1、 1 2016-2017 第一学期 X X X 学校 智能控制教案 班 别： 五、六 年 级 科 目： 智能控制（ 51 单片机） 任课老师： 张天宇 2 2016-2017 学年度第一 学期 第 一 课 课程内容 了解什么是 单片机 地点 科技教室 日期 2016.9.19 学习目标 认识 什么是 单片机， 了解 学习单片机的组成及应用。 教学重点 引导学生了解 单片机 ， 培养学生学习单片机 的兴趣。 教学难点 感受智能控制的魅力，努力 学习科学技术 知识 。 教学具准备 51 单片机学习套件（主板、键盘 、电源、杜邦线若干 ） 第一课时 活动人数： 14 教 学 过 程 活动内容 活 动
2、 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、导入新课（出示课件） 二、了解单片机 同学们，我们身边有很多智能设备，智能化 使我们的生活 变得多姿多彩。 智能 洗衣机让妈妈从繁重的家务劳动中摆脱出来，有了更多的休息时间 这就是智能化带给我们的便利，还有许多智能设备如 飞机上各种仪表的控制， 家中 电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、 智能 IC 卡、录像机、摄像机等。 这一节我们就来一起来认识控制这些智能设备的核心 -单片机。 1、 介绍 51 单片机的； 2、 智能机器人引入； 3、 智能控制的种类； 列举出 DP801、 DP811、 DP51、 stm32、 ARM 类型的智能主板进行讲解，
3、让学生充分理解和学习，感受单片机的魅力； 由于学生第 一次接触智能控制（单片机）课程，所以 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 3 第 二 课 课程内容 51 单片机的组成 地点 科技教室 日期 2016.9.21 学习目标 认识 51 系列单片机，学习 51 单片机的组成 部分和接线方法； 教学重点 正确接线 ， 培养学生学习 51 单片机 的兴趣。 教学难点 牢记组成，理解单片机的结构，电路知识的了解； 教学具准备 51 单片机学习套件（主板、键盘、电源、杜邦线若干） 第二 课时 活动人数： 13 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效
4、果 一、 物理电路知识基础了解 二、了解单片机构成 三、接线方法及使用 同学们， 单片机比仅仅是编程，还需要通过外围电路（比如灯光、电机、继电器等等）来实现各种测控目的；带学生了解基本的物理电路知识（电阻、二极管、三极管、电容、集成电路的基础概念，通过实物有一个感性的介绍 ） 列举学生熟悉的家用电脑构成：输入设备键盘、主机、显示器。 对应介绍单片机的组成：单片机存储器、键盘、数码管、外围电路 1. 主板的电源 2. 主板 -键盘的输入输出及键盘电源的连接。 （重点是输出端口 P0/P1 的介绍） 3. 主板电源键的使用和复位键使用。 4. 键盘板代码键入方法； 5. 读出、写入、运行三个键的介
5、绍； 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 4 第 三 课 课程内容 程序的概念及练习 地点 科技教室 日期 2016.9.26 学习目标 了解程序格式书写，学会键 入程序，联系使蜂鸣器发出声音。 教学重点 格式书写 熟练键入代码； 教学难点 牢记代码格式，正确输入并运行程序 ； 教学具准备 51 单片机学习套件（主板、键盘、电源、杜邦线若干） 第三 课时 活动人数： 15 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、 介绍代码书写格式 二、尝试键入程序 单片机编程锻炼的是同学们的逻辑能力。 以 03 11 06 为例 进行讲解。 03 N
6、 M 03 是单片机设计时规定的奏乐操作码； 操作数 N 是音高 操作数 M 是音长 03 11 06 就是一条奏乐指令。 上节课讲的键盘按键复习一遍。 指导学生尝试键入 03 11 06 03 12 06 03 13 06 提问：单片机发一个音需要 几个要素，具体是什么？ 指导学生完成电课堂习题，学会正确录入单片机。 巡视学生的问题，解答学生的疑 惑。 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 5 第 四 课 课程内容 小风扇带来清爽风 地点 科技教室 日期 2016.9.28 学习目标 控制小风扇转动，包括正转反转 教学重点 正确连接电路 ， 培养学生学习 51 单片
7、机 的兴趣。 教学难点 00 0 指令的学习， 电路知识的了解； 教学具准备 51 单片机学习套件（包含马达驱动板 、 电机小风扇、 杜邦线若干） 第四 课时 活动人数： 15 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、 电机的连线 二、学习新概念 三 、 00.01指令 的学习 四、编程输入 首先介绍电机是什么， 原理是什么； 通电导线在磁场中受力的作用，力的方向和电流的方向和磁场的方向有关。 帮助学生连接小风扇 -马达驱动板 -主板； 字节：两位数为一个字节 指令：指挥单片机干活的命令；例如 03 11 06 程序：完成某一功能的 一段有序的指令； 介绍代码
8、00 打开 01 关闭 00 N 01 N 操作数 N 是电动机的连接端口地址； 实质是控制电平的高低 （电平是一个电压范围 0-0.4伏是 0 低电平 信号 ； 5-2.4 伏是 1 高电平信号； ） 练习键入程序，是小风扇转动起来。 指导学生完成小风扇的设计编程，正确录入单片机。 讲解程序的执行全过程，解答学生的疑惑。 记笔记 对不懂的问题进行提问，实际动手操作单片机，进行那个编程练习； 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 6 第 五 课 课程 内容 小彩灯点缀生活 （一） 地点 科技教室 日期 2016.10.10 学习目标 通过单片机控制彩灯； 教学重点 延
9、时指令的学习， 培养编程过程中的逻辑思路 教学难点 发光二极管的结构和原理 延时指令的认知和理解 ； 教学具准备 51 单片机学习套件（ 发光二极管若干 、杜邦线若干） 第五 课时 活动人数： 14 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、 00/01指令的复习 二、 02 指令的学习 三、 发光二级管原理 回顾讲解上节课的内容并进行提问 就学生的不解再次讲解有关 00/01 代码的内容； 03 N M 03 是单片机设计时规定的奏乐操作码； 讲解： 02 延时指令 书写格式： 02 N M N 是延时的数量取值 00-99 M 是延时的单位取值 00-03；举
10、例让学生读出指令； 例如： 02 03 01；延时 3 秒 02 03 02；延时 3 分钟 02 03 03；延时 3 小时 02 03 00；延时 0.3 秒。 发光二极管 画出示意图，讲解发光原理； 区分正负极： 两个针脚，长正短负； 正极接电源的正极，负极接在主板的 P0、 P1 输出端口上； 指导学生完成小彩灯的设计编程，正确录入单片机。 讲解程序的执行全过程，解答学生的疑惑。 学生认真做笔记，跟上老师的节奏。遇到不懂得问题及时提出； 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 7 第 六 课 课程内容 小彩灯点缀生活（二） 地点 科技教室 日期 2016.10.
11、12 学习 目标 通过单片机控制彩灯； 教学重点 培养编程过程中的逻辑思路 教学难点 程序运行的过程和顺序，养成写下程序的好习惯； 教学具准备 51 单片机学习套件（发光二极管若干、杜邦线若干） 第六 课时 活动人数： 15 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、 复习00/01/02指令 二、 编程练习 复习知识，强调程序书写 例如： 00 00 02 11 01 00 01 02 01 01 00 02 正确写法： 00 00； 点亮 00 灯 02 11 01；延时 11 秒 00 01； 点亮 01 灯 02 01 01； 延时 1 秒 00 02；
12、点亮 02 灯 练习： 1、 1#、 2#、 3#灯依次点亮，中间延时 1 秒。 2、 让两个红灯亮 1 秒后熄灭，接着两个黄灯亮 1 秒后熄灭，最后两个绿灯亮。 巡视学生写程序的 过程，观察学生实际操作并指导纠错。 讲解：根据学生编写程序的情况讲解程序，最后公布正确答案。 指导学生完成小彩灯的设计编程，正确录入单片机。 讲解程序的执行全过程，解答学生的疑惑。 学生认真做好笔记，要求把练习题和编程过程记录在本子上，最后抄写正确答案。 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 8 第 七 课 课程内容 小彩灯点缀生活（三） 地点 科技教室 日期 2016.10.17 学习目
13、标 通过单片机控制彩灯；使用无条件转移指令 10 教学重点 培养编程过 程中的逻辑思路 教学难点 程序运行的过程和顺序，养成写下程序的好习惯； 教学具准备 51 单片机学习套件（发光二极管若干、杜邦线若干） 第七 课时 活动人数： 15 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、继续编程练习 二、无条件转移指令的学习 三、练习题 练习： 1、 1#、 2#、 3#灯依次点亮，中间延时 1 秒。 2、让两个红灯亮 1 秒后熄灭，接着两个黄灯亮 1 秒后熄灭，最后两个绿灯亮。 巡视学生写程序的过程，观察学生实际操作并指导纠错。 讲解：根据学生编写程序的情况讲解程序，最
14、后公布正确答案。 讲解 指令格式 10 N N 是操作数 1，具体指转移的地址 范围是 00-99.指令功能是转到地址 N 去执行程序。 实例： 10 60；转到 60 地址去执行程序。 练习：设计程序让 0#、 1#、 2#、 3#灯依次循环跑动起来。 根据实际情况讲解程序。 指导学生完成小彩灯的设计编程，正确 录入单片机。 讲解程序的执行全过程，解答学生的疑惑。 学生认真做好笔记，要求把练习题和编程过程记录在本子上，最后抄写正确答案。 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 9 第 八 课 课程内容 唱响欢乐的歌 （一） 地点 科技教室 日期 2016.10.19
15、学习目标 掌握奏乐指令和结束 指令 教学重点 正确接线， 培养学生学习 51 单片机 的兴趣。 教学难点 繁多的代码构想困难，思路不容易搞清 教学具准备 51 单片机学习套件（主板、键盘、电源、杜邦线若干） 第八 课时 活动人数： 15 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、 音乐指令书写 二、 结束指令的学习 三、 练习奏乐 讲解： 03 N M； 03 是指令操作码， N/M 是操作数， N 代表音高， M 代表音长； 板书告诉 学生音高和音长发音 表 。 讲解： 15 结束指令只有操作码，没有操作数，它一般在 一段程序的最后，表示程序结束。 指令功能：结
16、束当前程序段 1.发出中音 1 1/16 拍 2.发出中音 1 2 3 1/4 拍 3.着重讲解 03 00 M ；其中 00 为休止符 例如 03 00 06；相当于延时 1 拍。 指导学生完成节拍的设计编程，正确录入单片机。 讲解程序的执行全过程，解答学生的疑惑。 记笔记，做练习 感受编程的魅力，键入程序让单片机上的蜂鸣器发出音符。 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好； 10 第 九 课 课程内容 唱响欢乐的歌（二） 地点 科技教室 日期 2016.10.24 学习目标 掌握奏乐指令；完成一首歌的奏乐 教学重点 奏乐应用强化练习， 培养学生学习 51 单片机 的兴
17、趣。 教学难点 繁多的代码构想困难，思路不容易搞清 教学具准备 51 单片机学习套件（主板、键盘、电源、杜邦线若干） 第九 课时 活动人数： 14 教 学 过 程 活动内容 活 动 方 式 教师活动 学生活动及效果 一、 音乐指令复习 二、基础音乐知识 三、练习奏乐 讲解： 03 N M； 03 是指令操作码， N/M 是操作数， N 代表音高， M 代表音长； 板书告诉学生音高和音长发音表。 复习上节课的音高音长表；提问学生。 讲解如何识读音乐简谱 重点：一首歌的节拍； 例如：两只老虎 1=C4/4 ；以四分音节一拍，每小节 4 拍。 识读每小节中每个音的节拍。 以两只老虎简谱为题，让学生使用单片机演奏。 指导学生完成歌曲的设计编程，正确录入单片机。 讲解程序的执行全过程，解答学生 的疑惑。 记笔记，做练习 同学们可以选一首自己喜欢的歌曲，根据简谱写出机器指令码，输入单片机并演奏出来。 学生对课堂的积极性很强，积极提问，和老师互动； 课堂效果很好；
