單片機(jī)-紅綠燈控制的設(shè)計(jì)---備課教學(xué)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第2章 端口操作課題項(xiàng)目四 紅綠燈控制的設(shè)計(jì)課時(shí)4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、認(rèn)識(shí)并搭建外圍電路2、紅綠燈程序的編寫、編譯與下載教學(xué)目標(biāo)1、認(rèn)知目標(biāo)：進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)端口外圍電路的搭建和控制（紅綠燈），了解局部變量和全局變量的概念。2、技能目標(biāo)：學(xué)會(huì)紅綠燈控制的程序編寫。3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探究、創(chuàng)新的學(xué)習(xí)能力。教學(xué)重點(diǎn)紅綠燈編程實(shí)現(xiàn)教學(xué)難點(diǎn)紅綠燈程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法設(shè)疑法、講解法、提問(wèn)法、示范法、仿真演示法教學(xué)過(guò)程學(xué)生活動(dòng)一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課 導(dǎo)入：復(fù)習(xí)延時(shí)小燈控制（LED燈如何實(shí)現(xiàn)亮滅，LED燈如何延時(shí)控制），引入新課程紅綠燈設(shè)計(jì)。從以上幾幅圖我們知道每個(gè)十字路口都有指揮交通

2、的紅綠燈，那同學(xué)們想過(guò)這個(gè)紅綠是怎么樣做的嗎？怎么樣實(shí)現(xiàn)控制的呢？結(jié)合我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)想一下是否可以利用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)紅綠燈控制呢？那今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)制作簡(jiǎn)單的紅綠燈。任務(wù)：1、單方向紅綠燈設(shè)計(jì)，電路、程序編寫和硬件測(cè)試。2、全紅綠燈設(shè)計(jì)，電路、程序編寫和硬件測(cè)試。二、新課教學(xué)任務(wù)一、認(rèn)識(shí)并搭建外圍電路（第一節(jié)課實(shí)操演示教學(xué)）1、 認(rèn)識(shí)電路（仿真演示）如圖1所示是除單片機(jī)最小系統(tǒng)工作電路外所需要搭建的外圍電路，其中P1.0腳外接綠燈、P1.1腳外接黃燈、P1.2腳外接紅燈。 圖1 搭建的外圍電路2、 搭建電路 仿真電路 實(shí)物連接電路 任務(wù)二、程序的設(shè)計(jì)思路、編寫、編譯與下載1、單方向紅綠

3、燈設(shè)計(jì)思路2、程序編寫 步驟1：在自己的文件夾中新建一個(gè)名為led-4的文件夾。 步驟2：在led-4文件夾下，新建一個(gè)名為led-4的工程。 步驟3：在led-4工程中，新建一個(gè)名為led-4.c的文件。 步驟4：回到工程編輯界面，編寫程序。#include<reg52.h> /頭文件#define uchar unsigned char /宏定義#define uint unsigned int /宏定義void delay(uchar utime); /聲明子函數(shù)sbit green=P10; /位定義sbit yellow=P11;sbit red=P12;void mai

4、n() /主函數(shù) while(1) /大循環(huán) green=0; /綠燈亮delay(45); /延時(shí)45sgreen=1;yellow=0; /黃燈亮delay(2); /延時(shí)2syellow=1;red=0; /紅燈亮delay(45);/延時(shí)45sred=1; void delay(uchar utime) uint i,j,k; for(k=utime;k>0;k-) for(i=1000;i>0;i-) for(j=115;j>0;j-);步驟5：輸入完程序，將程序存盤。3、 程序編譯參考項(xiàng)目二和項(xiàng)目三的具體過(guò)程。任務(wù)三、程序中相關(guān)語(yǔ)句與函數(shù)的學(xué)習(xí)（第二節(jié)課理論教學(xué)）

5、1、#define 宏定義 格式：#define 新名稱 原內(nèi)容，相當(dāng)于給“原內(nèi)容”重新起了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的“新名稱”。本項(xiàng)目程序中，將unsigned char 用“uchar”代替。2、帶參數(shù)函數(shù)的寫法及調(diào)用 本項(xiàng)目所寫的程序中包含如下子函數(shù)體。 void delay(uchar utime) uint i,j,k; for(k=utime;k>0;k-) for(i=1000;i>0;i-) for(j=115;j>0;j-); 上面子函數(shù)中，delay后面的括號(hào)中多了“uchar utime”，這就是這個(gè)函數(shù)所帶的一個(gè)參數(shù)，utime是一個(gè)unsigned char型變

6、量，稱為這個(gè)函數(shù)的形參，在調(diào)用此函數(shù)時(shí)，用一個(gè)具有真實(shí)的數(shù)據(jù)代替此形參，這個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù)稱為實(shí)參，形參被實(shí)參代替之后，在子函數(shù)內(nèi)部，所有和形參名相同的變量都被實(shí)參代替。任務(wù)四、Keil軟件仿真下I/O口與變量狀態(tài)的觀察1、 進(jìn)入Keil軟件模擬調(diào)試模式進(jìn)入Keil軟件模擬調(diào)試模式的具體操作步驟參照項(xiàng)目三中的相關(guān)內(nèi)容，如圖2所示圖2 進(jìn)入軟件模擬調(diào)試模式界面2、 查看單步執(zhí)行時(shí)I/O口的變化狀態(tài)步驟1：先將硬件I/O口模擬器打開(kāi)，單擊【Peripherals】|【I/O-Port 1】菜單項(xiàng)，如圖3所示，彈出如圖4所示的對(duì)話框。 圖3 選擇I/O口狀態(tài) 圖4 查看I/O口狀態(tài)圖4顯示的是軟件模擬出的

7、單片機(jī)P1口8位端口的狀態(tài)，單片機(jī)上電后I/O口狀態(tài)全為1，即十六進(jìn)制的0XFF。步驟2：?jiǎn)螕魡尾綀?zhí)行快捷圖標(biāo)，這時(shí)觀察到“green=0”，語(yǔ)句前面有一個(gè)黃色的小箭頭，說(shuō)明下一步將要執(zhí)行該語(yǔ)句，狀態(tài)如圖5所示：圖5 執(zhí)行g(shù)reen=0；語(yǔ)句前P1口狀態(tài)步驟3：再次單擊單步執(zhí)行，這時(shí)觀察到黃色小箭頭向下移動(dòng)一行，指向“delay（45）”；延時(shí)子函數(shù)，這說(shuō)明green=0，這條語(yǔ)句已執(zhí)行結(jié)束。此時(shí)觀察到P1口的8位端口狀態(tài)為，如圖6所示：圖6 執(zhí)行g(shù)reen=0；語(yǔ)句前P1口狀態(tài)執(zhí)行完“green=0”，這條語(yǔ)句后，P1.0腳已經(jīng)變?yōu)榈碗娖?。任務(wù)五、紅綠燈程序設(shè)計(jì)編寫實(shí)訓(xùn)（第三節(jié)課實(shí)訓(xùn)）1、

8、紅綠燈仿真電路搭接實(shí)訓(xùn)。（參考仿真電路）2、紅綠燈程序設(shè)計(jì)思路3、 紅綠燈參考程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/定義北面的LEDsbit N_Red = P10;sbit N_Yellow = P11;sbit N_Green = P12;/定義東面的LEDsbit E_Red = P13;sbit E_Yellow = P14;sbit E_Green = P15;/定義南面的LEDsbit S_Red = P16;sbit S_Yellow = P17;sbit S_G

9、reen = P20;/定義西面的LEDsbit W_Red = P21;sbit W_Yellow = P22;sbit W_Green = P23;/* 名稱 : Delay()* 功能 : 延時(shí),延時(shí)時(shí)間為 10ms * del*/void Delay(uint del)uint i,j;for(i=0; i<del; i+)for(j=0; j<1827; j+);/* 名稱 : Main()* 功能 : 實(shí)現(xiàn)燈的閃爍*/void Main(void)while(1)/*南北紅燈亮、東西綠燈亮、持續(xù)時(shí)間20秒*/N_Red = 0;N_Yellow = 1;N_Green

10、= 1;E_Red = 1;E_Yellow = 1;E_Green = 0;S_Red = 0;S_Yellow = 1;S_Green = 1;W_Red = 1;W_Yellow = 1;W_Green = 0;Delay(2000);/*南北紅燈亮、東西黃燈亮、持續(xù)時(shí)間5秒*/N_Red = 0;N_Yellow = 1;N_Green = 1;E_Red = 1;E_Yellow = 0;E_Green = 1;S_Red = 0;S_Yellow = 1;S_Green = 1;W_Red = 1;W_Yellow = 0;W_Green = 1;Delay(500);/*南北綠燈

11、亮、東西紅燈亮、持續(xù)時(shí)間20秒*/N_Red = 1;N_Yellow = 1;N_Green = 0;E_Red = 0;E_Yellow = 1;E_Green = 1;S_Red = 1;S_Yellow = 1;S_Green = 0;W_Red = 0;W_Yellow = 1;W_Green = 1;Delay(2000);/*南北黃燈亮、東西紅燈亮、持續(xù)時(shí)間5秒*/N_Red = 1;N_Yellow = 0;N_Green = 1;E_Red = 0;E_Yellow = 1;E_Green = 1;S_Red = 1;S_Yellow = 0;S_Green = 1;W_Re

12、d = 0;W_Yellow = 1;W_Green = 1;Delay(500);4、 紅綠燈硬件電路連接（參考接法，可以使用其他端口）任務(wù)六、紅綠燈功能測(cè)試1、 紅綠燈硬件電路連接測(cè)試2、 紅綠燈程序設(shè)計(jì)測(cè)試3、 紅綠燈實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試法律知識(shí)：道路交通安全法 第二十五條全國(guó)實(shí)行統(tǒng)一的道路交通信號(hào)。交通信號(hào)包括交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線和交通警察的指揮。交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線的設(shè)置應(yīng)當(dāng)符合道路交通安全、暢通的要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并保持清晰、醒目、準(zhǔn)確、完好。根據(jù)通行需要，應(yīng)當(dāng)及時(shí)增設(shè)、調(diào)換、更新道路交通信號(hào)。增設(shè)、調(diào)換、更新限制性的道路交通信號(hào)，應(yīng)當(dāng)提前向社會(huì)公告，廣泛進(jìn)行宣傳。 第二十六條交通信號(hào)燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。三、課堂小結(jié) 本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)讓同學(xué)知道了交通燈是怎么樣設(shè)計(jì)的，交通燈的控制方法。但是在程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)還是有點(diǎn)困難。因此在教學(xué)中我多分析，多演示，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)更加容易。4、 課后作業(yè) 1、紅綠燈程序編寫綠燈黃燈快要結(jié)束