單片機控制電動機

教學(xué)設(shè)計課程名稱電機控制技術(shù)課型新授課課時180分鐘（4節(jié)課）課題單片機控制三相異步電動機班級18機電（32人）教材《電工技能自與實訓(xùn)》高等教育出版社會《單片機技術(shù)及應(yīng)用》電子工業(yè)出版社授課時間2019年教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1、通過復(fù)習(xí)“電動機可逆運轉(zhuǎn)控制電路”，理解三相異步電動機正反轉(zhuǎn)原理，能讀懂并且繪制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的主電路2、通過制作單片機控制板，理解單片機內(nèi)、外部資源和單片機運行的最小系統(tǒng)3、通過參與系統(tǒng)的調(diào)試，初步知道怎樣用C語言控制單片機，并能單獨修改調(diào)試控制系統(tǒng)能力目標(biāo)1、通過同學(xué)之間討論和網(wǎng)絡(luò)查資料或老師解答，能按要求完成單片機控制板的制作2、通過收集資料和觀摩成品，能完成整體電路的接線3、通過參與、模仿，敢和會調(diào)試控制系統(tǒng)并能解決遇到問題情感目標(biāo)1、通過參與項目制作調(diào)試，培養(yǎng)團(tuán)隊意識，2、通過項目調(diào)試的成功，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到愛學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)的高度3、通過評價競爭，培養(yǎng)清潔、清掃、安全規(guī)范職業(yè)素養(yǎng)教學(xué)重點按要求準(zhǔn)確制作、連接控制電路實現(xiàn)預(yù)期功能并達(dá)到一定的工藝要求教學(xué)難點系統(tǒng)的調(diào)試和故障的排查學(xué)情分析1、個性特征：中職二年級學(xué)生，對新鮮事物特別感興趣，好動，活躍，喜歡被人關(guān)注，喜歡表現(xiàn)?；A(chǔ)知識不扎實，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)依賴性強。2、學(xué)生底子：已經(jīng)學(xué)相關(guān)課程一電工基礎(chǔ)（三相異步電動機原理、電動機點動、長動、正反轉(zhuǎn)等接觸繼電器控制電路）；單片機原理及應(yīng)用；電子元器件的識別等

3、能力及情感：具備初步的收集、分析和利用信息能力，有一定發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力。對自己喜歡或者是追求的知識非常主動認(rèn)真學(xué)習(xí)，喜歡動手操作，但對理論的學(xué)習(xí)是比較被動的。教材處理思路本課題內(nèi)容綜合了電動機繼電器控制和單片機技術(shù)，并且學(xué)生為一年級學(xué)生，已經(jīng)對用繼電器控制電動機和單片機簡單應(yīng)用技術(shù)有一定的基礎(chǔ)，所以《電工技能自與實訓(xùn)》和《單片機技術(shù)與應(yīng)用》這兩本教材作為學(xué)生的查閱資料和復(fù)習(xí)資料，接觸器組成的主電路學(xué)生比較熟悉，所以《電工技術(shù)與實訓(xùn)》僅為學(xué)生復(fù)習(xí)電動機正反轉(zhuǎn)原理使用，有個別對主電路不熟悉的也作為參考用，在實訓(xùn)場僅放置幾本供學(xué)生查閱?！秵纹瑱C原理與應(yīng)用》這本書，這生會用得多，因為單片次的內(nèi)外資源比較多，不但硬件電路比較復(fù)雜，而且程序的理解和編寫修改更加需要查閱，所以引導(dǎo)學(xué)生看重點章節(jié)。教學(xué)方法項目教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法、實習(xí)作業(yè)法、理論實踐一體化教學(xué)法教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備教學(xué)資源（套）：1、控制板材料：萬能板、電子元件、電烙鐵和焊錫（學(xué)生自備或提供）2、主電路：工具、導(dǎo)線、木板、接觸器（線圈220V）、接線端子、三相異步電動機3、調(diào)試：電腦、編程器教學(xué)環(huán)境：電工實訓(xùn)室（配備若干臺電腦）教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖組織教學(xué)1、布置實習(xí)場地（附）2、分好小組（4人/組）：【2人焊接電路板，2人制作主電路，其中一個為組長，學(xué)習(xí)能力較好、動手強的同學(xué)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)小組進(jìn)度】備好設(shè)備和教具準(zhǔn)備上課營造良好的課堂氛圍

課前準(zhǔn)備（8分鐘）1、清點班級人數(shù)，2、按小組分發(fā)控制板材料和主電路材料3、分發(fā)零件清單、任務(wù)書、任務(wù)完成評價表、故障排除表4、分發(fā)電工工具5、強調(diào)安全規(guī)范，大聲朗讀“聽從指揮、安全第一”總指揮，安排好所要準(zhǔn)備的元件、器材等。領(lǐng)取工具及電氣元件、器材等小組共同合作，互助互學(xué)，提高學(xué)生對學(xué)習(xí)興趣。情景引入（10分鐘）1、前奏通過視頻或圖片讓學(xué)生回憶繼電接觸器和PLC控制方法，提示學(xué)生思考更加柔性的單片機控制，進(jìn)而引入新課。**& ?. 停止 順啟動I 「=&rnWii 逆啟動 1 ■教師播放視頻或展示圖片，并提問相關(guān)問題引導(dǎo)學(xué)生思考。問：“繼電器控和PLC各有什么優(yōu)缺點，還有什么辦法可以控制嗎？”學(xué)生發(fā)表看法后教師展示成品（控制的視頻）從成本、制作簡單周期短、功能強大并且增減容易等方面引導(dǎo)學(xué)生，并展示成品（多功能控制）學(xué)生討論遷移：繼電接觸器控制接線復(fù)雜，PLC簡單，但對非開關(guān)量輸入不靈活，并且成本高，單片機控制怎么樣？通過觀看視頻，學(xué)生討論思考引入生活中相關(guān)視頻和圖片、演示，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而調(diào)動學(xué)生積極性。學(xué)生有總體思路，信單片機能控制電動機，大概了解怎么控制，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望ABCILL雙五核.斑控制__ KM1.sM-pgr1i員“44府j SB2 KM1\"2FR正N后動1——10.0 ?°— —㈠一正村接觸第SB2-I0.0 'j' \ d KM1>YI氏*?■后動■一1- 10.1 KM2KM1SB3-I0.1 人 co,「| 兀- 反抬被■觸髭SB1 I I KM2-Y2停止 —丁一10.2SB1-I0.2 L. m―0電方~2、導(dǎo)入：簡單討論單片機的功能，引導(dǎo)學(xué)生思考單片機能否控制電動機，又應(yīng)該如何控制。03TLD-3FFS-A.DC12V?" 20A16VDC-誓 丁9n.D-3fF-S-CDC-12V?20A16VDCI?B(JL?■1E":[■一???????????S,??-:::???■：：：-.o....■ 一■?：I

囹*/1確立1、單片機控制板的制作指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)在教師的引書確立任務(wù)，知道導(dǎo)下，分析任任2、電動機主控電路的制作要做什么，并提示務(wù)書，結(jié)合任提高學(xué)生的總結(jié)務(wù)學(xué)生怎么做。務(wù)完成評價歸納能力。落實（20分鐘）3、調(diào)試控制板（程序下載、通電測試）表討論、制定知識目標(biāo)。工作計劃書，4、綜合調(diào)試并用文字板書出來。任務(wù)一：單片機控制板制作。學(xué)生在操作過程中，出現(xiàn)的問題指導(dǎo)學(xué)生安裝兀件小組合作，利加以糾正與指導(dǎo)。情況及檢查元原件用萬用表檢教師引導(dǎo)提示，好壞的方法查元件好壞，學(xué)生動手操作，并按照樣板加強學(xué)生的動手插好元件焊操作能力。實?iSB：：：：：：二1處三二|娜鳴…./FB*接。任務(wù)二：電動機主電路制作。施學(xué)生在操作過程中，出現(xiàn)的問題教師引導(dǎo)提示，任加以糾正與指導(dǎo)。學(xué)生動手操作，務(wù)（90分鐘）課堂中巡回指導(dǎo)學(xué)學(xué)生采取小生操作情況，指出組合作方式，加強學(xué)生的動手

(tI1"|liJ* ■ —INfpTM-JULd.」KHl.j|g|注：任務(wù)一與任務(wù)二同任務(wù)三：控制板調(diào)試，程試。01步序下幅IJ1艮.If,載、通電測10勺晝在過程中出色的地方及存在的不足。引導(dǎo)學(xué)生掌握電路調(diào)試的步驟和方法老師指導(dǎo)學(xué)生檢查線路，發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)學(xué)生解決問題，并指導(dǎo)學(xué)生填好故障排除表根據(jù)電動機主電路原理圖進(jìn)行安裝接線。學(xué)生編譯下載程序并調(diào)試控制板四人合作，連接檢測，配合老師做好調(diào)試工作，遇到故障，排除并填寫故障排除表操作能力。通過學(xué)生動手操作順利突破重點、難點。觀察指示燈是否正常測試鈕及對應(yīng)繼電器任務(wù)四：綜合調(diào)試連接控制板與電動機檢測無誤后，先通電運380V綜合調(diào)試。d廳H，%飛］觸點是否正確運行L主電路行控制板，再接一尸3?廠

成果展示（20分鐘）1、老師協(xié)助組長做好任務(wù)評價表2、老師指導(dǎo)學(xué)習(xí)過程評價表2、優(yōu)秀作品評選【優(yōu)秀作品拍照在微信交流群發(fā)表】指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行評分。教師點評，好的好在哪，不足的地方又在哪。共同參與，學(xué)生進(jìn)行小組自評、互評環(huán)節(jié)，評選優(yōu)秀作品。學(xué)生對自己所學(xué)知識進(jìn)行歸納總結(jié)總結(jié)評價（8分鐘）教師進(jìn)行綜合性評價教師對本次課學(xué)生完成情況進(jìn)行總結(jié)評價每小組派一代表將小組自評、互評分?jǐn)?shù)填寫在黑板白紙上。評價學(xué)生對本次課掌握的情況并給出建議。拓展延伸（16分鐘）分發(fā)“練習(xí)歸納總結(jié)”，學(xué)生討論、練習(xí)，學(xué)以致用，進(jìn)一步檢驗和鞏固知識引導(dǎo)學(xué)生解決問題通過訓(xùn)練，調(diào)動學(xué)生自主探究的主動性，達(dá)到遷移和升級的目的課內(nèi)知識鞏固，課外活動拓展能力。達(dá)到遷移應(yīng)用的效果教學(xué)反思本課優(yōu)點：1、熟悉的內(nèi)容但又特殊應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力；有趣的項目又能培養(yǎng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2、充分體現(xiàn)了做中學(xué)，做中教，與學(xué)生活動過程中力口強交流與溝通。不足之處：1、個別同學(xué)參與不夠積極。2、知識多繁雜，難度較大，有出現(xiàn)效果不理想的現(xiàn)象

附一：零件清單姓名： 姓名： 組別：序號清單備注序號清單備注11221331441551661771881992010211122附二：任務(wù)書安爨與調(diào)試卷劈書1、根據(jù)給出的電動機正反轉(zhuǎn)主電路圖（圖1）,選擇恰當(dāng)?shù)碾姎庠惭b電路。2、根據(jù)電動機正反轉(zhuǎn)控制板電路圖（圖2）2、根據(jù)電動機正反轉(zhuǎn)控制板電路圖（圖2）P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3POJP1.4P03P1.5PCL4P1.6PQ5PL7僅KP0.6on7P3.0/RXDEA/VPPP3.1/TXDALEP32INT0PSENP33INT1P2.7P3.4/F0P2.6P3.5JT1P2.5P3.6/WRP2.4P3.7氽DP23XTAL2P2.2XTAL1P2.1GNDF2.0恰當(dāng)?shù)碾姎庠惭b電路。圖23、根據(jù)控制要求連接主電路和控制板并調(diào)試功能。（程序指定文件夾）單片機控制板附三：練習(xí)歸納總結(jié)練習(xí)歸納總結(jié)附三：練習(xí)歸納總結(jié)練習(xí)歸納總結(jié)1、討論：怎樣接線才安全，快速和美觀?2、相互解釋什么叫互鎖，這個項目哪個地方用嗎？目的又是什么？3、如何增加熱繼電器的保護(hù)功能，請畫出原理圖并說明4、修改程序，例如把SB1與SB2功能交換。5、修改程序，SB1實現(xiàn)正轉(zhuǎn)點動功能6、修改程序，SB1啟動，SB2停止，且啟動時，先正轉(zhuǎn)1min，自動轉(zhuǎn)換為反轉(zhuǎn)。

附四：任務(wù)完成評價表任務(wù)完成評價表附四：任務(wù)完成評價表任務(wù)完成評價表任務(wù)名稱：單片機控制電動機名字:時間序號評價項目評價內(nèi)容分值評分標(biāo)準(zhǔn)扣分原因得分1任務(wù)準(zhǔn)備工具，材料，資料是否準(zhǔn)備5工具，材料準(zhǔn)備好（5分）2控制電路板工藝和功能201、電氣元件正確，得2分2、電氣元件擺放合理，得3分3、焊接美觀，得5分4、功能一：指示燈要求亮，得5分5、功能二：輸入輸出功能正常，得5分3繼電器主電路工藝和功能201、電氣元件正確，得2分2、電氣元件擺放合理，得3分3、接線美觀（導(dǎo)線縱直橫平、線上下垂直），得5分4、功能正常，得6分5、根據(jù)主電路，控制電路和電源相序不同選擇不同線顏色，得2分6、導(dǎo)線預(yù)留余量，得2分4調(diào)試操作與素養(yǎng)201、操作規(guī)范，得5分2、團(tuán)隊合作，得5分3、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，得5分4、積極主動，得5分4實操過程記錄填寫清晰，準(zhǔn)確51、正確占3分2、清晰，簡潔占2分5安全操作是否帶電插拔線，是否損壞設(shè)備201、損壞設(shè)備該項為0分并倒扣總分的10分2、帶電插拔線該項為0分并倒扣總分的10分，立刻停止學(xué)生操作。5工作過程5S現(xiàn)場5S101、現(xiàn)場只保留需要的設(shè)備和工具占2分2、現(xiàn)場設(shè)備，工具，材料擺放有序占2分3、現(xiàn)場干凈明亮占2分4、操作者精神向上，衣著干凈整齊，占2分5、操作者操作規(guī)范，有良好行為和習(xí)慣占2分附五:工作計劃書工作計劃書附六：過程性評價表學(xué)生學(xué)習(xí)過程性評價表任務(wù)名稱：單片機控制電動機名字:時間學(xué)生學(xué)習(xí)過程性評價表（包括學(xué)習(xí)能力、專業(yè)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度評價）評價項目學(xué)生自評學(xué)生互評老師評價優(yōu)秀良好合格不合格優(yōu)秀良好合格不合格優(yōu)秀良好合格不合格學(xué)習(xí)能力評價(30分)1、能明白電動機正反轉(zhuǎn)控制原理（10分）2、了解單片機最小系統(tǒng)及程序下載（5分）3、能回答老師提出的問題（5分）4、知道如何搭建電路（5分）5、能根據(jù)故障現(xiàn)象，找到錯誤之處（5分）專業(yè)能力評價(40分)1、明白任務(wù)（5分）2、能夠有序搭建電路（10分）3、