简易数字电压表教案

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1、淮安信息职业技术学院教案简易数字电压表设计与制作课程名称智能电子电路设计与制作课程总学时120课程总学分8教学项目名称简易数字电压表设计与制作项目学时20教学项目性质必修项目、理实一体化任课教师杨永（√）张洪明（）孙岐峰（）潘汉怀（）马勇（）罗时书（）职称副教授教学目标与要求学生通过本项目的学习，掌握MEGA16的A/D转换模块的应用，会根据一般的模拟与数字转换要求，设计电路原理图；会根据A/D转换的原理正确使用与设置与A/D相关的寄存器；掌握A/D转换的三个子程序编写原则即，初始化子程序、数据读取子程序及数据处理子程序，会根据项目要求的精确值把数据合理地显示；会根据项目要求

2、的电路板大小及安装环境设计控制电路板的大小、形状；能对电子产品设计过程中的相关软件工具熟练使用。项目完成后，学生完成作品仿真文件、硬件作品、项目设计任务单、项目总结设计文档。教学重点与难点本项目教学重点内容有：1、项目电路原理图的详细设计（要针对单片机的资源分配）2、单片机的A/D转换相关寄存器位的意义3、A/D转换程序框架结构的组成本项目教学难点内容有：1、A/D与普通I/O口的功能转换2、A/D转换的基准电压含义3、A/D初始化的子程序4、A/D转换数据的读取5、Float型变量含义6、数据类型的强制转换7、10位二进制转换数据在处理成习惯的十进制数据8、数据拆分方法教学

3、方法与手段1、行动导向、任务驱动教学为主2、任课老师可根据个人授课特点开展讨论法等其他方法教学3、小组学习、培养团队合作意识15淮安信息职业技术学院教案简易数字电压表设计与制作简易数字电压表设计与制作教案第一节课（45分钟）一、新课导入（2分钟）主要讲述内容，模拟量转换成数字量的意义：数字量是计算机能处理的量，但是自然界的许多物理量都是模拟量，把模拟量转换成数字量是现在信息技术能广泛应用的基础。二、本项目作品演示（10分钟）1、告诉同学们，本项目作品的功能：0---5V的直流电压测量范围；精确到小数点后两位；液晶显示。2、简要叙述电子产品控制电路的设计步骤：方案设计、原理图设

4、计、驱动程序设计、电路仿真、PCB图设计、硬件装配与调试、性能确定与设计文档总结三、方案设计（5分钟）MEGA16液晶显示电压测试探头变阻器模拟产生0-5V的电压量重点讲述实际探头的应用四、电路原理图详细设计（20分钟）1、MEGA16的关于A/D转换部分的管脚认识（5分钟）与PA口共用8路数据采集通道基准电源端，如果不用外部基准，加电容滤波接地端与VCC端不能相差0.3V2、让学生动手对MEGA16的I/O口进行分配（10分钟）15淮安信息职业技术学院教案简易数字电压表设计与制作PA口：已经作为模拟数字转换不能用作普通I/O口PC口：用作JTAGE程序下载接口结论：液晶16

5、02只能有PB、PD口来驱动（完成下表）1602对应管脚/RSR/WED0---D7MEGA16I/O资源3、原理图设计分析（5分钟）五、本节课总结（8分钟）1、A/D管脚2、显示电路管脚分配（后面的驱动程序要用到）3、重点同学遇到问题分析15淮安信息职业技术学院教案简易数字电压表设计与制作简易数字电压表设计与制作教案第二节课（45分钟）驱动程序设计一、运用以前学过的知识在液晶1602指定位置显示特定的字符（10分钟）学生可以在一行、两行的指定位置对上述的数据字符显示。教师可自己演示一下重要提示：小数点前空一位，小数点后面空两位。有的同学不能达到要求的，课后在继续练习。二、A

6、/D转换程序设计（30分钟）1、概述（5分钟）15淮安信息职业技术学院教案简易数字电压表设计与制作A/D初始化子程序（本次课重点）读取A/D转换值子程序A/D转换值处理子程序2、A/D模块特点简要概述，重点在基准电压、10位数据、通道选择、第二功能启用单次启动转换、转换结束标志、A/D工作时钟等。（5分钟）3、ADMUX（10分钟）基准电源选择位00、01、10、11转换通道选择00000通道000001通道100010通道2----------------10位二进制数据在16位容器中如何装载4、学生练习（5分钟）练习题1：基准电压选择5V，数据右对齐、从通道0输入模拟电压

7、量练习题2：基准电压选择5V，数据左对齐、从通道1输入模拟电压量练习题3：基准电压选择2.56V，数据右对齐、从通道2输入模拟电压量练习题4：基准电压选择5V，数据右对齐、从通道3输入模拟电压量练习题5：基准电压选择2.56V，数据右对齐、从通道4输入模拟电压量重点提示：学生一定要在原显示子程序的基础上，新建一个A/D初始化子程序名字，在这个初始化子程序中，写入上述的对应程序语句。规范的程序名称重点关注15淮安信息职业技术学院教案简易数字电压表设计与制作三、本次课总结（5分钟）1、由总体设计------