教案5：维修工具的使用（三）-烧录器与可调直流稳压电源

教案5：维修工具的使用（三）——烧录器与可调直流稳压电源授课主题：第2章维修工具的使用（三）：烧录器与可调直流稳压电源的应用授课对象：电子专业类学生课时安排：2学时（90分钟）一、教学目标知识目标：了解烧录器的作用及其在嵌入式系统维修中的重要性；熟悉烧录器的基本配置和烧录步骤；理解“固件”的概念及其与硬件的关系；熟悉可调直流稳压电源的操作面板及主要功能；掌握稳压（C.V.）和稳流（C.C.）两种工作模式的含义与区别。能力目标：能按照步骤完成烧录器的硬件连接、驱动软件安装和基本设置；能正确选择器件型号、加载程序文件，并完成程序的烧录与校验；能独立设置可调直流稳压电源的输出电压和电流；能根据负载需求选择稳压或稳流工作模式，并识别C.V.与C.C.指示灯的对应状态。素养目标：通过烧录器操作，理解程序即设备“灵魂”的理念，树立知识产权保护意识；在电源设置实践中，培养规范操作、安全用电的职业习惯；通过认识国产烧录软件和电源设备，增强对本土工具的信心和支持。二、教学重难点教学重点：烧录器的标准烧录流程（连接-选择-加载-烧录-校验）；可调直流稳压电源的稳压模式设置方法；C.V.与C.C.指示灯的识别与意义。教学难点：烧录器驱动软件中器件型号的准确选择（错误型号会导致烧录失败）；稳流模式的设置步骤（短路线连接、电流预置）；理解C.C.模式下电流恒定、电压随负载变化的关系。三、教学方法与手段教学方法：讲授法、演示法、任务驱动法、分组观察与实践相结合。教学手段：多媒体PPT课件、烧录器及配套软件、计算机、空白存储器芯片（如24C系列或25系列Flash）、可调直流稳压电源、万用表、导线、小功率负载（如LED灯珠或小电机）、短路线。四、教学准备教师准备：提前安装好烧录器驱动和软件，确保计算机与烧录器连接正常；准备需要烧录的程序文件（如简单的LED闪烁程序.bin）；准备空白芯片若干；准备可调直流稳压电源、负载元件；制作烧录步骤流程图和电源操作任务卡。学生准备：预习教材2.3和2.4节内容；复习第1章中集成电路和存储器的基本概念。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）教师展示一块智能设备主板，提问：“如果一台设备通电后完全没有反应，但硬件检查都正常，可能是什么问题？”引导学生想到“程序丢失”或“固件损坏”。教师解释：“硬件是设备的‘身体’，而程序是设备的‘灵魂’。当灵魂丢失，身体就失去功能。用什么工具能把灵魂重新注入？”引出烧录器。再问：“要给电路板供电，普通电池够用吗？如果需要不同的电压、甚至要限制电流，该用什么？”引出可调直流稳压电源。由此导入本节课内容。2.烧录器部分（45分钟）（1）知识讲解（15分钟）：结合教材2.3节，讲解烧录器的定义——将程序写入ROM/Flash芯片的设备。说明嵌入式系统中程序固化在存储器中，系统启动时载入运行，这些程序称为“固件”（Firmware）。介绍烧录器的基本配置：计算机、烧录器、配套驱动软件。列举常见连接方式：USB（最快）、并口、串口（最慢）。详细讲解烧录步骤（结合教材图2.23至2.25）：①连接烧录器与计算机；②安装驱动软件；③运行软件，选择存储器型号（必须与芯片一致）；④加载程序文件（.bin格式）；⑤编辑自动烧录选项（擦除-查空-编程-校验）；⑥点击“Auto”开始烧录；⑦烧录成功，显示校验通过。强调选择正确型号的重要性，错误型号可能导致芯片损坏或烧录失败。在此环节植入知识产权保护意识：程序是开发者的智力成果，应尊重版权，不使用盗版或未经授权的固件。（2）操作演示（15分钟）：教师完整演示一次烧录流程。将空白芯片（如25系列Flash）插入烧录器插座，注意方向（缺口对齐）。打开软件，单击“选择器件”，输入芯片型号，找到对应项。单击“加载”或“打开”，选择预先准备好的.bin程序文件。设置自动烧录选项为“擦除-查空-编程-校验”（如图2.24）。单击“Auto”按钮，观察进度条依次走完，最后显示“烧录成功”或“校验通过”。取下芯片，换上另一片空白芯片，让学生近距离观察软件界面和芯片插入方式。（3）分组观察与练习（15分钟）：由于烧录器设备有限，学生分组轮流观察和操作。每组派代表尝试点击“Auto”启动烧录，其他组员观察软件界面变化和进度条状态。教师提供几种不同型号的芯片，让学生练习在软件中查找对应型号。鼓励学生亲手插入芯片（需先断电或确认插座无电），体验芯片方向对齐的操作。观察结束后，各组讨论烧录流程中哪个步骤最容易出错，并派代表分享。3.可调直流稳压电源部分（30分钟）（1）知识讲解（10分钟）：结合教材图2.26，讲解可调直流稳压电源的面板布局——电压调节（粗调/细调）、电流调节（粗调/细调）、输出正负极端子、LED显示屏、C.V.指示灯和C.C.指示灯。重点解释C.V.（ConstantVoltage，恒压）和C.C.（ConstantCurrent，恒流）的含义：C.V.亮表示电源工作在稳压状态，输出电压恒定，输出电流随负载变化；C.C.亮表示电源工作在稳流状态，输出电流恒定，输出电压随负载变化。说明两种模式的应用场景：大多数电路需要稳压供电；而给LED供电或电池充电时，常需要稳流（限流）保护。（2）操作演示（10分钟）：教师分两步演示。稳压模式设置：先将电流调节旋钮顺时针调到最大（确保不限流）。开启电源，调节电压粗调和细调，使电压显示为5V。用万用表验证输出电压。然后接上一个LED灯珠（串联适当限流电阻），观察C.V.灯亮，电压仍显示5V左右，电流显示随LED亮度变化。稳流模式设置：先将电压调到较小值（如3-5V），将电流粗调和细调逆时针调到最小。用短路线连接输出正负极，缓慢调节电流旋钮，使电流显示为0.2A（200mA）。拆去短路线，接上LED（不加限流电阻）。此时应观察到C.C.灯亮，电流稳定在0.2A，电压自动调整以适应LED需要（通常2-3V）。强调短路线连接时动作要规范，避免长时间短路。（3）学生实践（10分钟）：学生分组操作可调直流稳压电源，完成以下任务：1）稳压输出设置：设置输出电压为3.3V和12V，并用万用表验证。2）稳流输出设置：设置输出电流为0.1A（100mA），然后用LED作为负载验证（注意LED正负极），观察C.C.灯是否亮起。3）观察C.V.和C.C.指示灯的变化：接不同负载（电阻、LED），观察指示灯状态和显示数值的变化。4.教师巡回指导，及时纠正错误操作，强调安全注意事项。5.总结与作业（10分钟）总结本节课的核心内容：烧录器为芯片注入“灵魂”，可调电源为电路提供“能量”。回顾烧录的标准流程和电源两种工作模式的设置方法。强调规范操作对设备安全和测量准确的重要性。布置作业：（1）简述烧录器的烧录流程，至少包含5个步骤。（2）可调直流稳压电源的C.V.和C.C.指示灯分别代表什么工作状态？举例说明各自适合的应用场景。（3）思考题：如果用一个可调电源给一个未知参数的电路供电，应该先设置稳压模式还是稳流模式？为什么？（4）预习第4章焊接基础知识与实践，准备下一节的实操课。六、学习评价设计形成性评价（60%）：课堂问答互动（20%）、分组观察和实践的参与度与操作规范程度（40%）。终结性评价（40%）：课后作业完成质量（20%）、单元小测（20