小蜜蜂笔记单元课堂教学基本信息
【课程单元】：基于定时器模模式的长按与短按
【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08】基于定时器模模式的长按与短按
【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】经过“CC2530定时器工作原理与应用”与“基于定时器模模式的间隔定时”2个单元的学习，同学们对于CC2530的定时器工作原理与间隔定时应用在理论和实践上都有了很好的基础。
【2】关于按键相关的工作原理与编程应用，在“独立按键的工作原理与应用”的单元课程中有全面的理论讲述和实践训练，为本单元项目实训的开展奠定了良好的基础。
【学习态度】：
【1】在学习了CC2530的通用I/O端口，按键基本应用、外部中断与定时器基础之后，同学们对于CC2530的资源分布，外设特点、开发流程、设计思路等有了一个全面的了解，对于该部分内容的学习由兴趣逐渐变成了喜爱，由害怕转变变成自信。
【2】前面课程中安排的实训案例项目均针对单一的知识模块和技能要点而设计的，学生经过一系列基础项目训练后，希望能挑战难度更大的综合性应用项目。因此，在本单元中，针对项目开发中常见的按键长按与短按的应用，结合按键与定时器两个知识模块，设计了一个综合性的实训项目。
教学目标
【知识目标】：
【1】掌握按键长按与短按的信号特性与实现原理。
【2】掌握按键长按与短按在程序设计上的实现思路。
【3】掌握前后台程序设计思维模式以及在单片机开发中的应用。
【能力目标】：
【1】能够利用前后台程序设计思维模式，规划项目的实现流程，并根据项目的功能需求，搭建程序的整体框架，定义必要的全部变量。
【2】能够利用标志变量，在按键扫描函数中，准确的标志出按键按下和松开的状态。
【3】能够利用定时器间隔定时功能，结合按键的工作状态，准确的将按键按下的时间测量出来。
【4】能够在主任务中，设计程序，根据按键按下的时间准确识别区分长按与短按状态，并根本不同的状态执行相应的功能。
【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】：基于定时器模模式的长按与短按
设计程序，实现按键的长按与短按控制灯光开关。功能如下：
【1】选择内部16MHz时钟的128分频作为计数器1的计数信号。
【2】在定时器1的模模式中实现0.1秒的间隔定时。
【3】当SW1按键长按松开后，切换D4灯的开光状态，当SW1按键短按松
开后，切换D6灯的开光状态。
【4】按键按下时间大于0.5秒，可定义为长按，反之为短按。
【知识内容】：
【1】复习按键扫描与按键去抖动相关的知识。
【2】掌握按键长按与短按的信号特征，进而掌握识别长按与短按的的原理。
【3】掌握使用标志变量标识按键按下与松开两者状态的方法。
【4】掌握利用定时器模模式间隔定时测量按键按下时间的原理。
【5】理解单片机前后台程序设计的思维模式。
【技能内容】：
【1】利用前后台编程的思维模式，定义标志变量，搭建程序框架。
【2】利用标志变量不同的值标识按键的按下和松开两种状态。
【3】在前台程序中，循环扫描按键，根据按键的状态定义相关的标志变量值。
【4】在后台程序中，根据标志变量值的不同，控制定时时间的计算，实现按键按下时间的测量。
【5】在按键按下动作产生后，通过按键时间开判别长按与短按。
【教学重点】：
【1】按键长按与短按的信号特征与判别原理。
【2】按键按下时间的准确测量。
【教学难点】：
【1】单片机前后台程序设计思维模式在实际编程中的应用。
【2】编写程序，利用按键扫描与定时器共同实现按键长按与短按的处理。
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】：按键的工作原理与程序设计思路
【视频教程】：按键控制LED灯开关
【视频教程】：基于定时器1模模式的间隔定时
【本单元预习要点】：
【1】复习按键的基本工作原理与程序设计思路。
【2】复习按键扫描函数与按键去抖动的程序设计思路。
【3】复习定时器1模模式实现间隔定时的相关内容。
【4】在网络上搜索关于按键长按与短按相关的资料，并总结。
【5】在网络上搜索关于单片机前后台程序设计模式相关的资料，并总结。
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】从按键的工作原理与触发信号出发，讲述按键长按与短按两种不同状态产生的不同信号。根据信号特征，判断按键长按与短按，实际上就是测量按键按下的时间，根据这个时间参数来决定按键按下的状态。
【2】在掌握长按与短按识别原理之后，引导学生思考如何在程序上实现这个功能，需要哪些资源？进而通过流程图，向学生讲述在按键长按与短按的程序设计思路与实现细节。
【3】借助本单元的实训案例，向同学们介绍单片机前后台的程序设计思维模式。前台程序在做什么？后台程序在做什么？前后台如何关联和制约？在按键长按与短按识别的过程中，如何体现出前后台程序设计的思想？
【视频教程】：前后台程序设计思维模式与应用
【项目方案构思】：10分钟。
【1】以板书的方式，讲解按键长按与短按控制灯光开关项目程序设计的流程图，特别要讲清楚，如何在程序上进行按键的扫描与按下时间的测量。。
【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。特别是标志变量的定义与处理，主函数与中断服务函数之后的协同，也就是要注意程序框架中，前后台的关联与制约。
【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。
【项目讲解演示视频】：基于定时器的长按与短按
【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08】基于定时器模模式的长按与短按
【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
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