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文档简介

无锡科技职业学院《嵌入式应用基础》教案教师姓名张超授课班级24移动授课周次13授课课时4教学目标知识目标：超声波传感器的工作原理与应用技能目标：单片机读取超声波传感器的距离数据，并把读得得数据在数码管显示。素养目标：动手能力、协作能力教学内容超声波传感器的原理单片机读取超声波传感器数据编程实现在数码管显示超声波传感器得距离数据教学重点1、IAR环境下建立和配置项目工程2、超声波传感器的测距原理与应用教学难点1、单片机读取超声波传感器数据编程实现2、在数码管显示超声波传感器得距离数据教学方法理论+实操教学场所K407课外作业技能训练+习题教学体会或反思增加同学们的动手能力。教学设计：（包括、课堂导入、教学实施、作业布置等各个环节的教学内容（活动安排）、教学方法和时间分配等）教学准备学习开发板下载&仿真器是ST-LINK硬件准备：提供硬件资源软件资源IAR开发环境的安装源程序教学PPT教学视频课堂导入在本次任务中，我们将在任务一的基础上，进一步探索超声波传感器测距的原理，并利用STM8S208MB单片机与HC-SR04超声波模块实现物体距离的实时监测。HC-SR04模块通过发射超声波并接收回波来计算距离，其工作原理基于超声波在空气中的传播速度和往返时间。单片机将接收并处理这些数据，通过数码管清晰地显示物体距离。此外，任务还引入了报警功能。当监测到的距离超过预设的阈值时，系统将触发报警，提醒用户注意。这一功能不仅提升了系统的实用性，还增强了交互体验。通过本任务，读者将深入理解超声波测距的原理，并掌握STM8S208MB在传感器数据处理和报警机制中的应用。教学实施1．超声波测距器超声波传感器的是将超声波信号转换成能量信号的传感器。超声波具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。2.HC-SR04超声波模块实物图HC-SR04超声波模块如图5.2.1所示。图5.2.1HC-SR04超声波模块VCC供5V电源，GND为地线，TRIG触发控制信号输入，ECHO回响信号输出。HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：(1)采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信号。(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;表5.2.1HC-SR04超声波模块电气参数表3.超声波工作原理时序图超声波工作原理时序图如图5.2.2所示。图5.2.2超声波模块时序图3、开发平台

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