任务二 家电远程控制（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 家电远程控制 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 内容为 “单片机通信技术” 的工程应用模块，以 “家电远程控制” 任务为载体，整合硬件设计（电路原理图、元件清单）、电平转换（MAX232 芯片）、单片机编程（接收程序）及上位机调试（串口软件）。教材延续前序双机通信技术，扩展至 “上位机 - 单片机” 跨平台通信，通过代码示例（定时器 / 串行口初始化、数据接收判断）和流程图强化理论与工程衔接。作为 “串行通信” 章节的实践延伸，本节为物联网远程控制、智能家居等复杂系统开发提供技术支撑，重点培养学生硬件集成（电平转换）、协议配置（波特率匹配）及系统调试能力，是电子信息类专业 “单片机应用” 课程的关键实践环节。 学情分析 学生已掌握单片机串行通信基础（如双机通信的波特率设置、SCON 寄存器配置），但对上位机与单片机跨平台通信（TTL 转 RS232 电平转换）、MAX232 芯片功能及串口调试软件（图 9-11）操作较陌生。部分学生易混淆 TTL 与 RS232 电平标准差异（如单片机 3.3V/5V vs 上位机 ±12V），对通信协议匹配（如发送 0x55 控制 LED）及中断标志 RI 软件清零机制理解不深。编程中，接收数据后条件判断（if (DAT==0x55)）与扩展任务字符 “A”“B” 处理逻辑需精准控制，可能因电平转换错误或波特率不匹配（TH1=0xfa 对应 4.8kbit/s）导致通信失败。需通过 “电平转换实验 - 串口软件调试 - 扩展功能验证” 强化实践，突破跨平台通信与协议设计瓶颈。 学习目标 知识目标： 1. 掌握家电远程控制电路原理图的绘制。 2. 学会制作家电远程控制电路。 3. 能够编写单片机接收程序和调试上位机发送程序。 技能目标： 1. 完成家电远程控制功能的验证。 2. 了解如何修改电路功能实现特定控制。 情感目标： 增强技术应用与实操能力，在专业领域实践中熟练掌握核心技能与操作流程。 学习重难点 重点： 1. 电平转换芯片在电路中的应用。 2. 单片机接收程序的编写和调试。 3. 电路的制作和功能验证。 难点： 1. 理解 TTL 电平与 RS232 电平之间的转换原理。 2. 解决编程和调试过程中出现的问题。 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】 在现代智能家居中，远程控制家电变得越来越重要。今天我们将学习如何使用上位机通过串行口模拟控制家电的启动和停止。 【新知识传授】 · 绘制家电远程控制电路原理图 电路中采用 MAX232 电平转换芯片完成 TTL 电平与 RS232 电平之间的转换，将单片机中的电平转换为上位计算机能够识别的 RS232 标准电平。 (1) 电路核心功能与关键芯片 (2) 电路原理图参考 · 制作家电远程控制电路 - 元件清单 · 制作家电远程控制电路 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 - 单片机接收程序 (1) 单片机接收程序代码 #include "reg51.h" #define uchar unsigned char sbit LED = P1^0; uchar DAT = 0;void main(){     TMOD = 0x20;     TH1 = 0xfa;     TL1 = 0xfa;     SCON = 0x50;     PCON = 0x00;     TR1 = 1;     while(1)     {         while(!RI);         DAT = SBUF;         RI = 0;         if(DAT == 0x55)         {             LED = 0;         }     }} (2) 单片机接收程序功能解释 解释：设置定时器 1 工作方式、波特率，接收上位机数据，若为 0x55 则点亮 LED。 TMOD = 0x20：定时器 1 工作在方式 2，8 位自动重装。 SCON = 0x50：串行口工作于方式 1。 PCON = 0x00：SMOD = 0，传输速率设置为 4.8kbit/s。 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】 · 上位机发送程序调试 对上位如果使用 VB 等软件编写上位机发送程序，可以使用相应编程环境的调试功能进行调试。 机发送程序进行调试可以使用串口调试软件。 · 下载程序，验证功能 1　 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。 (1) 定时器 1 配置分析 (2) 串行口配置分析 (3) 传输速率配置分析 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　 在家电远程控制电路中，MAX232 电平转换芯片的作用是什么？ 2　 在单片机接收程序中，TMOD = 0x20 表示什么？ 3　 若要修改电路功能，让上位机发送字符 “A” 时 LED 开始秒闪，应该在单片机程序中如何实现？ 4　 在串行通信中，SCON = 0x50 表示什么？ 5　 阐述单片机接收程序中，接收数据和控制发光二极管的过程。 6　 说明单片机接收程序中，设置定时器和串行口的代码及作用。 【分组讨论】 讨论在远程控制家电过程中，如何提高通信的稳定性和可靠性。分析拓展任务中，实现 LED 秒闪和常亮的具体编程方法。 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. 绘制家电远程控制电路原理图 2. 制作家电远程控制电路 - 元件清单 3. 制作家电远程控制电路 4. 编程 - 单片机接收程序 5. 编程 - 代码分析 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 $$