小蜜蜂笔记单元课堂教学基本信息
【课程单元】：独立按键的工作原理与应用
【所属课程】：《物联网硬件技术基础》，总48学时。
【单元学时】：2学时，90分钟。
【授课对象】：物联网191班，物联网192班。
【纸质教材推荐】：“职业教育物联网应用技术专业‘十三五’规划教材”《CC2530单片机技术与应用》
【纸质教材推荐】：“1+X职业技能等级证书配套教材”《传感网应用开发》
【在线开放式教材】：【CC2530应用开发03】独立按键的工作原理与应用
【实训平台及资源】：【XMF09B】CC2530开发板资源汇总
学情分析
【学习基础】：
【1】通过前面10课时的硬件设计理论基础学习，同学们对单片机应用开发有了基本的认识。
【2】通过“CC2350概述与项目开发流程”单元的学习，同学们对CC2530的特性和资源有了一定的了解，并且掌握了在IAR环境下进行CC2530项目开发的流程和步骤，可以在本单元课程中进行CC2530相关的实训项目开发。
【学习态度】：
【1】动手能力强，实践兴趣浓厚是高职院校的学生普遍特点。经过全面10课时的理论学习，同学们对开展实训，动手实践充满期待。
【2】上一个单元学习了 在IAR环境下进行CC2530项目开发的流程和步骤 ，同学们很希望通过具体的项目案例一试身手。
教学目标
【知识目标】：
【1】掌握端口输入配置寄存器PxINP的定义 。
【2】掌握按键的触发信号与扫描原理。
【3】掌握按键去抖动的原理与实现思路。
【能力目标】：
【1】能够配置端口相关的寄存器，设置按键的输入引脚设置为上拉输入模式。
【2】能够设计程序，扫描按键的状态变化，捕获按键的按下状态。
【3】能够设计程序，进行按键去抖动处理，过滤干扰信号，获得准确的按下触发状态。
【素质目标】：
【1】培养学生利用已学理论知识解决具体应用问题的基本职业素养。
【2】培养硬件工程师系统分析、独立思考、动手实践、协同合作的基本素质。
内容组织
【实训项目】：按键控制灯光开关
设计程序，实现按键输入信号控制灯光的开关。功能如下：
【1】设计端口初始化函数Init_Port()，配置4个LED灯与2个按键的引脚。
【2】设计灯光测试函数LED_Check()，同时点亮4个LED灯，延时一会 4个LED灯熄灭（LED灯高电平点亮）。
【3】设计按键扫描函数Scan_Keys()，按键SW1按下松开后，切换D4灯的开关状态，按键SW2松开后，切换D6灯的开关状态。
【知识内容】：
【1】掌握端口输入配置寄存器PxINP的定义。
【2】掌握按键的内部结构、工作原理与信号特征。
【3】掌握按键扫描的实现原理。
【4】掌握按键去抖动的实现原理。
【5】掌握按键信号控制灯光开关的基本原理。
【技能内容】：
【1】能够设计端口初始化函数，正确的配置LED灯与按键的引脚属性。
【2】能够设计按键扫描函数，检测按键的工作状态。
【3】能够在按键扫描函数中，编写代码实现按键去抖动功能。
【4】能够设计程序，实现等待按键松开的功能。
【5】能够准确的根据不同的按键输入信号，控制不同的灯光开关。
【6】能够在IAR的仿真调试界面下，进行断点调试和单步运行。
【教学重点】：
【1】端口输入配置寄存器PxINP的定义。
【2】按键信号特征与扫描原理。
【教学难点】：
【1】按键扫描函数的设计。
【2】按键去抖动处理与程序设计。
教学方法
【教学方法】：项目驱动，任务分解，理实一体化。
【指导思想】：根据课程标准和教学目标，设计相应的实训案例项目，寓基本原理于案例实践中，引导学生通过动手实践在直接经验习得的过程中去获得间接经验，有意识地使学生通过经验的习得逐步实现策略的获取，通过“做中学，做中教”的方式，让学生在具体实践中理解基础理论。
【教学实施过程】：分为5个环节。
【1】理论知识学习：讲述项目相关的知识点。
【2】项目方案构思：讲述实训项目的设计思路与实现步骤。
【3】学生动手实践：在实践过程中观察学生的知识盲点与存在问题。
【4】老师讲解演示：结合学生实践情况手把手全程演示项目实现细节。
【5】修正完善总结：学生再次实践，完成本单元实训项目的功能。
教学过程
课前预习：将以下内容制作成网页，于课前2天发给同学们。
【视频教程】：CC2530的通用I/O端口及相关寄存器
【视频教程】：LED灯闪烁实现的源码分析
【视频教程】： 基于CC2530的LED跑马灯实现
【本单元预习要点】：
【1】复习CC2530通用I/O端口相关的寄存器定义。
【2】观看LED灯闪烁实现的源码分析视频，复习LED灯引脚的定义与控制。
【3】观看跑马灯的LED跑马灯实现视频，巩固IAR环境下CC2530项目的开发流程。
【4】在网上搜索不同类型的按键元件，分析它们的异同。
【5】在网上搜索按键应用的相关资料，初步了解单片机中按键的处理手段。
课堂教学过程（2课时，90分钟）
【教学实施过程分为五个环节】：
【理论知识学习】–>【项目方案构思】–>【学生动手实践】–>【老师讲解演示】–>【修正完善总结】
【理论知识学习】：20分钟。
【1】介绍CC2530的三种端口输入模式。在这里特别给学生指出，P1_0和P1_1引脚只能工作在三态模式，不能设置成上拉或者下拉模式。
【2】讲述端口输入配置寄存器PxINP的定义，特别讲解PxINP2寄存器的高2位，并解释其在上拉和下拉模式设置中的作用。
【3】讲述CC2530输入端口上拉输入模式的设置。需要特别给学生指出，这个设置过程需要由2个表达式分2次配置完成，并详细解释每个表达式的具体作用。
【4】讲述按键的内部结构与电路设计，通过分析按键不同状态的输入信号特征，引出按键的扫描实现原理。
【5】讲述按键去抖动的工作原理。
【视频教程】：按键的工作原理与程序设计思路
【项目方案构思】：10分钟。
【1】以板书的方式，讲解按键控制灯光开关项目程序设计的流程图。
【2】对实训案例的实训流程进行分解，分为5个步骤来实现。
【3】跟学生强调代码设计过程中，可能会遇到的难度以及容易犯的错误。
【学生动手实践】：30分钟。
【1】学生根据老师对项目实现思路的讲解以及项目实现流程的分解，动手编写代码，进行项目调试，尝试完成实训案例中的功能。
【2】在学生动手实践过程中，老师不断巡查学生的进展情况，发现同学的错误，就地分析解决。
【3】学生在实践过程中，遇到问题或需要答疑的，老师会过来进行讲解分析，给出方案。对于大多数同学提出的共性问题，则暂停学生的实践过程，进行统一的临时讲解后，再继续实践。
【老师讲解演示】：20分钟。
【1】老师依据“项目构思环节”中的思路和步骤，手把手的演示实训案例的实现过程及编码细节。
【2】在讲解演示过程中，对于在“学生动手实践”环节中发现的问题进行特别的分析，并给出针对性的学习建议。
【修正完善总结】：10分钟。
【1】在“学生动手实践”环节已完成实训项目的学生，将自己的实现思路和代码编写与老师的进行对比总结，进一步优化。
【2】 在“学生动手实践”环节没完成实训项目的学生， 则依照老师的演示过程以及实现源码，进行修正完善，完成实训项目。
【3】课程结束前3分钟，老师对本单元课程进行小结，布置作业。
【本单元的在线教案】：【CC2530应用开发03】独立按键的工作原理与应用
【1】相关理论基础
【2】项目案例实现源码及注释
【3】课后作业
教学评价与课后反思
【教学评价】：三个维度。
【1】学生课堂表现评价。
【2】老师课堂表现评价。
【3】教学目标达成度评价。
【具体实现方式】：尽量客观、简单、有效、可操作，例如调查问卷，学生交流，作业批改等形式。
【课后反思】
【1】实训案例核心知识点的讲授是否到位，措辞是否通俗易懂，学生的接受程度是否达到预期？如果未能达到，应该从那个环节进行改进？
【2】实训案例的演示过程是否完整，演示过程中有没有突发状况，学生动手实践中的问题是否完全解答清楚，学生对实训案例演示的接受程度是否达到预期？
【3】辅助教学资源的形式和内容是否能满足学生课后复习、强化、拓展的需求，是否能激发学生的思维，从而进行创新和探索？
【4】观察学生在案例实践中的表现，归纳分析学生在实现案例过程中提出的问题，评估学生对本次课程的掌握程度，思考下一次课程的授课计划。
课后技能拓展与辅助资源
【物联网技能大赛训练题】按键控制流水灯运行
【物联网技能大赛训练题】按键控制灯光状态变换
【物联网技能大赛训练题】人流量技术统计
【物联网技能大赛训练题】按键嵌套复合应用
