流水燈控制—信息建設PPT

1、 任務三：流水燈控制教學目標教學目標1教學內容分析教學內容分析2教學過程組織教學過程組織3任務考核任務考核4 教學內容教學內容： 學習和掌握用C語言軟件編程完成對LED流水燈的控制。 方案方案1：I/O口賦值法口賦值法 方案方案2：移位運算符使用：移位運算符使用 方案方案3：庫函數調用法：庫函數調用法教學重難點教學重難點：1. 熟練使用C語言完成對流水燈的控制；2.庫函數的調用和運算符的使用。教材教材：單片機應用于與調和項目教程.周正鼎主編.機械工業(yè) 出版社教學課時教學課時： 6教學場地：機房教學場地：機房教學資源：相關教學資料，編譯和仿真軟件，教學資源：相關教學資料，編譯和仿真軟件， 單片機

2、開發(fā)板一塊單片機開發(fā)板一塊學生已具備知識和能力：學生已具備知識和能力： 1. 已掌握LED燈工作原理以及與單片機I/O口的連接方法； 2. 通過前一節(jié)任務2的學習，可以熟練通過C語言對單片機I/O賦值來控制一個LED燈的點亮和熄滅以及點亮熄滅的時間； 3. 掌握C語言基本的賦值語句的使用以及主函數，子函數的編寫；提出本次課程的任務提出本次課程的任務 如何來控制8個LED燈按一定的次序依次完成亮滅的控制（即流水燈的控制）任務導入：任務導入：通過一段電子設計比賽的花樣流水燈視頻的播放，提出本次課程主要的教學目標。（老師主導）單片機與單片機與LED燈接口電路圖如下：燈接口電路圖如下：XTAL218X

3、TAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P

4、2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC220pFR11kC322uFC120pF12345678161514131211109RN1470D1LED-GREEND2LED-GREEND3LED-GREEND4LED-GREEND5LED-GREEND6LED-GREEND7LED-GREEND8LED-GREEN方案一：方案一：I/OI/O直接賦值法直接賦值法 （1 1） 回顧復習任務回顧復習任務2 2的學習內容（老師主導）的學習內容（老師主導） 2020分鐘分鐘 1. 1.單片機單片機P1P1口的輸入輸出賦值操作；口的輸入輸出賦值操作； 2.C 2.C語言控制一個語言控制一

5、個LEDLED的閃爍控制（依次亮滅循環(huán)各一段時間）；的閃爍控制（依次亮滅循環(huán)各一段時間）； 3.KEIL 3.KEIL軟件的使用（編輯，調試和編譯程序的方法）。軟件的使用（編輯，調試和編譯程序的方法）。 （2 2）學生思考并回答問題（老師引導，學生主體）學生思考并回答問題（老師引導，學生主體） 1515分鐘分鐘 1. 1.流水燈控制思路：對于圖中流水燈控制思路：對于圖中8 8個個LEDLED燈燈L0L7L0L7，首先只點亮，首先只點亮L0L0，然后，然后熄滅熄滅L0L0；接著在點亮；接著在點亮L1L1，然后熄滅，然后熄滅L1L1，依此類推，最后點亮，依此類推，最后點亮L7L7，熄滅，熄滅L7L

6、7。周而復始的循環(huán)下去。周而復始的循環(huán)下去。 2. 2.問題問題 ：點亮和熄滅開發(fā)板上：點亮和熄滅開發(fā)板上8 8個個LEDLED燈，應分別對燈，應分別對P1P1口各自賦什么值?？诟髯再x什么值。L7L6L5L4L3L2L1L0step1滅滅滅滅滅滅滅亮step2滅滅滅滅滅滅亮滅step3滅滅滅滅滅亮滅滅step4滅滅滅滅亮滅滅滅step5滅滅滅亮滅滅滅滅step6滅滅亮滅滅滅滅滅step7滅亮滅滅滅滅滅滅step8亮滅滅滅滅滅滅滅（3）學生根據LED燈亮滅的狀態(tài)圖，畫出程序流程圖，并根據流程圖上機完成程序1的編寫，編譯和仿真。并由每組組長檢查并記錄結果。（老師指導，學生上機完成） 40分鐘方案二

7、：方案二：移位運算符使用移位運算符使用（1 1）對學生編寫的程序）對學生編寫的程序1 1分析，發(fā)現該程序非常冗長繁瑣，大量占用了分析，發(fā)現該程序非常冗長繁瑣，大量占用了單片機存儲空間，進而引導學生思考其它的方案。單片機存儲空間，進而引導學生思考其它的方案。 5 5分鐘分鐘（2 2）提問環(huán)節(jié)提問環(huán)節(jié)：學生思考上學期的學生思考上學期的PLCPLC控制課程控制課程 ，使用的什么方法控，使用的什么方法控制流水燈，那么單片機中是否可以使用相同的思路解決問題。制流水燈，那么單片機中是否可以使用相同的思路解決問題。 1010分鐘分鐘（3 3）新課知識點的講解新課知識點的講解 （老師主導，（老師主導，PPTP

8、PT為主）為主） 3030分鐘分鐘 1. 1. C C語言相關運算符的結構，功能和用法。（關系運算符、位運算語言相關運算符的結構，功能和用法。（關系運算符、位運算符、移位運算符、邏輯運算符）符、移位運算符、邏輯運算符） 2. 2. 表達式表達式for()for()循環(huán)語句的功能與使用。循環(huán)語句的功能與使用。 (4) (4) 編程思路：向編程思路：向P1P1口第一次賦值點亮第一盞口第一次賦值點亮第一盞LEDLED燈，然后利用燈，然后利用“”運算符讓運算符讓P1 P1 口的值左移一位，依次不斷循環(huán)往返。根據上面思路，畫口的值左移一位，依次不斷循環(huán)往返。根據上面思路，畫出程序流程圖。出程序流程圖。

9、（老師主導，學生參與）（老師主導，學生參與） 1515分鐘分鐘（5 5）學生根據流程圖，完成編程編寫并調試仿真，觀察結果。）學生根據流程圖，完成編程編寫并調試仿真，觀察結果。 （學生上機完成，老師指導）（學生上機完成，老師指導） 4040分鐘分鐘（6 6）觀察結果，發(fā)現實際現象與流水燈并不相符合，引導學生找出原）觀察結果，發(fā)現實際現象與流水燈并不相符合，引導學生找出原因，提出解決方法，不斷修改程序，直到結果正確。（老師主導，通因，提出解決方法，不斷修改程序，直到結果正確。（老師主導，通過開發(fā)板下載調試，不斷觀察現象）過開發(fā)板下載調試，不斷觀察現象） 3030分鐘分鐘 原因原因：“”運算符是是一

10、個不帶循環(huán)的移位指令，最高位移出去后運算符是是一個不帶循環(huán)的移位指令，最高位移出去后丟掉，最低位依次補零，所以不符合流水燈控制思路。丟掉，最低位依次補零，所以不符合流水燈控制思路。 解決辦法：解決辦法： 通過一定邏輯運算，將通過一定邏輯運算，將 “ “”變換成帶循環(huán)的移位。變換成帶循環(huán)的移位。方案三：庫函數的調用方案三：庫函數的調用（1）通過程序）通過程序2可以看到，此方法涉及到較為復雜的邏輯運算，學生不易掌可以看到，此方法涉及到較為復雜的邏輯運算，學生不易掌握，所以引出方案握，所以引出方案3，采用，采用 keil軟件提供的庫函數來實現。軟件提供的庫函數來實現。 5分鐘分鐘 （2）講解新的知識

11、點（講解新的知識點（PPT講解）講解） 30分鐘分鐘 1. C語言庫函數的結構和調用方法；（語言庫函數的結構和調用方法；（問題：庫函數與普通的主函數和子問題：庫函數與普通的主函數和子函數有什么異同）函數有什么異同） 2. 循環(huán)左移庫函數循環(huán)左移庫函數_Crol_( ) 的結構，功能與調用。的結構，功能與調用。 （3）PPT邊講邊寫完成程序邊講邊寫完成程序3，并逐句翻譯講解，并下載至開發(fā)板，并逐句翻譯講解，并下載至開發(fā)板觀察程序的結果。觀察程序的結果。（老師主導，學生參與）（老師主導，學生參與） 20 20分鐘分鐘 （4 4）學生上機實操，利用庫函數法實現一個相似的例題，并由各組）學生上機實操，

12、利用庫函數法實現一個相似的例題，并由各組組長檢查程序的完成情況和仿真情況，并記載結果。組長檢查程序的完成情況和仿真情況，并記載結果。 3030分鐘分鐘（1 1）采用直接賦值法：）采用直接賦值法： 優(yōu)點：學生對優(yōu)點：學生對I/OI/O口賦值操作有更加明確的認識，改方法直觀顯明；口賦值操作有更加明確的認識，改方法直觀顯明； 缺點：程序冗長，占用內存；缺點：程序冗長，占用內存； 所用知識點：所用知識點： 簡單的賦值語句即可。簡單的賦值語句即可。（2 2）使用左移指令的方法：）使用左移指令的方法： 優(yōu)點：學生掌握優(yōu)點：學生掌握C C語言相關邏輯，關系運算符的用法；語言相關邏輯，關系運算符的用法； 缺點

13、：程序邏輯思維比較強，難度較大；缺點：程序邏輯思維比較強，難度較大； 所用知識點：左移運算符，賦值運算符，邏輯與運算符所用知識點：左移運算符，賦值運算符，邏輯與運算符 等。等。（3 3）調用庫函數的方法：）調用庫函數的方法： 優(yōu)點：非常方便，大大減少了程序的長度；優(yōu)點：非常方便，大大減少了程序的長度； 缺點：依賴相關的編譯軟件；缺點：依賴相關的編譯軟件； 所用知識點：庫函數的調用，以及相關庫函數所用知識點：庫函數的調用，以及相關庫函數_ _crolcrol_ _的使用。的使用。三種流水燈控制方法總結三種流水燈控制方法總結課后作業(yè)：課后作業(yè)：（1 1）完成開發(fā)板上同時）完成開發(fā)板上同時 2 2個個LEDLED燈的流水循環(huán)控制；燈的流水循環(huán)控制；（2 2）上電實現流水燈一次后，在反向流水，在正向流水，依次）上電實現流水燈一次后，在反向流水，在正向流水，依次循環(huán)往復。循環(huán)往復。任務考核標準：（總分任務考核標準：（總分100100分）分） 1. 1.實驗報告和課后作業(yè)的完成情況；實驗報告和課后作業(yè)的完成情況； 30%30% 2. 2.課堂總體表現，參與課