項目9單片機(jī)應(yīng)用技能實訓(xùn)(C語言)教案

1、.單片機(jī)應(yīng)用技能實訓(xùn)（C語言）教案項目9項目9 點陣LED屏顯示電路制作任務(wù)1 項目相關(guān)知識學(xué)習(xí)一、案頭任務(wù)項目相關(guān)知識學(xué)習(xí)授課時間年 月 日授課班級教學(xué)形式講授、討論授課時數(shù)2課時教學(xué)用具教學(xué)資源項目制作成品或元件、課件課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)1、理解LED屏結(jié)構(gòu)及工作原理。2、掌握LED屏的顯示方式。3、掌握LED屏與單片機(jī)的接線方法。4、掌握在C51中調(diào)用匯編語言子程序的方法。教學(xué)重點1、LED顯示方式及連接。2、在C51中調(diào)用匯編語言子程序的方法。教學(xué)難點1、對LED屏顯示方式理解。教學(xué)過程1、通過對顯示屏的討論，引出項目任務(wù)。2、LED屏的結(jié)構(gòu)及工作原理。3、LED屏的顯示方式。4、LED屏

2、與單片機(jī)的接線方法。5、在C51中調(diào)用匯編語言子程序的方法。教學(xué)后記二、教學(xué)實施過程實施環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)學(xué)方法組織教學(xué)1、檢查學(xué)生出勤情況并做好記錄。2、調(diào)整學(xué)生的注意力，為上課作準(zhǔn)備。互動交流復(fù)習(xí)提問1、項目8中數(shù)碼管的顯示方式是動態(tài)顯示還是靜態(tài)顯示？2、以同學(xué)們的理解，LED屏是什么？本項目的終極目標(biāo)是制作一個單片機(jī)控制的LED屏顯示電路。提問導(dǎo)思導(dǎo)入在項目6和項目8中，用數(shù)碼管來顯示數(shù)字，也可以用來顯示一些字符，但是，顯示字符時有一定局限性，所以，當(dāng)要顯示一些英文字符時，考慮用LED屏。在進(jìn)行項目制作之前，學(xué)習(xí)LED屏的相關(guān)知識。啟發(fā)學(xué)習(xí)積極性講授新課一、LED點陣顯示模塊的結(jié)構(gòu)、工作原理

3、及顯示方式1、LED點陣顯示模塊結(jié)構(gòu)及工作原理LED點陣顯示模塊是一種能顯示圖形、字符和漢字的顯示器件。一個LED點陣顯示模塊一般由88個LED發(fā)光二極管方陣組成，其外形如圖9-2所示。88LED點陣顯示模塊原理結(jié)構(gòu)如圖9-3所示。我們可以把每一個LED發(fā)光點理解為一個像素，88點陣顯示屏可以顯示在64像素范圍內(nèi)的任何圖形。 圖9-3 圖9-22、LED點陣顯示模塊的顯示方式LED點陣顯示模塊的顯示方法必須采用動態(tài)掃描方式，一般采用逐行掃描。以圖9-3所示為例，一幅圖形的每行由一個8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)構(gòu)成，將這些數(shù)據(jù)稱為顯示數(shù)據(jù)點陣碼。比如顯示字符“O”的點陣碼為：3CH、42H、42H、42H、4

4、2H、42H、42H、3CH（如圖9-4所示）。一般顯示漢字采用的是1616的點陣模式或者更多，但是原理是相同的。 圖9-43、LED顯示模塊與單片機(jī)的連接一個88LED顯示模塊與單片機(jī)的連接需要兩個并行端口，一個端口接行線，另一個端口接列線。用兩個88LED顯示模塊可構(gòu)成816點陣，則要有三個并行端口與其相連，一個并行端口接8位行線，另兩個并行端口與16位列線相連。當(dāng)并行端口不夠用時，可用項目十中介紹的并行I/O端口擴(kuò)展方法進(jìn)行端口的擴(kuò)展。圖9-5是單片機(jī)與兩個88LED顯示模塊的接線示意圖。 圖9-5二、C51調(diào)用匯編語言子程序的方法1、C51程序調(diào)用匯編語言子程序的編寫方法（1）先按照C

5、語言的格式來編寫匯編語言子程序架構(gòu)，并將SRC_CONTROL激活（激活方法參照項目8）。（2）對該子程序架構(gòu)進(jìn)行編譯后，就會在列表文件中清楚地看到產(chǎn)生的匯編程序（擴(kuò)展名為.SRC）。（3）按照.SRC文件結(jié)構(gòu)，重新編寫匯編語言子程序。2、在C51中調(diào)用匯編語言程序需注意事項（1）被調(diào)用匯編語言子程序要在主程序前先進(jìn)行聲明。 （2）保證參數(shù)的正確傳遞。（3）編譯時要將SRC_CONTROL激活，將匯編語言子程序以及相應(yīng)的庫函數(shù)添加到項目中。3、應(yīng)用舉例例9-1 編寫一個匯編語言延時子程序，在C語言中調(diào)用該延時程序，從P1.0輸出方波。（1）先用C語言編寫延時子程序（delay.c）如下：voi

6、d delay();（2）編譯后，產(chǎn)生的列表文件如下：NAMEDELAY?PR?delay?DELAY SEGMENT CODE PUBLICdelay; void delay()RSEG ?PR?delay?DELAYdelay:; SOURCE LINE # 1; ; SOURCE LINE # 2; ; ; SOURCE LINE # 4RET ; END OF delayEND（3）按照.SRC文件結(jié)構(gòu)，重新編寫匯編語言子程序如下：NAME DELAY?PR?delay?DELAY SEGMENT CODE PUBLICdelayRSEG ?PR?delay?DELAYdelay:MO

7、V 30H,#200D1:MOV 31H,#250 DJNZ 31H,$ DJNZ 30H,D1RET （4）編寫C程序，在主程序中調(diào)用延時子程序，程序如下：#includesbit p10=P10;extern delay(); /聲名匯編語言子程序void main()while(1) p10=!p10; delay(); 用多媒體展示圖9-2、圖9-3。對照圖9-3介紹其工作原理。細(xì)致說明點陣碼的含義。重點說明連接原理及實際使用時的注意事項。通過舉例說明C語言調(diào)用匯編語言子程序的方法步驟。課堂小結(jié)1、LED顯示模塊的結(jié)構(gòu)原理。2、LED顯示模塊的顯示方式。3、LED顯示模塊與單片機(jī)接線方

8、式4、在C51中調(diào)用匯編語言子程序的方法。課后作業(yè)自我測評1題、2題、3題。任務(wù)2 LED屏顯示電路硬件、軟件設(shè)計一、案頭任務(wù)LED屏顯示電路硬件、軟件設(shè)計授課時間年 月 日授課班級教學(xué)形式講授、討論授課時數(shù)2課時教學(xué)用具教學(xué)資源課件、單片機(jī)應(yīng)用制作成品課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)1、掌握LED顯示模塊顯示方式。2、掌握LED屏顯示電路的整體構(gòu)成。3、理解應(yīng)用程序的編程思路。教學(xué)重點1、LED屏顯示電路設(shè)計。2、應(yīng)用程序的編程思路。教學(xué)難點1、應(yīng)用程序的編寫思路。教學(xué)過程1、復(fù)習(xí)LED顯示模塊的顯示方式及點陣碼。2、介紹項目任務(wù)要求。3、根據(jù)項目任務(wù)要求引導(dǎo)設(shè)計硬件電路。4、應(yīng)用程序流程圖繪制。5、應(yīng)用程

9、序設(shè)計。教學(xué)后記二、教學(xué)實施過程實施環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)學(xué)方法組織教學(xué)1、 檢查學(xué)生出勤情況并做好記錄。2、 調(diào)整學(xué)生的注意力，為上課作準(zhǔn)備?；咏涣鲝?fù)習(xí)提問1、LED顯示模塊的顯示方式如何？2、怎樣獲得LED點陣碼？提問導(dǎo)思導(dǎo)入在學(xué)習(xí)了LED屏的相關(guān)知識后，我們利用所學(xué)知識進(jìn)行項目硬件電路設(shè)計。項目要求如下：利用單片機(jī)及相關(guān)擴(kuò)展芯片，制作點陣LED屏顯示電路來實現(xiàn)字符顯示。要求用兩個88點陣LED模塊來顯示“OK”兩個字符。啟發(fā)學(xué)習(xí)積極性講授新課一、項目硬件電路設(shè)計1、電路構(gòu)成方案設(shè)計根據(jù)項目要求，本項由兩個LED模塊來顯示字符，需要3個端口，使用P0、P2、P3口。本項目硬件由單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)

10、、輸出驅(qū)動電路、LED點陣顯示模塊電路構(gòu)成。2、電路設(shè)計根據(jù)電路構(gòu)成方案，對各組成部分進(jìn)行設(shè)計。難點是輸出驅(qū)動電路構(gòu)成，硬件電路原理如圖9-6所示。圖9-6 電路原理3、元件選擇 （1）復(fù)習(xí)晶振電路元件及復(fù)位電路元件的選擇。（2）LED點陣模塊及限流電阻的選擇。選用共陽模塊，限流電路R10R25：100（3）擴(kuò)展芯片選擇：74HC573，上拉電阻R2R9：10K。二、應(yīng)用程序編寫1、應(yīng)用程序流程圖繪制該項目要求是開機(jī)后需顯示“OK”兩個字符。根據(jù)LED點陣掃描顯示原理，繪制主程序流程圖如圖9-7所示。 圖9-72、程序設(shè)計根據(jù)流程圖編寫程序，參考程序如下： #includeunsigned c

11、har code dzm18=0xc3,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xc3;unsigned char code dzm28=0x11,0xb7,0xaf,0x9f,0xaf,0xb7,0xbb,0x18;/OK點陣嗎void delay() ; /聲名延時函數(shù)/*以下是主函數(shù)*/void main()unsigned char i,j;P0=0x00; /清屏while(1) j=0x01; /指向第一行 for(i=0;i8;i+) P0=j; /輸出行信號 P2=dzm1i; /輸出相應(yīng)行點陣碼 P3=dzm2i; /輸出相應(yīng)行點陣碼 delay();

12、/調(diào)用延時函數(shù) j=j1; /左移指向下一行 P0=0x00; /清屏 老師和同學(xué)共同討論電路構(gòu)成方案。老師和同學(xué)共討論設(shè)計，在黑板上畫出設(shè)計圖如圖9-6。通過提問或討論方式由同學(xué)進(jìn)行選擇?？煽紤]用多媒體展示圖10-7。由老師進(jìn)行講解。由老師和同學(xué)一起完成程序編寫。課堂小結(jié)1、LED屏顯示電路控制電路設(shè)計。2、應(yīng)用程序設(shè)計,關(guān)鍵是程序流程圖設(shè)計。課后作業(yè)自我測評5題、6題。任務(wù)3 LED屏顯示電路的計算機(jī)仿真一、案頭任務(wù)LED屏顯示電路的計算機(jī)仿真授課時間年 月 日授課班級教學(xué)形式老師演示、學(xué)生練習(xí)授課時數(shù)2課時教學(xué)用具教學(xué)資源機(jī)房、相關(guān)課件課前準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)1、LED屏顯示電路設(shè)計的計算機(jī)仿真

13、驗證。2、提高工具軟件的使用熟練程度。3、熟練電路應(yīng)用程序設(shè)計。教學(xué)重點1、LED屏顯示電路設(shè)計的計算機(jī)仿真驗證。2、程序編寫與修改。教學(xué)難點1、仿真電路運(yùn)行出錯時的修改調(diào)試。教學(xué)過程1、proteus仿真電路繪制步驟復(fù)習(xí)。2、用keil進(jìn)行程序匯編步驟復(fù)習(xí)。3、布置練習(xí)作業(yè)，學(xué)生進(jìn)行練習(xí)并驗證電路效果，老師進(jìn)行指導(dǎo)。教學(xué)后記二、教學(xué)實施過程實施環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)學(xué)方法組織教學(xué)1、檢查學(xué)生出勤情況并做好記錄。2、調(diào)整學(xué)生的注意力，為上課作準(zhǔn)備。互動交流復(fù)習(xí)提問1、我們設(shè)計的LED屏顯示電路有幾行幾列？顯示什么字符？提問導(dǎo)思導(dǎo)入剛才同學(xué)們對LED屏顯示電路的功能作了敘述，下面就根據(jù)上次課進(jìn)行的電路設(shè)

14、計及程序編寫，用計算機(jī)仿真驗證本次項目設(shè)計的正確性和運(yùn)行效果。啟發(fā)學(xué)習(xí)積極性講授新課一、使用proteus繪制仿真電路圖的步驟對照圖9-6進(jìn)行仿真電路繪制。 圖9-61、將所需元器件加入到對象選擇器窗口電阻、電容、電解電容、按鍵、晶振的英文符號分別是“RES”“CAP”“CAP-ELEC”“BUTTON”“CRYSTAL”；綠色點陣模塊的英文符號是“MATRIX-88-GREEN”。2、放置元器件至圖形編輯窗口3、移動對象和調(diào)整對象朝向4、放置電源及接地符號5、元器件之間的連線6、編輯對象的屬性設(shè)置元件參數(shù)二、使用keil進(jìn)行程序匯編的步驟1、源文件的建立輸入完源程序后，保存該文件，注意必須加

15、上擴(kuò)展名.c。2、建立工程文件點擊“Project-New Project”菜單，出現(xiàn)一個對話框，要求給將要建立的工程起一個名字，-。3、工程的設(shè)置在 OutPut 頁面，勾選“ Creat Hex file”選項。4、編譯、連接在設(shè)置好工程后，即可進(jìn)行編譯、連接。點擊按鈕，對當(dāng)前工程中的文件進(jìn)行編譯然后再連接，生成目標(biāo)代碼。編譯過程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗口中的Build頁中，如果源程序中有語法錯誤，會有錯誤報告出現(xiàn)。三、布置作業(yè)學(xué)生練習(xí)，老師指導(dǎo)。1、LED屏顯示電路仿真驗證。2、仿真成功后再設(shè)計顯示其他字符？在電腦上仿真試試。3、試一試，能否再增加一個按鍵，按下時，可以有更多的變化樣式？利

16、用多媒體機(jī)房相關(guān)軟件進(jìn)行操作演示。講解個步驟的含義。課堂小結(jié)1、proteus的基本操作步驟。2、keil的操作步驟。3、點陣LED屏顯示電路的仿真驗證。課后作業(yè)技能反復(fù)訓(xùn)練與思考題3題、4題。任務(wù)4 LED屏顯示電路的制作與調(diào)試一、案頭任務(wù)數(shù)字顯示交通燈控制電路的制作與調(diào)試授課時間年 月 日授課班級教學(xué)形式學(xué)生動手操作、老師指導(dǎo)授課時數(shù)2課時教學(xué)用具 萬用表、電烙鐵等教學(xué)資源實訓(xùn)設(shè)備、電路制作成品課前準(zhǔn)備數(shù)字顯示交通燈控制電路PCB板、相關(guān)電子元件采購、準(zhǔn)備。教學(xué)目標(biāo)1、掌握項目相關(guān)元件的測試方法。2、掌握使用相關(guān)工具進(jìn)行電路制作的操作方法。3、掌握使用儀表進(jìn)行電路測試方法，提高儀表使用的熟

17、練程度。4、掌握LED屏顯示電路硬件、軟件調(diào)試。教學(xué)重點1、掌握相關(guān)元件測試方法。2、掌握LED屏顯示電路構(gòu)成及硬件、軟件調(diào)試。教學(xué)難點1、電路調(diào)試中的故障查找。教學(xué)過程1、強(qiáng)調(diào)實訓(xùn)室操作規(guī)程，注意操作安全。2、LED屏顯示電路各元件及使用工具簡介。3、學(xué)生進(jìn)行元件測試。4、分組進(jìn)行硬件電路制作。5、分組進(jìn)行硬件電路調(diào)試。6、根據(jù)硬件電路實際對應(yīng)用程序進(jìn)行修改并進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。教學(xué)后記二、教學(xué)實施過程實施環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)學(xué)方法組織教學(xué)1、檢查學(xué)生出勤情況并做好記錄。2、調(diào)整學(xué)生的注意力，為上課作準(zhǔn)備?；咏涣鲝?fù)習(xí)提問1、基本LED顯示模塊有幾行幾列？2、如何進(jìn)行引腳排列測試？提問導(dǎo)思導(dǎo)入 強(qiáng)調(diào)操作

18、紀(jì)律及操作安全注意事項。本項目雖不太復(fù)雜，但用萬能板焊接制作還是比較費(fèi)時的，所以要求同學(xué)們既要加快速度還是細(xì)心焊接，期待同學(xué)們成功展示作品的時刻。由學(xué)生分組展開實際操作。建議每組2人，最好每組不超過3人。啟發(fā)學(xué)習(xí)積極性項目制作一、認(rèn)識項目相關(guān)元件及元件測試1、復(fù)習(xí)電阻、電容、按鍵等元件測試方法并進(jìn)行操作練習(xí)。2、討論LED顯示模塊測試方法并進(jìn)行測試。二、按元件高低層次依次進(jìn)行插裝與焊接1、電阻的插裝與焊接。2、電容、晶振的插裝與焊接。3、40腳及20腳IC插座插裝與焊接。 4、按鍵及數(shù)據(jù)線插座的插裝與焊接。5、LED顯示模塊、電解電容的插裝與焊接。三、電路連接完成各元件的連接后，將電源線引出或?qū)SB座焊接在電路板上，使用電腦上