理解偏差导致计时不准。实践中，仿真调试时易因 HEX 文件加载错误或定时器参数配置不当出现倒计时异常；下载验证时，硬件接线（数码管与 P2 口连接）接触不良会影响显示效果。需通过流程图示例、代码逐行解析及 “仿真调试 - 硬件验证” 实践，强化定时器中断原理与程序调试能力，突破倒计时器的技术瓶颈。 学习目标 知识目标： 1. 了解定时器 / 计数器的工作方式及特点 2. 掌握定时 / 计数程序的编写方法 技能目标： 1. 能够在 1 位 LED 数码管上实现每秒倒计时，显示数字 “9~0” 循环往复 2. 能够完成 1 位倒计时器的程序流程图绘制、编程、仿真调试和程序下载验证功能 情感目标： 培养情绪管理与自我调节能力，在高强度工作中维持身心平衡与职业健康。 学习重难点 重点： 1. 软件和定时器实现 1 位倒计时器的编程思路和方法 2. 利用定时器中断实现 1 位倒计时器的编程 难点： 1. 准确计算定时器初值以实现所需的定时时间 2. 确保倒计时功能的准确实现 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】 在之前我们已经学会了定时器 / 计数器的基本概念和工作方式，现在我们来进一步探讨如何制作1位倒计时器，以及思考程序是否可以优化。 【新知识传授】 · 软件实现 (1) 绘制程序流程图 ① 启动流程图绘图软件 Diagram Designer，新建一个文件，文件名为 “软件实现 9~0 倒计时器.DDD”，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 保存文件。 (2) 编程（新建工程与源文件） ① 启动 Keil uVision2，新建一个工程文件 “软件实现 9~0 倒计时器.uV2”。 ② 新建一个 C51 源程序文件 “软件实现 9~0 倒计时器.C”，将该文件加载到该工程中。 //软件实现9~0倒计时    #include  "reg51.h"   #define uchar unsigned char   #define uint unsigned int   uchar  n=10;   uchar code SEG[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,                       0x92,0×82,0xf8,0×80,0x90}; //共阳极数码管   void delay(uint ms);                   //函数声明 (3) 编程（新建工程与源文件） void main(void)   {          while(1)          {             if(n==0)                     n=9;              else                     n--;             P2=SEG[n];             delay(1000);   }   }   void delay(uint ms) //函数定义  {        uchar i;        uint j;        for(j=0;j<ms;j++)                for(i=0;i<125;i++);   }   ③ 编译，生成 HEX 文件 “软件实现 9~0 倒计时器.HEX”。 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】 · 软件实现 (1) 仿真调试与程序下载 1　 启动仿真软件Proteus 7.4,新建一个仿真文件(软件实现 9~0 倒计时器.DSN)。 2　 根据电路原理图绘制仿真电路图(省略复位和时钟电路),添加电源(VCC) 和地端，修改元件标号和标称值。 (1) 下载程序，验证功能 ① 启动编程软件EasyPRO Programmer。 ② 加载HEX 文件(静态显示一个字符.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. 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】 · 单片机定时器实现 (1) 编程思路 ① 将共阳极数码管的段码表存入一个 ROM 数组中。 ② 在数码管上显示数码 “9”。 ③ 开定时器 0 中断，启动定时器 0，每 50 ms 中断一次，中断 20 次即 1s，此时将计时数值减 1，然后在数码管上显示对应的数值。 ④ 当计时数值为 0 时，重新将计时数值置为 9，重复倒计时。 (2) 程序代码 ① 启动 Keil uVision2，新建一个工程文件 “软件实现 9~0 倒计时器.uV2”。 ② 新建一个 C51 源程序文件 “软件实现 9~0 倒计时器.C”，根据程序流程图，编写如下 C51 源程序代码。 · 编程实现 #include <reg51.h> unsigned char counter = 0;   // 记录中断次数的全局变量unsigned char i = 9;  // 存放倒计时数值全局变量 unsigned char codeSEG[10] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99,  0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90}; // 共阳极数码管段码表 void timer0(void) interrupt 1 using 0  {     TH0 = -50000 / 256; //重装50ms定时时间常数     TL0 = -50000 % 256;     counter++;     if (counter == 20)  // 每计到20次中断，约为1s的时间(50ms×20 = 1s)         { counter = 0;          if (i == 0)               i = 9; // 当计时数值为0时，重新将计时数值置为9，重复倒计时          else {             i--;         P2 = SEG[i]; // 取对应数字的段码，然后送P2口输出显示     }} void main(void) {     P2 = SEG[9];  // 首先在数码管上显示9     TMOD = 0x01;  // 定时器0，方式1     TH0 = -50000 / 256; // 50ms定时时间常数     TL0 = -50000 % 256;     EA = 1;  // 开总中断     ET0 = 1;  // 允许定时器0中断     TR0 = 1;  // 定时器开始定时     while (1)       {;} } ③ 编译，生成 HEX 文件 “软件实现 9~0 倒计时器.HEX”。 · 注意事项 · 定时器初值的计算要准确，以确保定时时间的精度。 · 定时器溢出标志位 TF0 需要在中断服务函数中手动清零。 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　 绘制程序流程图时，不需要保存文件。（ ） 2　 在单片机定时器实现 9~0 倒计时器中，当计时数值为 0 时，会停止计时。（ ） 3　 简述软件实现 9~0 倒计时器的主要步骤 4　 阐述单片机定时器实现 9~0 倒计时器的编程思路 【分组讨论】 分组讨论，讨论如何优化行列矩阵式键盘电子密码锁的电路设计，提高其稳定性。分析在编程过程中，键盘扫描函数可能出现的问题及解决办法。 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. 软件实现 2. 单片机定时器实现 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 $$