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1、教案1项目9烟雾报警器设计与实现（需求分析与方案设计）一、教学设计课程名称单片机应用技术学习项目项目9烟雾报警器设计与实现授课学时授课班级授课人数授课地点所选教材单片机应用技术授课时间授课方式教学内容其他资源媒体资源微课，PPT,视频，动画，职教云平台，KeiI软件，PrOteUS软件，51单片机实训平台等环境资源嵌入式（单片机）实训室、教学一体机、职教云学情分析知识基础1 .具有一定的电路基础知识。2 .熟悉C语言基本语法。3 .掌握51单片机I/O端口的结构原理。认知能力1 .具有一定的电路阅读分析和设计能力，能识别常见的电子元器件。2 .具备C语言程序设计基础能力。3 .具有使用51单片
2、机I/O端口实现控制信号设置与检测的能力。学习特点L喜欢网络学习，大多数同学能够认真学习资源库课程平台的动画、视频等相关数字资源，熟悉常用的网络工具和软件；对单片机的应用充满好奇。2.对抽象概念畏难和抵触，不喜欢枯燥的理论讲解。素质目标知识目标能力目标教学目标1 .通过烟雾报警器现状的调研和功能设计学习，培养学生具有安全意识和科技创新意识。2 .通过调研汇报和需求分析，培养学生自主学习及团队协作意识3 .通过方案研讨和设计，提高学生合作探究解决问题的能力。1 .能概述烟雾报警器的原理和构成；2 .能说明A/D转换的概念和作用；3 .掌握MQ-2烟雾传感器的工作原理和引脚结构。L能够根据根据场景
3、需求，选择合适的烟雾报警器方案。2 .能应用MQ-2烟雾传感器的工作方式和使用方法。3 .掌握烟雾报警器稳态测试和报警测试。教学重难点重点LA/D转换的概念和原理。2 .烟雾报警器的工作原理和实现方式。3 .ProteUS仿真软件和Keil软件的使用教学方法难点1 .单片机时钟振荡电路、复位电路。2 .Proteus仿真软件和Keil软件的使用。教法任务驱动教法、理虚实一体化教法、情景化教法、讨论式教法、问题引导教法学法自主式学习、协作式学习、体验式学习、探究式学习二、教学内容思维导图课前（任务1烟雾报警器需求分析A烟雾报警器概W） A/D转换概念）一L（任务内容一（烟雾报警器现状调研） 厂、
4、（烟雾报警器调研报告函）项目9烟雾报警器设计与实现课中K知识内容）（任务2烟雾报警器系统方案设计任务内容）（MQ-2烟雾传感器工作原理）（MQ-2烟雾传感器使用方法）_（难点）（MQ-2烟雾传感器的稳态误差）（）（烟雾报警器系统方案框图设计）（单片机I/。资源分配规划）（MQ-2烟雾传感器测试）三、教学实施教学环节教学内容教学活动设计意图信息化手段教师活动学生活动课程导入L烟雾报警器的作用烟雾报警器可以通过对环境烟雾的监测，判断是否有火灾发生。2.课前调研汇报安排分组汇报。职教云I讨论：什么是烟雾报警器？播放视频：烟雾报警器在火灾防范中的重要作用。职教云I讨论：现在的烟雾报警器中使用了哪些和单
5、片机相关的重要技术？查阅&回帖：手机上网查阅答案，参与讨论回帖。观看&回帖：结合本组调研情况，参与讨论回帖。通过对课程的简介，激发学生学习的兴趣，明确学习目标，学会学习。职教云/视频/PPT（职教云词云统计展示）组织调研汇报：引导学生分组进行课前调研汇报。讨论总结&项目引入：总结点评讨论和调研汇报内容。汇报&聆听&记录：上台按照小组制作的调研汇报PPT,进行课前调研汇报。其他小组进行思考记录。.聆听&思考&记录L项目任务设计制作以MCS-51单片机为主控芯片，搭配MQ-2烟雾传感器，设计硬件电路，并编程实现烟雾报警器功能。2.A/D转换的概念IZyrzloTm（T）模KKAq（踪碑畸缪）rrm
6、（时间“出）模拟信号与数字信号示意图A/D转换的作用就是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。单片机可以使用A/D转换功能检测烟雾传感器的电压信号，从而实现烟雾浓度检测的功能。职教云I头脑风暴：烟雾报警器在哪些场景中被广泛使用？职数云I词云统计：汇总展示烟雾报警器的使用场景。实物展示&功能体验：单片机实训开发板及烟雾报警器工作效果。职数云I讨论：样机中单片机是如何感知到存在烟雾或可燃气体的？讨论总结&知识引入：烟雾传感器检测到烟雾或可燃气体时会输出电压信号，单片机通过采集电压值实现烟雾检查阅&回帖：结合调研情况或上网查阅资料，参与讨论回帖。观看&记录：观看并记录，思考烟雾报警器的工作流程和
7、实现方法。同步体验：烟雾报警器样机工作效果体验。讨论&回帖：结合样机结构和功能体验，小组讨论，参与回帖。聆听&思考：聆听老师总结，并思考功能实现方法。通过创设情境，把学生引入项目学习。课堂上通过网上搜索相关资料及实物展示，激发学生的参与意识、创新意识，使其主观上产生对新知识的渴望，同时培养学生勤于思考的好习惯。职教云/实物/实物样机极域课堂项目引入项目分析测功能。职教云I回顾讨论：模拟信号和数字信号有什么区别？新知引出：单片机通过A/D转换功能将模拟信号转换为数字信息用于处理和存储。讨论&回帖：小组回顾讨论并参与职教云回帖。聆听&记录：聆听讲解并做好新知记录。烟雾报警器系统整体方案设计引导讨论
8、：启发学生分组完成任务分析讨论，确定设计总体方案。组织分享：引导学生分组进行讨论成果分享。归纳总结：教师烟雾报警器系统的功能模块组成，确定系统整体设计方案。小组讨论：根据烟雾报警器样机，进行小组讨论，分解烟雾报警器构架。分享&反思：小组代表分享本组讨论结果并反思。.聆听&记录：学生明确系统方案。任务分析，能有效培养学生勤于思考，敏于发现，勇于发言，敢于表达的习惯。职教云PPT/实物样机项目实施任务要求：使用MQ-2离子式烟雾传感器模块，设计一款简单的烟雾报警器，该报警器主要功能如下：1 .具有烟雾浓度检测功能；2 .当烟雾浓度超标时进行声光报警；3 .声光报警信号延迟关闭，并且可以手动按下消音
9、键关闭声光报警动作；4 .烟雾报警器电池电压过低时，发出报警提示。任务发布：发布本次项目具体内容和功能。功能展示：根据任务要求依次在烟雾报警器实物上展示功能。聆听&记录：聆听讲解，知悉本次项目具体任务。观看&思考：观看老师演示，记录演示流程并思考功能逻辑关系。任务明晰，引导学生明确本次项目具体内容，帮助学生进行功能梳理。职教云PPT/实物样机项目实施LMQ-2烟雾传感器工作原理MQ-2是离子式烟雾传感器当MQ-2传感器与烟雾接触时，晶粒间界处的势垒感应到烟雾浓度的变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得烟雾存在的信息，烟雾浓度越大导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。视
10、频播放：MQ-2烟雾传感器工作原理强化提问：应该使用单片机的什么功能来检测MQ-2输出的电压信号？（职教云）观看&思考：观看视频内容并做好思考记录。思考&回复：根据新知内容参与职教云讨论。结合实物或仿真实例教师进行相关知识的讲解。职教云PPT/实物样机视频项目2.MQ-2烟雾传感器I/O引脚MQ-2烟雾传感器模块具有双路信号输出的功能，分别是DoUT（模拟输出）和AOUT（数字输出）抢答提问：MQ-2烟雾传感器具有哪些I/O引脚？（职教云）实物展示讲解：本课程使用的MQ-2烟雾传感器是集成模块，同时具有数字输出和模拟输出引脚。思考&抢答：根据课前知识思考抢答。观察&聆听：结合课堂配套MQ-2烟
11、雾传感器，观察并聆听。*从简单问题入手，了解学生课前学习情况，并梳理学生学习信心。职教云PPT/实物样机模块弓I脚引脚功能实施VCC电源输入GND地DOUT数字输出AOUT模拟输出项目实施3.MQ-2烟雾传感器的使用方法回顾提问：结合电子电路知识思考，在MQ-2烟雾传感器原理图中，电压比较器UlA有什么作用？思考&讨论：通过讨论、查阅资料等方法思考并进行回答。回顾前导课程知识，帮助学生实现知识的内化。项目实施项目实施数字输出方案使用此种信号输出方案时，传感器与电压比较器电路相连，MQ-2烟雾浓度传感器输出随烟雾浓度变化的直流信号，该信号被传递到电压比较器UIA的2号引脚；同时，电压比较器UIA
12、的3号引脚与可调变阻器RP相连，产生比较器的门限电压。丁使用此种信号输出方案时，MQ-2烟雾浓度传感器输出随烟雾浓度变化的电压信号到模块AOUT（模拟输出）引脚，信号电压范围为05V,浓度越高电压越高。此种方案下，将MQ-2烟雾传感器的AOUT（模拟输出）信号管脚接到处理器的A/D转换管脚进行模数转换，即可得到MQ-2烟雾传感器输出的电压值。引导思考：UlA输出什么样的信号？结合前面章节学习的单片机知识，如何对电压比较器UlA的1号引脚的输出信号进行检测判断？新知讲解：结合硬件实物，原理图和原理动画讲解MQ-2烟雾报警器数字输出方案。知识回顾：单片机I/O口高低电平检测方法。讨论&回顾：结合基
13、础知识，小组讨论并进行成果分享。观看&聆听&记录：观看聆听老师讲解分析，并做好知识记录。聆听&思考：聆听老师讲解，并回顾思考前期项目相关知识。硬件实物与原理图和原理动画三维一体，帮助学生掌握难点知识内容。职教云PPT/实物样机原理动画引导讨论：AoUT引脚输出电查阅&讨论：通过资料查以探究讨论开压值和烟雾浓度之间存在什阅等方法在职教云进行始，着力培养么关系？讨论。学生的自主探展示讲解：展示MQ-2烟雾报聆听&记录：聆听老师讲究能力，结合警器AOUT引脚输出电压与解，并做好记录。图形关联，帮职教云烟雾浓度关系图，并进行讲解。助学生转换学习方法和角色PPT/提问讨论：两种使用方案有讨论&展示：小组
14、讨论，定位，完成难和优劣势？你认为哪种方案更具有普适性？并展示本小组讨论结果及原因。点突破。项目实施4.MQ-2烟雾传感器的稳态误差MQ-2烟雾传感器作为一种测量器件，不同个体之间存在合理的稳态误差，因此在使用前需要进行校准。100OIOQ-210000本项目采用按键校准方案，在使用前根据现场环境进行校准。任务1:绘制MQ-2烟雾报警器硬件框图硬件方案设计：知识讲解：稳态误差的概念和产生的原因。问题提出：这种个体之间的误差是否会对烟雾报警器的设计产生影响？方案讲解：本项目中使用按键校准方案，根据现场环境进行校准。仿真功能展示：通过Proteus仿真工具，对比展示有无校准流程的烟雾报警器使用场景
15、状况。聆听&记录：聆听讲解并通过从理论分做好知识记录。析，问题讨论,思考&讨论：思考老师提方案介绍到功出的问题，进行小组讨能展示的流论，并参与职教云回帖。程，把难点知方案记录：理解本次项目识从理论到实方案，做好方案记录。际层层分解，帮助学生突破观看演示：仔细观看教师难点知识。的对比操作，记录操作流程便于独立测试。职教云PPT/Proteus/IU4F3-1组织讨论：职教云发起讨论,请各小组讨论MQ-2烟雾报小组讨论：组内MQ-2烟雾报警器硬件结构，并上1.电路设计能有效地考查学PPT/职教云MQ-2烟雾报警器硬件结构框图任务2：绘制MQ-2烟雾报警器软件流程图警器硬件具有哪些部分？任务发布：绘
16、制MQ-2烟雾报警器硬件组成框图。教师点评：对各小组设计方案做点评，充分肯定学生的成果，总结并发布MQ-2烟雾报警器硬件结构框图。传职教云进行讨论。动手绘制：在活页对应位置绘制MQ-2烟雾报警器硬件组成框图。汇报方案：小组代表汇报方案设计。生创造性思维能力，分析综合能力以及知识应用能力。2.小组讨论培养学生团结协作的能力、锻炼学生沟通交流的能力。知识回顾：单片机最小系统聆听&记录：跟随老师一的三要素就是电源、晶振、起学习并在相应的活页复位电路。式讲义中做好记录。回顾前序知组织讨论：根据刚刚的演示思考&讨论：小组讨论，识，加深学生和讲解，请大家讨论校准和完成总体功能流程图设对最小系统的烟雾检测的
17、顺序，并设计总计。理解。软件流体软件功能流程。程图的设计培任务发布：绘制MQ-2烟雾报动手绘制：在活页对应位养学生程序设警器总体软件功能流程图。置绘制MQ-2烟雾报警器计逻辑思维能展示点评：组织学生展示成总体软件功能流程图。汇报&思考：分小组进行力和前序知识综合应用的能果并进行汇总点评。力。汇报，并聆听老师总结，做好记录。PPT/职教云任务3：I=M;工支8问题提出：根据前序知识和项目要求，使用模拟输出方案时，应选用单片机的哪一类引脚？（下节新知引出）实物观察也讨论：仔细观察MQ-2烟雾报警器样机，并进行小组讨论，完成单片机I/O资源预分配。培养学生实践能力和规划能Proteus/任务发布：根
18、据样机结构和资源分配：在活页对应位力，建构新的PPT/课前知识，完成单片机I/O引脚资源预分配。A/D转换引脚可选择PL0-PL7。置中，完成单片机I/O引脚资源预分配表知识与技能培养职教云A/D转换引脚可选择PLO-PL7引脚。任务4：MQ-2烟雾报警器样机测试测试并统计不同MQ-2在洁净空气和丁烷气体测试环境下AOUT（模拟输出）信号管脚输出的具体电压值。任务发布：测试并统计不同MQ-2在洁净空气和丁烷气体测试环境下AOUT（模拟输出）信号管脚输出的具体电压值项目实施实操测试：使用教师提供的MQ-2烟雾报警器样机，进行校准测试和烟雾检测测试，并将测试结果填写到活页上的测试表格中。通过样机实
19、操，引导学生了解项目产品的具体使用方PPT/法和效果，帮职教云/助学生明确目实物样机标的同时，提升学生动手实践能力。项目评价功能考核：根据项目评分细则，对学生作品进行项目功能考核，并评分、记录测验：发布课堂测验题目项目考核：进行项目考核并记录成绩，并记录典型问题测验发布：引导学生完成职教云课堂测验题目完成考核：完成任务考核完成测验：在职教云中独立完成课堂测验，将还存在疑问的题目记录下来通过准确合理，富有鼓励性的考核和评价，调动学生学习的积极性STM32CubeIDE工具/职教云/单片机小车平台/赛道总结反思学生任务完成情况和存在问题分析与解决考核反馈：对任务完成度进行评价，充分鼓励学生的实践结
20、果，同时对学生存在的问题进行反馈。总结：总结本节学习内容，加深学生对新知识的理解。学生反思总结，跟随老师汇总归纳本堂课的知识内容，加深对新知识的理解和记忆。以准确简练的语言，提纲挈领地总结归纳，促使学生加深对所学知识的理解和记忆，培养其综合概括能力。项目拓展课后任务-理论&实操理论知识点测试：课后测验实操：MQ-2烟雾报警器样机实测课后跟踪：了解学生对本堂课知识的掌握情况，对个别同学予以单独指导作业发布：1 .通过职教云平台发布课后知识点测试作业。2 .样机实测：分组完成，将样机放置到日常生活环境中进行测试体验。3 .安排学生做好实训室清洁1 .完成职教云上的课后作业。2 .以小组为单位完成样
21、机日常环境测试。3 .使用示例代码在制作的单片机最小系统进行功能验证。课后实践使教师及时了解学生学习情况，利于老师切准学生“脉搏”，把握教学进程思政点：职教云卫生。课后指导：及时关注学生遇到的问题进行课后单独指导。4.将遇到的问题记录下来及时向老师进行咨询。通过日常测试，鼓励学生认真细心，培养学生工匠精神和劳动精神。教案1项目9烟雾报警器设计与实现（硬件设计与软件设计）一、教学设计课程名称单片机应用技术项目9雾报警器设计与实现授课学时授课班级授课地点所选教材单片机应用技术授课方式教学内容项目9烟雾报警器设计与实现（硬件设计与软件设计）其他资源媒体资源微课，PPT,视频，动画，职教云平台，Kei
22、l软件，ProteUS软件，51单片机实训平台等环境资源嵌入式（单片机）实训室、教学一体机、职教云学情分析知识基础L具有一定的电路基础知识，掌握MQ-2烟雾传感器使用方法。2 .熟悉C语言基本语法。3 .掌握51单片机I/O端口的结构原理。认知能力1 .具有一定的电路阅读分析和设计能力，能识别常见的电子元器件。2 .具备C语言程序设计基础能力。3 .具有使用51单片机I/O端口实现控制信号设置与检测的能力。学习特点L喜欢网络学习，大多数同学能够认真学习资源库课程平台的动画、视频等相关数字资源，熟悉常用的网络工具和软件；对单片机的应用充满好奇。2.对抽象概念畏难和抵触，不喜欢枯燥的理论讲解。素质
23、目标知识目标能力目标教学目标1 .通过烟雾报警器现状的调研和功能设计学习，培养学生具有安全意识和科技创新意识。2 .通过调研汇报和需求分析，培养学生自主学习及团队协作意识3 .通过方案研讨和设计，提高学生合作探究解决问题的能力。1 .能概述烟雾报警器的原理和构成；2 .能说明A/D转换的概念和作用；3 .掌握MQ-2烟雾传感器的工作原理和引脚结构。L能够根据根据场景需求，选择合适的烟雾报警器方案。2 .能应用MQ-2烟雾传感器的工作方式和使用方法。3 .掌握烟雾报警器稳态测试和报警测试。教学重难点重点1. STC12C5A60S2单片机A/D转换器的寄存器。2. STC12C5A60S2单片机
24、A/D转换使用流程。教学方法难点1.STC12C5A60S2单片机A/D转换结果换算。教法任务驱动教法、理虚实一体化教法、情景化教法、讨论式教法、问题引导教法学法自主式学习、协作式学习、体验式学习、探究式学习、教学内容思维导图项目9烟雾报警器设计与实现课后一课中烟雾报警器硬件仿真电路设计AK知识内容）（STCl2C5A60S2单片VWD转换接口）烟雾报警器仿真电路设计烟雾报警器仿真电路测试STC12C5A60S2单片11tAD转换器的寄存器（更点）K知识内容X（STel2C5A60S2单片yiAD转）殿果换算）（难点）烟雾报警器软件设计ASTCl2C5A60S2单片机A/D转换使用流)()H任
25、务内容烟雾报警器程序流程图绘制烟雾报警器软件丽）（烟雾报警器调试与运行Ac任务内容姻雾报警器硬件电路焊接制作）烟雾报警器硬件电路调试）三、教学实施教学环节教学内容教学活动设计意图信息化手段教师活动学生活动课程导入1.课前样机测试汇报安排分组汇报。组织测试汇报：引导学生分组进行课前样机测试汇报。讨论总结&项目引入：总结点评讨论和汇报内容。汇报&聆听&记录：上台按照小组制作的调研汇报PPT,进行课前调研汇报。其他小组进行思考记录。.聆听&思考&记录了解学生课后任务完成情况，引入本堂课内容。职教云/PPT项目引入L功能引入烟雾报警器样机使用STC12C5A60S2单片机的A/D转换功能获取烟雾传感器
26、的模拟信号STC12C5A60S2单片机作为新一代C51单片机，其内部集成了8路10位高速A/D转换器，位于单片机Pl端口(P1.01.7),可用于温度检测、电池、电压检测、频谱检测等功能设计，其速度可达25万次/秒。单片机上电复位后，Pl端口默认为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换功能，不需作为I/O使用的接口可继续作为普通I/O口使用。知识引入：STCI2C5A60S2单片机的A/D转换接口被设计复用为Pl端口。引导学生自主讲解：请学生或小组代表根据课前学习为其他同学介绍STC12C5A60S2单片机的A/D转换接口的基础知识。总结点评：汇总展示烟雾报
27、警器的使用场景。聆听&记录：结合课前知识或上网查阅资料，参与讨论回帖。参与讲解&思考：积极参与自主讲解，并聆听他人的讲解。聆听&思考：聆听老师总结，并思考。培养学生勤于思考的好习惯。职教云/PPT/极域课堂2.单片机A/D转换引脚与系统结构UD2ECT42CCss/ccrM03T(VPJOWpMIWP32IMTVWJCI100UTQTQP14CUCOUT1(T115WM3.6K(VP3.7XTAUXTMlG2=IlEUEIUUn三VCCPOOro.K1223ro.4POsP06N7EX.IVD/M.6/RST2MfK5HAP44P27A15P2W4P25M3P2.4/A12P2.VM1P21A
28、10PLVgP2w*a项目分析STC12C5A60S2单片机的A/D转换接口被设计复用为Pl端口。ADCcO、IRRcfisUrAIM-R)WIRISPFIDISPtFDOIADCJIAGAlXiSlAIUlCllttICldIIeHSO!mw(VMiaaw开关Q62Q6IQSODCPI6OAtxTSPI5-ODC4PI4-OADClPI3-OADClPI2-ADCmI-OjADCOPIOF比较BlIO-bDAC现次比较WfraADK*WfrBADC_RLSandADC_RESLSTC12C5A60S2单片机通过模拟多路开关，将通过ADe(TADC7的模拟量输入给比较器，因此ADCOADC7具
29、有相同的结构和属性，在本项目中可以任选一个使用。职教云提问：上次课中进行了单片机I/O资源预分配，请问大家为MQ-2烟雾传感器分配的哪个A/D引脚？组织分享：引导学生分组进行讨论成果分享。新知讲解：STCI2C5A60S2单片机具有8个A/D转换引脚,分别对应PL(TPl.7引脚。引导讨论：大家认为STC12C5A60S2单片机的8个A/D转换接口在本项目中是否可以任意选用？总结点评：总结学生回答，并进行点评，鼓励学生参与讨论。动画讲解：通过STCl2C5A60S2单片机A/D转接结构图,动态展示模拟量转换的过程，帮助学生理解知识。回顾&回帖：回顾上次课程内容，参与回帖投票。分享&聆听：小组代
30、表分享本组结果并聆听。聆听&记录：仔细聆听老师讲解。思考&讨论：思考老师提出问题，根据教材知识或上网查询并讨论。聆听&记录：聆听老师总结并做好记录。观看&思考&记录：观看动画并聆听讲解，做好新知记录，对比本组讨论结果并反思。提问式切入，能有效培养学生勤于思考，敏于发现，勇于发言，敢于表达的习惯。从讨论中引出新知，并结合正向点评，激发学生学习获得感和成就感。职教云PPT/实物样机项目实施3.MQ-2烟雾报警器硬件仿真电路设计1）回顾PrOteUS仿真中的重点内容；2）模块化电路设计： MQ-2接口仿真电路设计Proteus中并未集成MQ-2烟雾传感器器件, 在仿真中，为方面测试，使用分压电路模拟
31、MQ-2 烟雾传感器的模拟电压输出。 按键仿真电路设计 蜂鸣器报警仿真电路设计 状态指示灯仿真电路设计任务明晰，引 导学生明确本 次项目具体内 容，帮助学生 进行功能梳 理。同时，从 知识回顾开始 课堂主要内 容，达成循序 渐进的教学。职教云 PPT/ Proteus 仿真工具知识回顾：以学生代表演示的方法，引导学生回顾Proteus仿真工具的使用方法和注意事项。包括：1）单片机的选择2）三极管的选择3）虚拟电压表的使用引导讨论：在Proteus中,没有MQ-2传感器直接使用，在仿真时应当如何处理？总结点评：点评学生讨论成果，通过正向点评，强化学生学习获得感和积极性。任务实操：组织学生完成MQ
32、-2烟雾报警器硬件仿真电路设计绘制。组织展示：组织分组展示本组绘制的MQ-2烟雾报警器硬件仿真电路，并做点评。聆听&记录：积极参与知识引导回顾，聆听并做好回顾思考记录。讨论&回帖：小组讨论思考，并在职教云进行回帖。聆听&记录：聆听老师总结并记录，明确仿真中MQ-2传感器的处理方式。实操设计：根据小组讨论内容和项目要求，在Proteus中，完成MQ-2烟雾报警器硬件仿真电路设计和绘制。展示&聆听：进行小组成果展示并聆听其他小组演示讲解。项目实施4.MQ-2烟雾报警器仿真电路测试测试步骤如下：1）将滑动变阻器调整到1%位置处，按下校准按钮进行模拟校准，观察此时电压表显示值并记录；2）多次改变滑动变
33、阻器阻值，观察电压表上的MQ-2传感器输出电压，观察LED警示灯和蜂鸣器的工作情况并将测试结果记录rBIT6B115BIT4BfT3BmBfTlBTOPlASFP17ASFP16ASFPlSASFPMASFPlUSFPnASFPllASFPlOASF5.MQ-2烟雾报警器软件设计1）STCI2C5A60S2单片机A/D转换器的寄存器Pl口模拟功能控制寄存器-PlASF该寄存器对应位置置1时有效，即当PI口中的相应位作为A/D转换使用时，要将PIASF中的相应位置置IoA/D控制寄存器-ADC_C0NTR项目实施寄存SBg林807BTCB115BfT4BIBBmBITlBfTOADC.CONTR
34、ADjpOWERSPEeOlSPEEDoA0CJIAGAXeSTAMTO4S2CHSlCHSO该寄存器包含了A/D转换器电源开关、A/D转换器速度控制、A/D转换器结束标志位、A/D转换器启动控制和模拟输入通道选择这5项重要功能。程序下发：下发MQ-2_Verify.HEX文件到各小组，引导学生进行仿真电路功能测试。组织展示：组织小组分享展示测试结果。点评跄收：点评实操测试结果和问题，验收测试表格。实操测试：根据MQ-2_Verify.HEX文件说明，适当修改仿真硬件接口，完成测试并做好测试记录。展示&观察：完成本小组测试结果展示并观察聆听其他小组展示。聆听&反思：聆听老师点评，并进行反思。结
35、合仿真实例教师进行相关知识的讲解。学生手动进行复测，强化知识。职教云PPT/Proteus仿真工具提出问题：还记得单片机引脚复用的概念吗，请大家回顾思考一下，参与职教云回帖讨论？（职教云）思考&回帖：根据前序知识回顾思考，参与回帖。从简单问题入手，了解学生课前学习情况，并梳理学组织回顾：组织小组讨论，安排学生代表带领其他同学进行知识回顾。新知讲解：STC12C5A60S2单片机A/D转换器的寄存器。案例提出：使用PLO和PLl引脚作为A/D接口，PlASF寄存器如何配置？观察&聆听：结合课堂配套MQ-2烟雾传感器，观察并聆听。聆听&记录：聆听新知讲解，并做好新知记录。案例思考：思考案例，并结合
36、教材知识内容，积极参与讨论。生学习信心。职教云PPT/Proteus仿真工具寄存4名体BIHBIT68115BTT4BIBBrTZBlTlBTOAUXRIPCAP4SPLP4S2,P4GF2ADRJDPS辅助寄存器1-AUXRl本项目中仅关注其用于控制A/D输出结果格式的标志位ADRJ,用于选择A/D转换结果存储寄存器的存储结构。项目实施A/D转换结果存储寄存器-ADJRES、ADC_RESLB117BIT6BITSBIT4M3M2BHlBITOADCeRtSAOjUS9ADjUS3AD.RES7AD.RES6ADjUSSADjUS4AO.RfS3ADjuS2ADCeRESLADJUSlAD.
37、RESOADRJ=O时寄存器结构寄存器名称BIHBIT6BITSBIT4B(T3M2B11lBfTOADCJESADRtS9ADJUSeADCjt0AD.RtS7AO.RK6AD.RES5AD-REXAD.RES3AD_RES2AD.RE51AD-RE50ADRJ=O时寄存器结构项目实施6. STC12C5A60S2单片机A/D转换结果换算在ADRJ=O的情况下，计算结果取10位精度时：z(ADC_RES7:OIADC_RES1)izvIN(IO)=/一=YCC取8位精度时：vAZ)JRES7:0*U匕M8)=系卡vCC组织分享：每组小组代表分享案例思考和小组讨论成果。示例讨论：ADC-CON
38、Tr=(1000100D2的配置下,单片机ADC将会按照什么样的逻辑运行？逻辑梳理：讲解ADC转换的使用逻辑顺序。问题提出：ADC转换完成后如何计算出MQ-2烟雾传感器输入的具体电压值呢？分享&聆听：小组代表分享本组成果，并聆听其他小组的讲解。聆听&讨论：聆听老师的示例讲解，并进行讨论思考。聆听&观看&记录：观看PPT模拟动画，并做好新知记录。思考&探究：小组讨论，根据教材内容进行思考探究。职教云PPT/新知讲解：ADC-RES寄存器和ADJRESL寄存器中存储的是A/D采样后得到的采样值，需要进行换算，才能得到实际的端口电压值。案例分析：给出案例请学生小组讨论并进行计算。组织分享：组织学生进
39、行案例计算分享。聆听&思考：通过讨论、查阅资料等方法思考并进行回答。思考&计算：小组讨论思考，并进行案例计算。分享展示：小组代表分享小组讨论成果。通过案例强化理论知识，帮助学生快速掌握新知。职教云PPT/7.STC12C5A60S2单片机A/D转换使用流程项目实施A/D转换需要一定的时间，完成转换后才能获取转换结果。ADC_CONTR寄存器在这一流程中扮演极其重要的角色。项目实施项目任务：创建新工程：SmOkeAIa学号.UVPRoJ根据教材示例程序和课堂知识内容，完成烟雾报警器软件程序。在PrOteUS中完成软件程序功能测试。发布流程图：发布空缺流程图，引导学生讨论并进行流程图完善。引导反思
40、：流程图中步骤分别对应ADC的哪个寄存器？总结讲解：A/D转换的流程和ADC寄存器的对应关系。任务发布：阅读教材中的算法分析部分，并绘制烟雾报警器软件流程图。组织展示：组织小组分享展不O聆听也思考&讨论：聆听老师讲解，并讨论流程空缺的逻辑，并进行完善。思考&讨论：根据流程图和知识理解，进行讨论，并参与职教云回帖。聆听&记录：聆听老师讲解，并做好记录。阅读&讨论也绘制：阅读教材，小组讨论，完成软件流程图设计。展示&交流：完成小组展示和交流。从完善流程图开始，引导学生通过探究实现自主学习，培养学生自主学习能力和意识。帮助学生转换学习方法和角色定位。一思政点：（融入规则意识）任务布置：发布任务要求，
41、引导学生进行任务实操。巡视辅导：巡视检查学生任务情况，进行单独针对指导。组织总结展示：组织学生进行项目总结和成果展示，并进行点评。查阅&讨论：查阅任务要求，进行程序编写实践。交流&实践：与老师交流，完成任务。展示&总结：小组代表进行小组成果展示和总结。通过实践，帮助学生打成知识的内化，同时，提出任务要求，培养学生的规则意识。职教云PPT/实物样机原理动画职教云PPT/Keil/Proteus仿真工具项目实施测试任务：MQ-2烟雾报警器焊接调试烟雾报警器功能电路板建议焊接顺序:2） 1）按键功能电路3） 1.ED报警灯功能电路3）蜂鸣器电路4） MQ-2烟雾传感器功能电路5）功能板接口电路焊接烟雾报警器功能电路板参考布局MQ-2烟等传感器电路项目评价任务发布：烟雾报警器样机实操制作：完成MQ-2烟布局为参考，分模块焊接制雾报警器硬件焊接制作。通过实操，引作MQ-2烟雾报警器。导学生了解项交流&讨论：小组讨论或目产品的具体与老师交流，解决制作过使用方法和效DDT/巡回指导：巡回检查学生实程中出现的问题。果，帮助学生1/操情况，并进行单独知道。明确目标的同欹N/十*产品调试：将软件程序下时，提升学生买物行机载到MQ-2烟雾报警器中动手实践能/Proteus进行产品功能
