计算基础 讲义1

《汽车计算机基础》教案第11单元利用ADC设计简易数字电压表PAGE4《汽车计算机基础》教学设计（2学时）单元名称利用ADC设计简易数字电压表班级地点周次星期节次教学目标素质目标知识目标能力目标（1）基本职业素养：遵守工作时间，使用实践设备时注意用电安全，实践设备使用完毕后要断电并放于指定位置，程序设计要注重工程规范，养成良好的工作习惯。（2）团结协作素养：小组内成员互查程序代码书写规范性、准确性和完整性，取长补短，具有责任意识、团队意识与协作精神。（3）自主学习素养：能根据任务要求，查找相关资料解决实际问题；能自主完成同步练习，培养自主学习的意识与一丝不苟、实事求是的工作作风。（4）思政和劳动素养：具有一定的辩证唯物主义运用能力、安全意识、劳动意识、创新意识、创新能力和强烈的爱国主义精神。（1）理解ADC的通用知识（2）掌握MCU的ADC底层驱动构件使用方法（3）掌握简易数字电压表的硬件电路组成和工作原理。（4）掌握ADC的应用层程序设计方法（1）能利用KeilMDK集成开发环境下的工程模板进行工程文件组织和管理（2）能利用J-Flash软件进行目标程序的下载和运行（3）能够设计简易的数字电压表教学重点（1）ADC的通用知识（2）MCU的ADC底层驱动构件使用方法（3）简易数字电压表的硬件电路组成和工作原理（4）简易数字电压表的应用层程序设计方法教学难点简易数字电压表的应用层程序设计教学方法讲授法、提问法、启发法、演示法、实验法、练习法学习任务任务1：理解ADC的通用知识任务2：掌握MCU的ADC底层驱动构件使用方法任务3：简易数字电压表的设计教学材料（1）教材：索明何《汽车计算机基础第2版》，机械工业出版社，978-7-111-81095-7，2026（2）教学资源：电子教案、PPT、微课视频、在线开放课程（3）仪器与设备：电脑（装有VC++、KeilMDK、J-Flash、UART-TTL驱动、串口调试软件）、实验板、嵌入式技术资源

单元教学进度和教学内容步骤教学内容及目标思政元素教师活动学生活动时间单元导引在汽车测控系统中，往往需要通过模/数转换器（ADC）将模拟输入量转换为数字量，以供MCU接收和处理。适应新时代数字化发展需求列举汽车测控系统实例听讲、明确学习目标5min任务1：理解PWM的通用知识一、ADC的相关概念（1）转换精度、分辨率（2）转换速度（3）单端输入与差分输入（4）ADC参考电压（5）软件滤波二、最简单的A/D转换采样电路精益求精（精度）；遇到问题不回避，想方设法解决问题（软件滤波）讲解思考、分析、理解15min任务2：掌握MCU的ADC底层驱动构件使用方法一、MCU的ADC主要特性和引脚（1）一个ADC模块，支持8位、10位、12位三种精度（2）具有16个外部模拟输入（单端输入）讲解听讲15min二、MCU的ADC底层驱动构件的组成及使用方法重点分析头文件中声明的构件函数的调用方法以用户为中心；个性到共性，再到个性的辩证思维引导学生在工程中添加软件构件，重点分析adc.h头文件，并根据代码注释学会函数调用方法思考、分析、理解任务3：简易数字电压表的设计一、简易数字电压表的硬件电路组成和工作原理（1）电路组成（2）工作原理学以致用引导学生根据中学所学的分压式电路和ADC的通用知识理解简易数字电压表的工作原理分析、理解10min二、简易数字电压表的应用层程序设计（1）工程总头文件includes.h包含04、05、06文件夹中的头文件（2）主程序源文件main.c定义局部变量（存放A/D转换结果）；初始化（UART、ADC）；在主循环中，启动A/D转换，并输出信息（A/D转换结果）学以致用与创新对照PPT讲解设计思路；引导学生根据Readme.txt文件说明，在工程中添加和移除文件，并根据代码注释分析代码，总结设计思路；问题引导、巡回指导思考、分析、理解；硬件连接，编译和运行参考程序、观察实验效果，总结设计思路；完成同步练习11-340min总结概括基本内容，归纳重点内容自主学习引导学生归纳总结，然后布置课后任务思考，记录，整理场地5min作业通过教材、PPT、微课视频、在线课程，复习巩固本次课内容，完成同步练习11-1和11-2；记录学习笔记；预习下次课内容（第12单元利用CAN实现多机通信）课后体会1、本单元综合利用UART和ADC底层驱动构件以及printf软件构件设计