《LED流水灯的制作》课例设计

项目名称：LED流水灯的制作

一、学习项目确定

项目名称：LED流水灯的的制作

二、课例背景介绍

课程目标分析:《单片机应用技术》是电子技术应用专业的一门专业主干课程，旨在通过该课程的学习，使学生举办本专业的高素质劳动者和中级技术应用性人才所必需的单片机系统的设计、装配与调试所必备的知识与技能，其课程目标主要为：

➢了解单片机的组成和工作原理。

➢能编写常见的单片机应用软件代码。

➢能使用单片机仿真软件进行辅助设计或仿真分析。

➢能依据原理图完成应用系统的实物装配。

➢了解单片机应用系统的开发流程。

➢能借助网络查找电子技术资料。

➢其它方面的综合职业能力如：合作、计划、沟通等能力。

项目分析：该项目是电子技术应用专业《单片机应用技术》课程的一个项目，本课例以制作LED流水灯为载体，选择AT89C51为主要元件，着重从应用角度制作一个具有一定功能的样品，涉及单片机及其外围电路设计、二极管单向导通、延时程序、数据传送指令、移位指令、转移控制指令等多个知识，要求学生会使用PROTEUS软件进行仿真调试，这些对学生职业能力的培养都会有较强的作用。同时由于该项目综合有多个知识点及较全面的能力要求，故该项目可以作为本课程一个阶段性的综合项目。

学生能力基础分析：该项目是学生在学习《单片机应用技术》的第二个入门项目。学生已经学习过电子技术基础，对半导体器件的性质、集成电路的应用有了一定的认识与了解，同时通过电子装配的实训，在动手方面也已经有一定的基础，学生自身具备完成本项目的基础条件。在第一个项目“初识单片机”的基础上但学生首次利用单片机制作一个实物电路，一定要想方设法培养他们求知的欲望和钻研的兴趣。

前期知识与技能要求：

三、学习目标设定

依据本项目的内容特点、课程标准的要求，设定如下学习目标：

四、学习任务描述（主体是“人”）

五、学习内容组织（主体是“项目”）

六、教学情境创设

1．创设项目的问题情景：如今，发光二极管（LED）广泛应用于社会生活，今天，我们的学习任务是要制作一个LED显示电路，我们需要一个什么样的信号才控制这个灯呢？

2．创设自主的学习情景：在课前的教学准备阶段，要求各学习小组通过上网查阅电路的技术资料，了解A T89C51的外形、封装、内部电路原理、各引脚作用、二极管及其驱动电路的设计。学生学会上网查阅资料对于学生的后续自主学习能力的提高有重要作用。

3．创设交流的学习情景：在电路方案的确定教学环节中，老师可以根据学生课前自主学习的情况，组织学生展示各自的学习成果，交流各小组对产品工作状态的分析及确定的电路，通过仿真软件对设计电路进行仿真测试，从而确定一个较完善与成熟的电路作为装配电路，这一设计可以提高学生的探究能力。在方案的实施环节，每个项目学生分组实施，硬件电路的设计和软件程序的编写必须由专人实施。

4．创设协作的仿真情景：在企业的装配线上，各岗位工种的工作任务不相同，但共同的目标是完成产品的生产。在本项目的学习过程中可以创设这样一个仿真企业工作的情景，每一个小组中的学生分别完成装配过程中的一道或二道工序，合作完成产品的装配，这样既培养了学生的合作意识又提高了学生的责任意识，因为每一道工序都会对最后的产品产生影响，每一个同学都要对这个产品负责。

5．创设评价的教学情景：小组评价：把各小组的产品贴上标签，各小组对其它各小组产品的装配工艺及运行结果进行打分，最后进行汇总与平均，评定质量最好的作品，并有学校收藏；小组学生自评与互评：

学生自己评价学习过程与学习成果、小组成员（长）对其它成员的工作进行评价、老师的评价按一定权重折合得各同学本次工作的学习成绩

七、教学资源准备

八、教学过程实施

教学步骤1：新项目的引入（教师讲授）

发光二极管（LED）广泛应用于社会生活。制作一个流水灯电路。要求基于软件延时，用单片机控制八个LED从左到右依次点亮，循环不断。

教学步骤2：展示学习目标（放幻灯片）

图1学习目标展现

教学步骤3：指出本项目的学习过程（放幻灯片）

图2 项目学习过程

教学步骤4：分析项目控制要求（教师引领，学生分析）

1、任务要求介绍：设计制作基于软件延时的循环彩灯控制器

2．任务要求分析：用单片机控制八个LED从左到右依次点亮，循环不断。

教学步骤5：根据项目控制任务，设计仿真电路（图3）

1、元件清单

表6

图3 仿真电路

单片机共有四组输入输出口共计32个引脚，每组8个，可以用来接常见的输入设备如按钮、键盘和输

出设备如发光二极管、数码管等。

P1口在我们这个试验中扮演着重要的角色，从图上可知，发光二极管是由P1口驱动的，同时大家要注意，p1口的输出级是漏级开路的的形式，所以它应该外接上拉电阻以限制电流。

教学步骤6：根据项目控制任务，学习相关指令和知识点。（教师讲授，学生分析、回答、

解决问题）

单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能

看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机

管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。软件编程是单片机应用系统中的一个重

要的组成部分，是单片机学习的重点和难点。下面我们以最简单的LED灯控制功能来介绍几种

软件编程方法。

任务一单灯亮灭

如何实现灯的亮灭？

位操作指令

SETB P1.0 CLR P1.0 如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，根据发光二极管的单向导电性可知，只要把P1.0口的电

平变为低电平就可以了；

相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；

同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。

如果要使同时接在P1口的八盏灯亮，可以逐条使用上述语句，但这样太麻烦了，有没有好一点

的方法呢？可以采用如下指令