教學(xué)實(shí)施方案課題名稱單片機(jī)系統(tǒng)的鍵盤實(shí)訓(xùn)部審批任務(wù)名稱按鍵計(jì)數(shù)器的應(yīng)用年月日學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)授課時(shí)間授課班級(jí)授課教師一、教學(xué)分析對(duì)象分析本階段學(xué)生已具備較全面的電子技術(shù)知識(shí)和操作技能，能規(guī)范操作萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器和示波器等儀表，熟練使用電子實(shí)訓(xùn)操作各種常用工具，并具備一定的電路原理分析的基礎(chǔ)，對(duì)一體化教學(xué)流程較熟悉。學(xué)生紀(jì)律、自覺(jué)性較欠缺。教材分析本課程為專業(yè)中的專業(yè)技能課，在專業(yè)中起著重要的支撐作用；該教材的教學(xué)設(shè)置由易至難，讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)掌握知識(shí)；此任務(wù)課題也結(jié)合了較為新穎的教學(xué)方式，為學(xué)生后續(xù)內(nèi)容學(xué)習(xí)作鋪墊。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握常見按鍵的程序設(shè)計(jì)，掌握通過(guò)按鍵與顯示界面實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出功能。技能目標(biāo)能根據(jù)按鍵計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)要求在實(shí)驗(yàn)箱上正確連接導(dǎo)線，編寫單片機(jī)匯C語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)其功能，并完成軟硬件聯(lián)合調(diào)試。情感目標(biāo)鍛煉學(xué)生表達(dá)與溝通能力、分析能力；激發(fā)學(xué)生對(duì)單片機(jī)編程調(diào)試的動(dòng)手操作和課程的學(xué)習(xí)興趣。三、重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)單片機(jī)編程基礎(chǔ)知識(shí)、獨(dú)立按鍵的工作原理，按鍵程序的編寫。教學(xué)難點(diǎn)單片機(jī)C語(yǔ)言程序的編寫規(guī)范、獨(dú)立按鍵軟硬件聯(lián)合調(diào)試技巧。四、教學(xué)方法一、實(shí)施建議1.將學(xué)生人數(shù)平均分組，明確任務(wù)組長(zhǎng)2.適時(shí)組織小組討論分工、信息學(xué)習(xí)、編程思路、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)等教學(xué)活動(dòng)。二、課堂互動(dòng)1.說(shuō)說(shuō)使用單片機(jī)開發(fā)電子產(chǎn)品有什么優(yōu)缺點(diǎn)？2.說(shuō)一說(shuō)常見的電子產(chǎn)品嵌入了單片機(jī)有什么特點(diǎn)？3.說(shuō)一說(shuō)常見的電子產(chǎn)品使用按鍵的有哪些產(chǎn)品？三、任務(wù)實(shí)施表1-1任務(wù)實(shí)施過(guò)程步驟步驟1了解掌握獨(dú)立按鍵的工作原理完成者教師、全體學(xué)生說(shuō)明：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行廣告燈功能的分析、教師用仿真軟件展示廣告燈效果。步驟2按鍵計(jì)數(shù)器延時(shí)消抖的實(shí)現(xiàn)完成者教師、全體學(xué)生說(shuō)明：教師指導(dǎo)學(xué)生把LED廣告燈硬件電路確定好，學(xué)生繪畫電路原理。步驟3硬件電路的確定，確定編程思路完成者教師、全體學(xué)生說(shuō)明：教師繪畫程序流程圖引導(dǎo)學(xué)生確定編程思路。步驟4連接硬件電路完成者學(xué)生說(shuō)明：教師指導(dǎo)學(xué)生焊接廣告燈硬件電路。步驟5編寫單片機(jī)C語(yǔ)言程序完成者學(xué)生說(shuō)明：教師指導(dǎo)學(xué)生編寫單片機(jī)匯編程序。步驟6按鍵計(jì)數(shù)器軟硬件聯(lián)合調(diào)試完成者學(xué)生說(shuō)明：教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行按鍵計(jì)數(shù)器軟硬件聯(lián)合調(diào)試，在遇到學(xué)習(xí)調(diào)試不成功時(shí)，可根據(jù)其電路的現(xiàn)象引導(dǎo)他找出問(wèn)題所在，指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。五、學(xué)習(xí)內(nèi)容一、設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入學(xué)生接到設(shè)計(jì)按鍵計(jì)數(shù)器的生產(chǎn)任務(wù)，首先明確按鍵計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)要求，確定硬件電路，繪畫電路原理圖，準(zhǔn)備施工材料及工具、焊接硬件電路、編寫程序、軟硬件調(diào)試，最后展示效果和驗(yàn)收。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)遵循電氣安全工作規(guī)程、電氣工程安裝規(guī)程、《電工手冊(cè)》。二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析本次任務(wù)是使用YL-236裝置的模塊搭建一個(gè)按鍵計(jì)數(shù)系統(tǒng)，要求具有以下功能：①使用8個(gè)獨(dú)立按鍵，按下任意鍵，計(jì)數(shù)值加1，計(jì)數(shù)值范圍是”000~999”;②八位數(shù)碼管的右3位顯示計(jì)數(shù)值，最左邊的1位數(shù)碼管顯示按下的鍵值，其余數(shù)碼管顯示”-”。本次任務(wù)其中包括程序流程分析、硬件電路的確定、操作工具準(zhǔn)備、程序流程分析、編寫控制程序、注意事項(xiàng)等作為準(zhǔn)備，如表1所示。表1完成按鍵計(jì)數(shù)器必須進(jìn)行的準(zhǔn)備內(nèi)容序號(hào)內(nèi)容1編程基礎(chǔ)知識(shí)及編程軟件下載軟件使用2硬件電路的確定及繪畫3操作工具準(zhǔn)備4程序流程分析5注意事項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容：（一）項(xiàng)目描述1、使用8個(gè)獨(dú)立按鍵，按下任一鍵，計(jì)數(shù)值加1，計(jì)數(shù)值范圍是“000~999” 2、八位數(shù)碼管的右3位顯示計(jì)數(shù)值，最左邊的1位數(shù)碼管顯示按下的鍵值，其余數(shù)碼管顯示 “－”。（二）項(xiàng)目分析通過(guò)項(xiàng)目描述，實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目需完成以下工作：1.硬件電路的設(shè)計(jì)（1）鍵盤輸入部分將8個(gè)按鍵與單片機(jī)連接，使單片機(jī)能檢測(cè)按鍵的狀態(tài)。（2）數(shù)碼管顯示部分將單片機(jī)與數(shù)碼管顯示器連接，通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線來(lái)控制數(shù)碼管的顯示。（三）程序設(shè)計(jì) （1）按鍵掃描函數(shù) 利用延時(shí)消除按鍵抖動(dòng)影響，兩次確認(rèn)有效按鍵后，翻譯鍵值；該函數(shù)還要處理同一個(gè)按鍵的連按問(wèn)題。 （2）主程序 開機(jī)后，8位數(shù)碼管全部顯示“－”。掃描按鍵判斷是否有鍵按下：有鍵按下，則返回有效鍵值；無(wú)按鍵按下，則返回?zé)o效鍵值。若返回鍵值有效，根據(jù)鍵值更新顯示緩沖區(qū)的a[7]，計(jì)數(shù)值加1，根據(jù)計(jì)數(shù)值更新顯示緩沖區(qū)a[0]~a[7]；調(diào)用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。（四）了解獨(dú)立式按鍵的工作原理獨(dú)立式按鍵是直接用V0口線構(gòu)成的按鍵檢測(cè)電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一個(gè)I/O口，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其他I/O線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖1所示。圖1獨(dú)立按鍵典型應(yīng)用1、獨(dú)立按鍵優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：按鍵較多時(shí)，占用較多I/O口。2、獨(dú)立按鍵的抖動(dòng)過(guò)程 目前常用的按鍵大部分都是機(jī)械式按鍵，機(jī)械式開關(guān)的閉合與斷開的瞬間均有抖動(dòng)過(guò)程，抖動(dòng)過(guò)程如下圖所示，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性相關(guān)，一般為5~25ms。圖2按鍵抖動(dòng)過(guò)程在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，即按鍵的一次按下或釋放被錯(cuò)誤地判別為多次按下。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的誤判，必須采取硬件或軟件方法消除抖動(dòng)。?硬件消抖：可在鍵輸出端加R-S觸發(fā)器（雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖動(dòng)電路。圖3-4（a）是一種由R-S觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動(dòng)電路，當(dāng)觸發(fā)器一旦翻轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)抖動(dòng)不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生任何影響。3、硬件電路設(shè)計(jì)本項(xiàng)目主要使用YL-236裝置中的四個(gè)模塊：MCU01主機(jī)模塊、MCU02電源模塊、MCU04顯示模塊、MCU06指令模塊，接線圖如圖3所示。（四）程序的設(shè)計(jì)本項(xiàng)目程序設(shè)計(jì)主要完成兩部分：按鍵掃描函數(shù)，主函數(shù)。按鍵掃描函數(shù)使用延時(shí)去抖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其程序流程圖如圖4所示。其中連按標(biāo)志用于現(xiàn)別某按鍵的按下是否已經(jīng)得到系統(tǒng)響應(yīng)，避免對(duì)一次按鍵操作做出多次響應(yīng)。圖3鍵盤顯示硬件接線圖按鍵計(jì)數(shù)器主函數(shù)的流程圖如圖4所示。圖4按鍵計(jì)數(shù)器的程序流程圖（五）“按鍵計(jì)數(shù)器”的程序清單：#include<at89x52.h>//包含89x52頭文件#include<intrins.h>//包含intrins.h頭文件#defineuintunsignedint//無(wú)符號(hào)整型定義#defineucharunsignedchar//無(wú)符號(hào)字符型定義#defineout0P0//定義out0為P0口#definekeyP3sbitLED_CS1=P1^0;//數(shù)碼管段選信號(hào)端sbitLED_CS2=P1^1;//數(shù)碼管位選信號(hào)端sbitLED_WR=P1^2;//數(shù)碼管寫信號(hào)端uchara[8];//數(shù)碼管八位顯示緩沖區(qū)ucharcodeTAB[]={//共陽(yáng)極數(shù)碼管字模0xc0,0fx9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90，//01234567890x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e，//abcdef0xff,0xbf//熄滅–};ucharlian;/連按標(biāo)志位voiddelayms(uintx)//函數(shù)省略，請(qǐng)參考任務(wù)2-1-2voidwriteDuan(ucharx)//寫段碼函數(shù)省略，請(qǐng)參考任務(wù)2-2-1voidwriteWei(ucharx)//寫位碼函數(shù)省略，請(qǐng)參考任務(wù)2-2-1voiddisplay()//顯示函數(shù)省略，請(qǐng)參考任務(wù)2-2-1ucharscankey()//鍵盤函數(shù)，{ucharkeyPress;//臨時(shí)鍵值ucharkeynum;//返回鍵值keymum=0xff;//健值無(wú)效key=0xff;//輸出8個(gè)1，準(zhǔn)備讀_nop_();keyPress=key;//讀出臨時(shí)鍵值if(keyPress!=0xff）//是否有鍵按下{if(lian==0)//連按標(biāo)志：0為第一次按下;否則為連按{delayms(10);//去抖keyPress=key;//讀出臨時(shí)鍵值if(keyPress!=0xff）//再次判斷是否有鍵按下{lian=1;//連按標(biāo)志位置位switch(keyPress)//刪譯鍵值case0xfe:keynum=1;break;case0xfd:keynum=2;break;case0xfb:keynum=3;break;case0xf7:keynum=4;break;case0xef:keynum=5;break;case0xdf:keynum=6;break;case0xbf:keynum=7;break;case0x7f:keynum=8;break;default:lian=0;break;}}}}else//若無(wú)鍵按下lian=0;//連按標(biāo)志位復(fù)位return(keynum);//返回鍵值voidmain()//主函數(shù){uintnumber=0;uchari,keydata;for(i=0;i<8;i++)//給顯示緩沖區(qū)賦值為-a[i]=17;while(1)//主