胡宏梅

摘? ?要：文章利用翻轉(zhuǎn)課堂理念，基于泛雅平臺(tái)開(kāi)展單片機(jī)課程教學(xué)，以數(shù)碼管顯示控制微課設(shè)計(jì)為案例，以提問(wèn)、總結(jié)、激發(fā)的方式設(shè)計(jì)微課內(nèi)容，將微課學(xué)習(xí)貫穿數(shù)碼管教學(xué)內(nèi)容，有助于學(xué)生課前、課后自主學(xué)習(xí)的開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);數(shù)碼管;微課

1? ? 課前準(zhǔn)備

“單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作”是電子信息專業(yè)的核心課程，該課程內(nèi)容綜合性強(qiáng)，既涉及硬件結(jié)構(gòu)，又包括軟件語(yǔ)言和程序設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。

數(shù)碼管的顯示控制是該課程項(xiàng)目3“球賽計(jì)分牌的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”的內(nèi)容。在此之前，學(xué)生已經(jīng)了解了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本流程和方法，掌握了單片機(jī)C語(yǔ)言的使用方法，能夠編寫簡(jiǎn)單的程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的控制。課前泛雅平臺(tái)中發(fā)布的微課視頻作為課前預(yù)習(xí)知識(shí)，為課上任務(wù)的開(kāi)展做鋪墊。

2? ? 分析學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)

高職招生越來(lái)越難，招進(jìn)來(lái)的學(xué)生分?jǐn)?shù)普遍偏低，對(duì)學(xué)習(xí)存在較強(qiáng)的情緒，對(duì)感興趣的充滿熱情，不感興趣的則學(xué)習(xí)效率低下，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式厭惡，需在組織教學(xué)過(guò)程中提高教學(xué)的生動(dòng)性以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3? ? 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在生活中如何應(yīng)用數(shù)碼管控制其顯示，是需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題，也是教學(xué)的主要內(nèi)容—數(shù)碼管的顯示控制，數(shù)碼管總共有8段，其表示分別如下：

A. a，b，c，d，e，f，g，dp

B. 1 2 3 4 5 6 7 8

如圖1所示，數(shù)碼管的8段通常用a，b，c，d，e，f，g，dp來(lái)表示。根據(jù)數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，分為共陽(yáng)和共陰兩個(gè)類型。

首先，可以設(shè)計(jì)問(wèn)題1：如果將8個(gè)發(fā)光二極管陽(yáng)極連在一起做公共端COM口，這是何種數(shù)碼管？給出兩個(gè)選項(xiàng)：A.共陰;B.共陽(yáng)。如果內(nèi)部發(fā)光二極管陽(yáng)極連在一起做公共端，就稱為共陽(yáng)數(shù)碼管;相反，如果是陰極連在一起做公共端，就稱為共陰數(shù)碼管。

清楚了數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)和類型，就需要掌握如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)其顯示控制。在控制顯示前，需要將數(shù)碼管與單片機(jī)相連，完成硬件連接。

一位數(shù)碼管有10個(gè)引腳，其中，上下兩個(gè)為COM口，根據(jù)共陰和共陽(yáng)特性，可將其接地或電源;剩下8個(gè)引腳，選擇單片機(jī)的一個(gè)8位并行輸入輸出口進(jìn)行控制。為了方便畫圖，通常將數(shù)碼管引腳簡(jiǎn)化成如圖2所示的硬件連接，又稱為段選線，其中，dp段接控制的最高位，a段接最低位，和單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了連接，為了限流，每一根段選線上需要加上一個(gè)限流電阻。以上就是單片機(jī)控制一位數(shù)碼管的硬件連接，這種連接方式下的顯示稱為數(shù)碼管的靜態(tài)顯示[1]。

其次，設(shè)計(jì)問(wèn)題2：如果一個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管采用靜態(tài)顯示方式，那么其公共端應(yīng)該接電源還是接地？給出兩個(gè)選項(xiàng)：A.電源;B.接地。根據(jù)共陽(yáng)和共陰數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在靜態(tài)顯示的硬件連接上，共陽(yáng)數(shù)碼管公共端接電源，共陰數(shù)碼管公共端接地。

到目前為止，只是完成單片機(jī)對(duì)數(shù)碼管的硬件連接，如果想顯示出相應(yīng)的字形，還需軟件編程。在編程之前，需要了解數(shù)碼管的顯示原理。以一位共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示字形“3”為例（見(jiàn)表1），顯示“3”的話，如何控制讓這幾段亮其他段滅是需要學(xué)生思考的問(wèn)題。根據(jù)數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和二極管的單向?qū)щ娦?，可以發(fā)現(xiàn)：將公共端接高電平，a端接低電平，a段的發(fā)光二極管會(huì)被點(diǎn)亮;b端接低電平，b段則被點(diǎn)亮。以此類推，可以通過(guò)相應(yīng)段低電平控制其亮、滅。放到硬件電路中分析，a段是和P1.0相連的，那么P1.0輸出0，相當(dāng)于a段接低電平，a段亮;相反，P1.0輸出1，相當(dāng)a段接高電平，a段滅。

最后，設(shè)計(jì)問(wèn)題3：按照上述控制，要讓a，b，c，d，g這幾段亮，其余段滅，那么P1口應(yīng)輸出什么？給出兩個(gè)選項(xiàng)：A.10110101;B.10110000。對(duì)于共陽(yáng)數(shù)碼管，想讓哪段亮，相應(yīng)的端口就輸出0，最后8個(gè)端口值組成8位二進(jìn)制由單片機(jī)一起輸出，用來(lái)控制數(shù)碼管的8個(gè)段，而輸出的這8位二進(jìn)制又稱為數(shù)碼管字形的段碼。按照數(shù)碼管顯示原理，也可得到其他數(shù)字的段碼。在程序中，為了方便，通常會(huì)將段碼轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的字型碼[2]。

程序編譯成功后，將所生成的編譯文件下載到單片機(jī)中，即可看到數(shù)碼管顯示字型“3”，如果要顯示“4”，只要更改程序中所送字型碼，數(shù)碼管就可以顯示相應(yīng)的字型。按照這種靜態(tài)顯示連接方式，一個(gè)單片機(jī)最多可以連接幾個(gè)數(shù)碼管呢？學(xué)生回答，老師總結(jié)、并提出新的問(wèn)題：如果多于4個(gè)數(shù)碼管，那如何和單片機(jī)實(shí)現(xiàn)連接、單片機(jī)又如何控制等以引發(fā)學(xué)生思考[3-4]。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)的主要是在學(xué)生課前預(yù)習(xí)掌握一位數(shù)碼管顯示控制的基礎(chǔ)上開(kāi)展課堂任務(wù)，融入之前所學(xué)知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn)，考查學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力，在工作任務(wù)書指導(dǎo)下要求學(xué)生通過(guò)反復(fù)觀看微課、PPT、動(dòng)畫等方式自主學(xué)習(xí)、完成課堂任務(wù)，課后鞏固內(nèi)化，完成任務(wù)調(diào)查問(wèn)卷，以便教師及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，實(shí)施差異化教學(xué)，同時(shí)采用多元化綜合評(píng)價(jià)方式，促使學(xué)生主動(dòng)有效學(xué)習(xí)，保證學(xué)生基本達(dá)到任務(wù)教學(xué)目標(biāo)。

（1）翻轉(zhuǎn)課堂中的任務(wù)設(shè)計(jì)要下功夫，權(quán)衡教學(xué)重難點(diǎn)，把任務(wù)分析的條理細(xì)致、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，保證學(xué)生目標(biāo)明確并能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成。

（2）通過(guò)將工作任務(wù)頁(yè)詳細(xì)化，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)之前就明白本次課學(xué)什么、如何學(xué)，自己能做哪些，存在什么問(wèn)題以及應(yīng)如何尋找答案等，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

（3）采用這種教學(xué)方式，需要教師提供充足的時(shí)間和平臺(tái)與學(xué)生保持溝通交流，全程跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，了解個(gè)體差異，實(shí)施差異化教學(xué)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陸麗婷.泛雅網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在教學(xué)中的功能和應(yīng)用分析[J].江蘇科技信息，2018（25）：67-68.

[2]吳麗琴.基于泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的電子技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018（18）：174-175.

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