单片机应用技术 教案 项目7 声光报警器设计与实现.docx

教案7项目7声光报警器设计与实现一、教学设计课程名称单片机应用技术学习项目项目7声光报警器设计与实现授课学时授课班级授课人数所选教材单片机应用技术线上线式教学教学内容项目7声光报警器设计与实现以MCS-51单片机为主控芯片，外接传感器及声光、显示电路，通过编程实现自动监测、实时报警和状杰信息显示等功能，完成智能声光报警器的设计与实现。其他资源媒体资源微课、PPT,视频、关小游戏，keil4,动画，职教云平台，智能小车、智慧大棚模拟沙盘+VR虚拟仿真系统、闯Proteus软件等环境资源嵌入式实训室、教学一体机、机器人测试平台、腾讯课堂学情分析知识基础1已掌握C51单片机最小系统、GPIO工作原理。2已学会C51单片机最小系统、GPlO应用、LED、独立按键等外设模块的电路设计方法。认知能力1具备使用ProteUS仿真软件进行模拟仿真的能力。2能根据符号正确识别元器件类型。3能正确识别常见集成电路封装形式。4能通过电路原理图准确识读元器件型号、参数等信息。教学目标学习特点素质目标1通过实现红外报警器的功能和新冠疫情构建思政元素，将培养学生的民族自豪感、民族担当的责任感抗“疫”精神，融入到红外报警子系统的需求设计与制作中。2通过析构设仿评做，全过程培养学生团队合作意识、诚信意识。知识目标1通过红外报警子系统功能分析，掌握报警器的工作原理。2通过红外报警子系统设计，掌握C51的中断的概念及中断系统结构。能力目标1能根据红外报警子系统的设计，在PrOtUeS仿真软件中选用合适的器件完成红外报警子系统的仿真原理图2通过报警器的实物制作，能读懂简单电子产品电路原理图，并根据原理图和位号图进行电子电路焊接、装配、排故及调试。教学重难点重点1报警电路的工作原理。2C51单片机中断的体系结构。教学方法难点C51单片机中断的体系结构。教法任务驱动教法、情景化教法、差异化教法、讨论式教法学法自主式学习、协作式学习、体验式学习、探究式学习二、知识点结构图-课前报警电路工作原理C51单片机中断的概念A蛭鸣器的工作原理和使用I卜缁S警子系统硬件方案分析项目8-1硬件部分。-课中(C51单片机中断的概念和体系结构任务1：根据方案分析，选择合适的瑞银彩工外报警子系统仿真电路任务2:使用示例代码包完成红夕限警子系统功能仿真-顿1完成红外报警子系统硬件实物焊接制作、教学实情MI教学环节教学内容教学活动设计意图信息化手段教师活动学生活动线上学习学习内容1学习报警器电路及工作原理2学习中断的概念任务发布：在职教云上发布本堂课项目的学习任务单。1课前学习：下载学习任务单并完成学习任务单的课前任务2问题记录：将疑问的地方归纳记录，课中进行反思并学习培养学生自主学习能力，预习课程内容。课中学习更有针对性，提高学习效率。职教云平台教学环节项目导入学习诊断课前小测试发布测验：利用职教云根据学习内容布置测试题。课前分析：分析学生课前测验数据，抓住学生出问题较多的知识点，课堂上进行着重讲解。根据学习资料完成课前测试，做好问题记录检测课前学习效果职教云平台策略调整问题反馈与策略调整：根据课前测试结果显示，学生对报警器的工作原理不是很理解，教学中需要针对重难点，引入直观的动画、视频等信息化资源帮助同学们理解知识点，引入具体的任务制作报警器。教学内容教学活动设计意图信息化手段教师活动学生活动1项目情景视频播放2红外报警子系统实物展示项目引入：播放视频：毕业学生创业大棚种植遇到多种困难，引导学生思考如何用所学知识解决师兄面临的困难。新知引入：.引导项目分解，通过实物展示，引出本次课内容红外报警器的设计与制作（板书本节课内容知识点）。2发起头脑风暴，引导学生思观看视频，思考如何用所学知识解决师兄面临的困难。参与头脑风暴：思考红外报警器功能如何实现。创设情境，能激发学生探求知识的欲望，在课堂上通过实物展示，能激发学生的参与意识、创新意识，使其主观上产生对新知识追求的渴望。职教云/视频/实物展示考红外报警器功能如何实现。明确项目任务：红外报警子系统的设计与制作1职教云头脑风暴结果展示，学生分组，请代表讲解本组数据红外报警子系统功能的实现。2归纳总结明确任务：完成红1学生分享构思2学生讨论：思考功能实现路径规则宣导，明确学习目标。任务r.工L.,-就分析，能有效培职教云项目一9一1.lL-X礴F号养学生勤于思考，敏于发现。分析IdIr11r.外报警子系统的设计与制作硬件方案设计：1红外报警子系统方案设计1引导学生完成方案需求分析。1小组讨论：组内讨论数据远程传输子系统硬件设计方案。小组讨论，培养学生团结协作的能力、锻炼学生沟通交流自我学习的能力。职教云/实物展示项目2绘制红外报警系统设计方案组成框图2教师点评：做点评，充笈总结确定给上计方案。对各/、肯定H红外组设计方案学生的成果，报警电路设1动手绘制：红外报警系统设计方案组成框图。2小组代表汇报方案设计。电路设计能有效地考查学生创造性思维能力，分析综合能力以及知识的应用能力。职教云/实物展示实施幡,蝮一一一ST>'4<r7*MM÷一一UM映<BNti红外报警子系统组成框图硬件电路分析1C51单片机最小系统2按键模块设计（人体释热红外探测模块设计）3OLED模块设计4声光信号输出模块设计知识点：蜂鸣器的分类及工作原理提出问题：LED灯、按键、最小系统设计注意事项，并发布随堂测试。新知引入：要实现报警的功能需要使用蜂鸣器。1介绍蜂鸣器的分类及工作原理°.98无源蜂鸣器有源蜂鸣器1学生思考问题，独立完成教师发布的课堂测试。2聆听并在相应的活页式讲义中做好记录。动画演示：蜂鸣器的工作原理蜂鸣器动画帮助学生理解蜂鸣器工作原理通过动画演示，加深学生对知识的理解，掌握重点知识。职教/PPT/动画演示知识点：1报警电路的工作原理2人体释热红外探测模块工作原理L通过实物展示讲解人体热释电红外传感器，分析人体释热红外探测模块工作原理。重点讲解报警电路（元件选择、蜂鸣器工作原理、报警模块电路分析）。1聆听学识，并做IJ.HiJr通-学习红外传感器知好课堂笔记。i而ir'题思政点：通过人体热释电红外传感器，由芯片导入核心技术是国之重器，鼓励学生勤奋学习，积极掌握技能，提高自主创新能力，PPT/职教云发布课堂测验：利用职教云发布随堂测试，学生完成后评讲一胃通红夕2独立完r二、报警电路原理图成随堂测验。测验。知识点：C51中断的概念项目实施在单片机中，这种程序在执行过程中由于其它原因而被中途打断，转而进行相应的中断处理，待中断处理完毕再继续执行原来被中断的程序这一过程称为单片机的中断1通过列举生活中的例子介绍中断的概念。HB一国:*MM：':CQEIH*-:J、，二：引导学生思考单片机中的中断又是怎么样的呢？通过展示Protues仿真软件绘制的红外报警器仿真原理图，并运行仿真让学生体验红外报警器的功能，说明单片机的中断。聆听：跟随老师学习单片机中断类的概念观摩：红外报警器功能体验知识点：1对比生活中的中断和C51单片机的中断通过新冠疫情与单片机中断对比讲解，使中断的抽象概念与知识点都能与新冠场景一一对聆听&思考：聆听老师的讲解，对比学习生活中的中断和C51单片机的中断，理解中断现象培养学生的爱国主义精神和科学精神。三思政点：1通过疫情爆发停工停产到全民抗“疫”，复工复产的过程，让学生感受到祖国的伟大。2通过抗“疫”事件警醒同学们学习抗“疫”精神，养成充满信心、敢于胜利的积极乐观精神。Proteus仿真平台/PPT通过列举生活中的中断和C51单片机的中断PPT项目实施2C51单片机中断源的分类应，学习掌握C51单片机的中及中断管理过程。对比，帮助。INTO.外部中断o,中断请求信断相关概念和特点。号由P3.2脚输入。记录：做好课堂笔记，并将遇INT：外部中断1中断请求信号ON到的问题记录到活页式讲义总由P3.3脚输入。结与问题反馈中TF0：定时器TO溢出中断。三-，->TF1：定时器1溢出中断。Rl或TL串行中断。=0新冠疫情与单片机中断对比图1说明通过报警器按键引入中断，介绍中断源的概念。2、中断源分类知识点：C51单片机的体系结构及中断的响应机制(5min)93B51中系晚内然指MEB问题引导：引导学生思考引出聆听&思考：聆听老师的讲解，1课堂在深入体C51单片机中断的内部体系结学习C51单片机中断管理的工验中精彩展开，构及中断的响应机制。作原理，理解生活中的中断现让学生充分实新知讲解：C51单片机的体系结象及中断管理过程。践、体验。构及中断的响应机制。记录：做好课堂笔记，并将遇2通过随堂测PPT/动利用3D动画演示C51单片机中到的问题记录到活页式讲义总验了解学生对画断的响应机制。结与问题反馈中。重难点的掌握任务发布：利用职教云发布随测验：独立完成随堂测验情况，及时调整堂测试，学生完成后评讲测验。教学策略。项目实施任务：1 .用Protues仿真软件绘制报警电路仿真原理图。2 .仿真体验产品功能新知实践：1组织实操：明确设计要求用Protues仿真软件绘制报警电路仿真原理图。2发放红外报警子系统的示例代码包。3巡视指导：巡回检查各个小组的实操情况，随机注意课堂纪律以及是否有学生提问，注意个别基础较差学生的情况。新知实践：1绘制红外报警子系统仿真原理图。2使用示例代码包完成红外报警子系统功能仿真与调试，并做好调试记录。通过仿真模拟红外报警器的功能，培养学生互助协作、精益求精、严谨细致的工匠精神。Proteus仿真平台项目考核项目考核考核评价，教师针对各个小组课堂的表现情况、作品展示情况点评，充分肯定学生的成果，做好成绩考核记录。1分组展示仿真结果。小组成员自评：学生针对自