《用按鍵控制一位數(shù)碼管顯示0-9》教學(xué)設(shè)計

項目三制作球賽計分牌任務(wù)三：用一位按鈕開關(guān)控制一位數(shù)碼管顯示0-9課程單片機應(yīng)用技術(shù)課程標準能利用開關(guān)控制數(shù)碼管顯示教學(xué)內(nèi)容分析使用教材：《51單片機基礎(chǔ)實驗與課程》北京理工大學(xué)出版社教學(xué)內(nèi)容分析：本次教學(xué)的內(nèi)容主要圍繞項目三《制作球賽計分牌》中如何調(diào)整球賽比分這一任務(wù)開展。在前面的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)碼管的顯示，以及用一微動按鈕控制一盞燈，具有了完成本次學(xué)習(xí)任務(wù)的知識、技能基礎(chǔ)。教學(xué)目標知識目標：1、理解待鍵釋放、按鍵消抖的概念2、掌握待鍵釋放、按鍵消抖常用方法。技能目標：1、能在proteus中搭建一按鍵控制一數(shù)碼管顯示0-9仿真電路，并在Keil中完成程序編寫；2、能利用proteus和keil對電路進行仿真調(diào)試；3、能把程序下載到實驗板中完成電路調(diào)試。情感目標：培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中做到“不畏錯、能找錯、能改錯、總結(jié)錯”的學(xué)習(xí)態(tài)度，在錯誤中總結(jié)經(jīng)驗，提高技能，解決類似問題時減少犯同樣的錯。2、培養(yǎng)學(xué)習(xí)嚴謹、細致的工作作風(fēng)。學(xué)習(xí)目標能利用開關(guān)控制數(shù)碼管顯示學(xué)情分析本次授課對象用中職學(xué)校的電子專業(yè)學(xué)生，該班同學(xué)沉靜，內(nèi)斂，有創(chuàng)造性，動手能力較好。但基礎(chǔ)知識薄弱，邏輯思維能力不佳，理解和接受新知識能力反應(yīng)較慢。經(jīng)過流水燈制作、電子班牌制作、數(shù)碼管顯示等內(nèi)空的學(xué)習(xí)，班上同學(xué)慢慢對單片機學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣，尤其是對上機實操練習(xí)及電路制作尤為感興趣，大部分同學(xué)時能認真完成老師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，但仍需進一步培訓(xùn)學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣，進一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。重點、難點教學(xué)重點：待鍵釋放、按鍵消抖常用方法教學(xué)難點：待鍵釋放的探討教與學(xué)的媒體選擇投影儀課程實施類型偏教師課堂講授類√偏自主、合作、探究學(xué)習(xí)類備注教學(xué)活動步驟序號1教學(xué)活動1學(xué)習(xí)任務(wù)的布置2教學(xué)活動2總結(jié)上周拓展任務(wù)引入新新課題3教學(xué)活動3待鍵釋放的探討4教學(xué)活動4在實驗板中調(diào)試程序5教學(xué)活動5按鍵消抖的探討6教學(xué)活動6布置實操作業(yè)及拓展作業(yè)7教學(xué)活動7實操練習(xí)教學(xué)活動詳情教學(xué)內(nèi)容提要：本次教學(xué)的內(nèi)容主要圍繞項目三《制作球賽計分牌》中調(diào)整球賽比分功能展開。教學(xué)活動1學(xué)習(xí)任務(wù)的布置一、布置本周學(xué)習(xí)任務(wù)：用一位按鈕開關(guān)控制一位數(shù)碼管顯示0-9活動開展：老師通過對球賽電子計分牌的電路功能分析，使學(xué)生了解制作一電子計分牌，在掌握了數(shù)碼管顯示比賽分數(shù)的基礎(chǔ)上，還需要進一步學(xué)習(xí)如何利用微動開關(guān)調(diào)整錄入比賽分數(shù)，本次學(xué)習(xí)任務(wù)用一位微動開關(guān)控制一位數(shù)碼管顯示0-9，每按一次鍵顯示牌分值加1。教學(xué)活動2總結(jié)上周拓展任務(wù)引入新新課題一、上周課后任務(wù)完成總結(jié)：上一周布置課后任務(wù)：用一位按鈕開關(guān)控制一位數(shù)碼管顯示0-9。分析、總結(jié)同學(xué)們的方案中的設(shè)計思路。二、選取較有代表性的方案在proteus中演示仿真實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析該方案中的弊端及其產(chǎn)生原因，從而引入新課：待鍵釋放的探討流程圖1教學(xué)活動3待鍵釋放的探討為什么要待鍵釋放通過觀察流程圖1，引導(dǎo)學(xué)生思考：在按鍵程序語句處，確認鍵按下時，就是執(zhí)行“鍵按下后的語句”。如果沒有“待鍵釋放”，程序很快返回，進行下一次按鍵確認，如果鍵還沒有釋放，又會執(zhí)行“鍵按下后的語句”。只要不釋放，“鍵按下后的語句”就會被反復(fù)執(zhí)行。一般待鍵釋放的方法通常使用循環(huán)語句對按鍵進行監(jiān)測，例如：while(K==0);//只要K==0成立，就循環(huán)等待待鍵釋放的弊端觀察仿真實驗演示，對上一種待鍵釋放方案作出評價。教師引導(dǎo)學(xué)生分析只要K==0成立，就循環(huán)等待的弊端：1、按住按鈕不放時，程序就停留在“待鍵釋放”處，單片機不能完成主循環(huán)的其他工作2、按鈕發(fā)生故障短路時，單片機會處于“死機”狀態(tài)克服弊端的待鍵釋放程序1、老師通過火車票剪票原理引導(dǎo)學(xué)生利用“貼標簽”方式克服原方案弊端。按下時貼標簽flag=1,釋放時撕標簽flag=0。當(dāng)flag為1時，說明已經(jīng)進行了本次按鍵處理，則不再進入按鍵處理部分，只有鍵釋放后，復(fù)位flag=0，按住按鈕不放，不再影響主循環(huán)中其他語句的執(zhí)行。2、教師引導(dǎo)學(xué)生編寫程序、并進行了仿真實驗。教學(xué)活動4在實驗板中調(diào)試程序1、把proteus仿真實驗中已經(jīng)成熟的方案下載至實驗板中進行了電路調(diào)試。引導(dǎo)同學(xué)們觀察實驗板電路調(diào)試運行狀況：多按幾次后，有時明明只按了一下按鍵，但是數(shù)字加了不止1。程序并沒有邏輯上的錯誤，這是怎么回事？2、老師向?qū)W生強調(diào)，仿真實驗給我們學(xué)習(xí)單片機帶來了方便，當(dāng)是不能完全依賴仿真，單片機學(xué)習(xí)很重要的一個途徑是在真實電路中進行電路調(diào)試，這個為什么我們要通過自己動手做電路板學(xué)習(xí)單片機的原因。教學(xué)活動5按鍵消抖的探討按鍵抖動的產(chǎn)生1、老師介紹按鍵抖動的產(chǎn)生原因，引導(dǎo)學(xué)生分析，按鍵抖動對我們本次設(shè)計任務(wù)的影響機械彈性開關(guān)由于機械觸點的彈性作用，在閉合時不會馬上穩(wěn)定接通，斷開時也不會一下徹底斷開，而是在閉合和斷開的瞬間伴隨了一連串的抖動何時需要按鍵消抖凡是開關(guān)接通或者斷開的次數(shù)與程序功能相關(guān)的，必須消除按鍵抖動的影響。如何消除按鍵抖動硬件消抖軟件消抖（重點講解）本次教學(xué)采用延時函數(shù)進行等待，錯過抖動期，在抖動期內(nèi)不要處理按鍵動作。程序設(shè)計時一般延時ms。老師引導(dǎo)學(xué)生改進原有程序，增加按鍵消抖，把程序下載至實驗板進行程序高度教學(xué)活動7布置實操作業(yè)及拓展作業(yè)1、基礎(chǔ)練習(xí)任務(wù)（1）用一位按鈕開關(guān)控制一位數(shù)碼管顯示0-9（2）用兩位按鈕開關(guān)控制一位數(shù)碼管顯示0-9，一位開關(guān)按鍵加1，一位開關(guān)按鍵減12、拓展任務(wù)由兩位開關(guān)控制的三位數(shù)碼管，顯示范圍0-999，開關(guān)1按鍵加1，開關(guān)2按鍵減1教學(xué)活動8實操練習(xí)分組練習(xí)完成以上實操作業(yè)教學(xué)活動課后任務(wù)嘗試設(shè)計球賽電子計分牌評價量規(guī)其他參考書備注教學(xué)反思：本次教學(xué)通過小組合作、自主探究式學(xué)習(xí)取得良好的教學(xué)效果；通過“做中學(xué)”、“學(xué)中做”形