第一篇:電子秤設計教學設計PPT
篇一:電子秤設計課程設計
遼 寧 工 業 大 學
題目: 電子秤設計
院(系): 電氣工程學院
專業班級:
學 號:
學生姓名:
指導教師:
起止時間: 2014.6.16~2014.6.27 課程設計(論文)任務及評語
院(系):電氣工程學院 教研室: 自動化 注:成績:平時20%論文質量60%答辯20% 以百分制計算
摘 要
電子秤是將檢測與轉換技術、計算機技術、信息處理、數字技術等技術綜合一體的現代新型稱重儀器。
本系統針對電子稱的自動稱重、數據處理等進行了設計和制作。利用壓力傳感器采集因壓力變化產生的電壓信號,經過電壓放大電路放大,然后再經過模數轉換器轉換為數字信號,最后把數字信號送入單片機。
關鍵詞:單片機;電子秤;壓力傳感器;a/d轉換器 目 錄
第1章 緒論..........................................................1 第2章 課程設計方案..................................................2 2.1 概述.........................................................2 2.2 系統組成總體結構.............................................2 第3章 硬件設計......................................................4 3.1 at89c51主控電路..............................................4 3.1.1 主控制器at89c51........................................4 3.1.2 單片機最小系統.........................................4 3.2 壓力傳感器...................................................6 3.3 放大電路.....................................................8 3.4 a/d轉換器....................................................9 3.4.1 a/d轉換的選擇..........................................9 3.4.2 adc0804引腳及其功能...................................10 3.5 顯示模塊設計................................................11 3.6 報警電路....................................................12 第4章 軟件設計.....................................................14 4.1 程序設計的步驟..............................................14 4.2 主程序流程圖的設計..........................................14 第5章 課程設計總結.................................................20 參考文獻............................................................21 第1章 緒論
隨著計量技術和電子技術的發展,傳統純機械結構的桿秤、臺秤、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰,電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準確、快活中經常都需要測量物體的重量,于是就用到秤,但是隨著社會的進步、科學的速、方便、顯示直觀等諸多優點而受到人們的青睞。電子秤向提高精度和降低成本方向發展的趨勢引起了對低成本、高性能模擬信號處理器件需求的增加。
(1)承重、傳力復位系統
(2)壓力傳感器
(3)測量顯示和數據輸出的載荷測量裝置
即處理壓力傳感器信號的電子線路(模數轉換、電流源或電壓源、調節器、補嘗元件、保護線路等)和指示部件(如顯示、打印、數據傳輸和存貯器件等)。這部分習慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。
篇二:教學設計方案-電子秤
行動導向教學設計方案
任務3:認識應變式傳感器 任務實施條件
任務描述
請選擇一種應變式傳感器,設計一個電子秤。
任務目標
專業能力:
方法能力:
社會能力:
重點與難點
? 重點:應變式傳感器對壓力量的檢測 ? 難點:應變式傳感器的測量電路及其應用
任務實施組織過程 1 2 篇三:電子秤課程設計
【設計題目】:基于單片機的電子秤設計
【設計要求】:
(1)設計一款電子秤,用lcd液晶顯示器顯示被稱物體的質量
(2)可以設定該秤所稱的上限
(3)當物體超重時,能自動報警
【設計過程】 1.【方案設計】 1.1電子秤的組成
1.1.1電子秤的基本結構(1)承重、傳力復位系統
(2)稱重傳感器
(3)測量顯示和數據輸出的載荷測量裝置
1.1.2電子秤的工作原理
當被稱物體放置在秤體的秤臺上時,其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器,傳感器隨之產生力一電效應,將物體的重量轉換成與被稱物體重量成一定函數關 系(一般成正比關系)的電信號(電壓或電流等)。此信號由放大電路進行放大、經濾波后再由模/數(a/d)器進行轉換,數字信號再送到微處器的cpu處理,cpu不斷掃描鍵盤和各功能開關,根據鍵盤輸入內容和各種功能開關的狀態進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。1.2本設計思路
本設計的主要思路是:利用壓力傳感器采集因壓力變化產生的電壓信號,經過電壓放大電路放大,然后再經過模數轉換器轉換為數字信號,最后把數字信號送入單片機。單片機經過相應的處理后,得出當前所稱物品的重量,然后顯示出來。2.【器件選擇】
圖1設計思路框圖
2.1控制器部分
本設計使用單片機作為系統的主控制器。
stc12c5a60s2內部帶有60kb的程序存儲器,并且帶有8路10位精度的a/d轉換器,基本上已經能夠滿足我們的需要。
圖2 stc12c5a60s2單片機的引腳圖 2.2數據采集部分
2.2.1傳感器的選擇
傳感器量程的選擇可依據秤的最大稱量值、選用傳感器的個數、秤體的自重、可能產生的最人偏載及動載等因素綜合評價來確定。一般來說,傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷,其稱量的準確度就越高。
綜合考慮,本設計采用sp20c-g501電阻應變式傳感器,其最人量程為1kg.該傳感器測量精度高、溫度特性好、工作穩定等優點,廣泛用于各種結構的動、靜態測量及各種電子稈的一次儀表。
圖3 稱重傳感器原理圖 2.2.2放大電路選擇
方案一:利用普通低溫漂運算放大器構成前級處理電路;
普通低溫漂運算放大器構成多級放大器會引入大量噪聲。由于a/d轉換器需要很高的精度,所以幾毫伏的干擾信號就會直接影響最后的測量精度。
一般說來,集成化儀用放大器具有很高的共模抑制比和輸入阻抗,因而在傳統的電路設計中都是把集成化儀器放人器作為前置放人器。
第二篇:單片機電子秤設計報告
基于單片機的電子秤
單片機電子秤設計報告
秤是一種在實際工作和生活中經常用到的測量器具。隨著計量技術和電子技術的發展,傳統純機械結構的桿秤、臺秤、磅秤等稱量裝置逐步被淘汰,電子稱量裝置電子秤、電子天平等以其準確、快速、方便、顯示直觀等諸多優點而受到人們的青睞。
和傳統秤相比較,電子秤利用新型傳感器、高精度AD轉換器件、單片機設計實現,具有精度高、功能強等特點。本課題設計的電子秤具有基本稱重、鍵盤輸入、計算價格、顯示、超重報警功能。該電子秤的測量范圍為0-10Kg,測量精度達到5g,有高精度,低成本,易攜帶的特點。電子秤采用液晶顯示漢字和測量記過,比傳統秤具有更高的準確性和直觀性。另外,該電子秤電路簡單,使用壽命長,應用范圍廣,可以應用于商場、超市、家庭等場所,成為人們日常生活中不可少的必需品。
一、功能描述
1、采用高精度電阻應變式壓力傳感器,測量量程0-10kg,測量精度可
達5g。
2、采用電子秤專用模擬/數字(A/D)轉換器芯片hx711對傳感器信號進行調理轉換,HX711 采用了海芯科技集成電路專利技術,是一款專為高精度電子秤而設計的24 位A/D 轉換器芯片。
3、采用STC89C52單片機作為主控芯片,實現稱重、計算價格等主控功
能。
4、采用128*64漢字液晶屏顯示稱重重量、單價、總價等信息。
5、采用4*4矩陣鍵盤進行人機交互,鍵盤容量大,操作便捷。
6、具有超量程報警功能,可以通過蜂鳴器和LED燈報警。
7、系統通過USB電源供電,單片機程序也可通過USB線串行下載。
二、硬件設計
1、硬件方案
單片機電子秤硬件方案如圖1所示:
圖1 單片機電子秤硬件方案 稱重傳感器感應被測重力,輸出微弱的毫伏級電壓信號。該電壓信號經過電子秤專用模擬/數字(A/D)轉換器芯片hx711對傳感器信號進行調理轉換。HX711 采用了海芯科技集成電路專利技術,是一款專為高精度電子秤而設計的24 位A/D 轉換器芯片,內置增益控制,精度高,性能穩定。HX711芯片通過2線串行方式與單片機通信。單片機讀取被測數據,進行計算轉換,再液晶屏上顯示出來。
矩陣鍵盤主要用于計算金額。當被測物體重量得到后,用戶可以通過矩陣鍵盤輸入單價,電子秤自動計算總金額并在液晶屏顯示。電源系統給單片機、HX711電路及傳感器供電。
2、稱重傳感器
傳感器是測量機構最重要的部件。稱重傳感器本身具有單調性,其主要參數指標是靈敏度、總誤差和溫度漂移。
(1)靈敏度
稱重傳感器的電靈敏度為滿負荷輸出電壓與激勵電壓的比值,典型值是2mV/V。當使用2 mV/V靈敏度和5 V激勵電壓的傳感器時,其滿度輸出電壓為10 mV。通常,為了使用稱重傳感器線性度最好的一段稱重范圍,應當僅使用滿度范圍的三分之二。因此滿度輸出電壓應當大約為6mV。當電子秤應用于工業環境時,在6mV滿度范圍內測量微小的信號變化并
非易事。
(2)總誤差
總誤差是指輸出誤差和額定誤差的比值。典型電子秤的總誤差指標大約是0.02%,這一技術指標相當重要,它限制了使用理想信號調節電路所能達到的精確度,決定了ADC分辨率的選擇以及放大電路和濾波器的設
計。(3)漂移
稱重傳感器也產生與時間相關的漂移。
目前常用的稱重傳感器有電阻應變式壓力傳感器、電容壓力傳感器、壓電式壓力傳感器。選用時應按穩定行、精度登記、壽命和安裝環境要求
考慮,其主要特點如下:
(1)電容式壓力傳感器穩定性較差,精度和靈敏度較高,壽命較短,對環境要求苛刻,不易長距離傳輸。
(2)壓電式壓力傳感器穩定性好,精度和靈敏度高,壽命長,但大量程的壓力傳感器尚待進一步研究。
(3)電阻應變式壓力傳感器穩定性較好,精度和靈敏度較高,壽命較長,對測量環境要求不太嚴格。
綜上所述,選用電阻應變式壓力傳感器作為電子秤稱重傳感器是最為合適的。電阻應變式壓力傳感器主要由彈性體、電阻應變片電纜線等組成,內部線路采用惠更斯電橋,當彈性體承受載荷產生變形時,電阻應變片(轉換元件)受到拉伸或壓縮應變片變形后,它的阻值將發生變化(增大或減?。瑥亩闺姌蚴テ胶猓a生相應的差動信號,供后續電路測量和處理。電阻應變式傳感器測量原理如圖2所示。
圖2 電阻應變式傳感器測量原理
當垂直正壓力P作用于梁上時,梁產生形變,電阻應變片R1、R3受壓彎拉伸,阻值增加;R2、R4受壓縮,阻值減小。電橋失去平衡,產生不平衡電壓,不平衡電壓與作用在傳感器上的載菏P成正比,從而將非
電量轉化成電量輸出。
R1、R2、R3和R4組成惠更斯電橋,將2對電阻應變片的阻值變化轉變成輸出電壓,其工作原理如圖3所示。
圖3 測量電橋原理
3、電子秤專用24位AD轉換芯片HX711及其電路
HX711 采用了海芯科技集成電路專利技術,是一款專為高精度電子秤而設計的24 位A/D 轉換器芯片。與同類型其它芯片相比,該芯片集成了包括穩壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路,具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點。降低了電子秤的整機成本,提高了整機的性能和可靠性。
該芯片與后端MCU 芯片的接口和編程非常簡單,所有控制信號由管腳驅動,無需對芯片內部的寄存器編程。輸入選擇開關可任意選取通道A 或通道B,與其內部的低噪聲可編程放大器相連。通道A 的可編程增益為128 或64,對應的滿額度差分輸入信號幅值分別為±20mV或±40mV。通道B 則為固定的32 增益,用于系統參數檢測。芯片內提供的穩壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內的A/D 轉換器提供電源,系統板上無需另外的模擬電源。芯片內的時鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復位功能簡化了開機的初始化過程。HX711內部方框圖如圖4所
示。其外部管腳如圖5所示。
圖4 HX711內部方框圖
圖5 HX711外部管腳圖
圖5為HX711芯片應用于計價秤的一個參考電路圖。該方案使用內部時鐘振蕩器(XI=0),10Hz的輸出數據速率(RATE=0)。電源(2.7~5.5V)直接取用與MCU 芯片相同的供電電源。通道A與傳感器相連,通道B通過片外分壓電阻與電池相連,用于檢測電池電壓。
圖6 HX711計價秤應用參考電路圖
本課題設計的HX711電路如圖7所示:
圖7 HX711電路
4、單片機STC89C52及其電路(1)STC89C52 單片機概述
STC89C52系列單片機是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期(1T)的單片機,是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機,指令代碼完全兼容傳統8051,但速度快8-12倍,內部集成MAX810專用復位電路。
(2)STC89C52 單片機特點
l
增強型 8051 CPU,1T,單時鐘/機器周期,指令代碼
完全兼容傳統8051;
l
工作電壓: 5.5Vi*100;//得到小數部分
int2str(i,str1);
//顯示整數部分
if(i>=1000)
{
display_GB2312_string(5,44,str1);
}
else if(i>=100)
{
display_GB2312_string(5,52,str1);
}
else if(i>=10)
{
display_GB2312_string(5,60,str1);
}
else
{
display_GB2312_string(5,68,str1);
}
//顯示小數點
display_GB2312_string(5,76,“.”);
//顯示小數部分
int2str(j,str1);
if(j<10)
{
display_GB2312_string(5,84,“0”);
display_GB2312_string(5,92,str1);
}
else
{
display_GB2312_string(5,84,str1);
} }
//顯示重量,單位kg,兩位整數,三位小數
void Display_Weight()
{
unsigned int i,j;
display_GB2312_string(3,60,“
”);
//weight單位是g
i = weight/1000;
//得到整數部分
j = weighti*100;//得到小數部分
int2str(i,str1);
//顯示整數部分
if(i>=1000)
{
display_GB2312_string(7,44,str1);
}
else if(i>=100)
{
display_GB2312_string(7,52,str1);
}
else if(i>=10)
{
display_GB2312_string(7,60,str1);
}
else
{
display_GB2312_string(7,68,str1);
}
//顯示小數點
display_GB2312_string(7,76,“.”);
//顯示小數部分
int2str(j,str1);
if(j<10)
{
display_GB2312_string(7,84,“0”);
display_GB2312_string(7,92,str1);
}
else
{
display_GB2312_string(7,84,str1);
} }
//數據初始化 void Data_Init()
{
price = 0;
DotPos = 0;
beep = 1;
alert = 1;
}
//管腳配置 void Port_Init()
{
}
//定時器0初始化 void Timer0_Init()
{
ET0 = 1;
//允許定時器0中斷
TMOD = 1;
//定時器工作方式選擇
TL0 = 0x06;
TH0 = 0xf8;
//定時器賦予初值
TR0 = 1;
//啟動定時器
}
//定時器0中斷 // void Timer0_ISR(void)interrupt 1 using 0
{
TL0 = 0x06;
TH0 = 0xf8;
//定時器賦予初值
//每0.5秒鐘刷新重量
Counter ++;
if(Counter >= 200)
{
FlagTest = 1;
Counter = 0;
}
}
//按鍵響應程序,參數是鍵值
//返回鍵值:
(清0)
10//
(刪除)
//
12//
(未定義)
14(未定義)0
15(.)void KeyPress(uchar keycode)
{
switch(keycode)
{
case 0:
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
case 6:
確定價格)13(case 7:
case 8:
case 9:
//目前在設置整數位,要注意price是整
型,存儲單位為分
if(DotPos == 0)
{
//最多只能設置到
千位
if
(price<100000)
{
price=price
*10+keycode*100;
}
}
//目前在設置小數位
else if(DotPos==1)//
小數點后第一位
{
price=price+keyco
de*10;
++;
de;
case 10:
DotPos
}
else if(DotPos==2)
{
price=price+keyco
}
Display_Price();
break;//清零鍵 To_Zero();
Display_Price();
FlagSetPrice = 0;
DotPos = 0;
break;
case 11: //刪除鍵,按一次刪除最右一個數
字
if(DotPos==2)
{
price=price/10;
price=
price*10;
DotPos
--;
}
else if(DotPos==1)
{
price=price/100;
price=
price*100;
DotPos
--;
}
else if(DotPos==0)
{
price=price/1000;
price=
price*100;
}
Display_Price();
break;
case 13: //確認鍵
FlagSetPrice = 1;
break;
case 15: //小數點按下
if(DotPos == 0)
{
DotPos = 1;
//小數點后第一位
}
break;
} }
//===============main program===================//
void main(void)
{
Rom_CS=1;
initial_lcd();
EA = 0;
Data_Init();
Port_Init();
Timer0_Init();
//初始化完成,開中斷
EA = 1;
//背光
LedA = 1;
clear_screen();
//clear all dots
display_GB2312_string(1,1,“電子秤初始化....”);
To_Zero();
display_GB2312_string(1,1,“電子秤初始化成功”);
display_GB2312_string(3,1,“重量:
kg”);
display_GB2312_string(5,1,“單價:
元”);
display_GB2312_string(7,1,“金額:
元”);
Display_Price();
while(1)
{
//每0.5秒稱重一次
if(FlagTest==1)
{
//稱重,得到重量值weight,單位為g
AdVal=ReadCount();
weight=FullScale-AdVal
/1000;
if(weight>0x8000)
weight=0;
weight=10000*weight/Fu
llScale;
weight=weight*RATIO;
//如果超量程,則報警
if(weight >= 10000)
{
beep = 0;
alert
= 0;
display_GB2312_string(3,60,“------”);
display_GB2312_string(7,44,“--------”);
}
//如果不超量程
else
{
beep = 1;
alert
= 1;
//顯示
重量值
Display_Weight();
//如果單
價設定好了,則計算價格
if(FlagSetPrice == 1)
{
money = weight*price/1000;//money單位為分
//顯示總金
額
Display_Mon
ey();
}
else
{
display_GB2312_string(7,44,“
”);
第三篇:基于51單片機的電子秤設計
畢業設計(論文)
(2015屆)
題 目:基于51單片機的電子秤設計
專業名稱:應用電子技術
姓 名:謝玉夏
學 號:1210401038 班 級:2012級應用電子技術
指導教師:劉志芳
2014年 12 月 30 日
摘要
稱重技術是人類生活中不可缺少的部分,自古以來就被人們所重視。作為一種計量手段,被廣泛應用于工業、農業、貿易等各個領域。隨著現代文明和科學技術的不斷進步,人們對稱重技術的準確度要求也越來越高,電子秤產品技術水平的高低,直接影響各行各業的現代化水平和社會經濟效益的提高。近年來,電子稱重技術取得了突飛猛進的發展,電子秤在稱重計量領域中也占有越來越重要的地位,其應用領域也在不斷地擴大。尤其是商用電子秤,由于其具有準確度高、反應靈敏、結構簡單等優點,被廣泛應用于工商貿易、輕工食品、醫藥衛生等領域。目前,機械秤正在逐步被電子秤取代,這就促使電子秤的研究需要進一步的深入。
本設計是以AT89S51為核心的一種高精度電子秤,系統采用模塊化設計法,其硬件結構主要包括:數據采集模塊、最小系統模塊、電源模塊、鍵盤和顯示模塊。其中,數據采集模塊包括稱重傳感器和A/D轉換電路;最小系統部分主要包括AT89S51和擴展的外部數據存儲器;鍵盤由4×4位矩陣鍵盤組成;顯示部分LM4229液晶顯示。軟件部分由C語言編程,實現對各部分的控制。該電子秤可以能夠顯示商品的名稱、價格、總量、總價等;能夠自動完成商品的價格計算;能夠儲存幾種簡單商品的價格;能夠具有超重提醒功能。其稱重范圍為0~5Kg,分度值為0.001g。整個系統結構簡單,使用方便。
關鍵詞:電子秤;AT89S51單片機;稱重傳感器;A/D轉換電路;液晶顯示II
目錄 緒論...........................................................1
1.1 選題的背景與意義.........................................1
1.1.1 選題的背景..........................................1 1.1.2 選題的意義..........................................2 1.2 電子秤的研究現狀及發展趨勢...............................2
1.2.1 電子秤的研究現狀....................................2 1.2.2 電子秤的發展趨勢....................................3 1.3 本文的結構...............................................4 2 系統總體方案設計...............................................5
2.1 電子秤的基本知識介紹.....................................5
2.1.1 電子秤的基本結構....................................5 2.1.2 電子秤的工作原理....................................5 2.1.3 電子秤的計量參數....................................6 2.2 總體方案設計.............................................7 2.3 系統各部分設計方案論證...................................8
2.3.1 電子秤分度數的設定..................................8 2.3.2 稱重傳感器的選定....................................8 2.3.3 A/D轉換器的選定....................................14 2.3.4 單片機型號的選定...................................16 硬件設計......................................................18
3.1 系統硬件結構圖..........................................18 3.2 單片機主控單元的設計....................................18
3.2.1 單片機引腳說明.....................................18 3.2.2 AT89S51最小系統設計................................20 3.3 數據采集模塊設計........................................22
III
3.3.1 傳感器單元設計.....................................22 3.3.2 A/D轉換單元設計....................................22 3.4 鍵盤和顯示電路單元設計..................................24
3.4.1 鍵盤電路設計.......................................24 3.4.2 顯示電路設計.......................................25 3.5 系統總體原理圖..........................................25 3.6 硬件抗干擾設計..........................................26 4 系統軟件設計..................................................29
4.1 主程序設計..............................................29 4.2 LM4229液晶顯示驅動程序..................................30 4.3 ADC0832采樣程序.........................................31 4.4 鍵盤程序................................................31 5 系統仿真......................................................33
5.1 歡迎界面的仿真..........................................33 5.2 無重物情況仿真..........................................34 5.3 稱量物體仿真............................................35 5.4 最大量程仿真............................................36 5.5 仿真總結與問題補充......................................37
5.5.1 仿真總結...........................................37 5.5.2 問題補充...........................................37 總結與展望....................................................39 附錄程序.........................................................40 參考文獻.........................................................49
IV 緒論
1.1 選題的背景與意義
1.1.1 選題的背景
(1)電子技術滲入衡器制造業
隨著第二次世界大戰后的經濟繁榮,為了把稱重技術引入生產工藝過程中去,對稱重技術提出了新的要求,希望稱重過程自動化,為此電子技術不斷滲入衡器制造業。在1954年使用了帶新式打印機的傾斜杠桿式秤,其輸出信號能控制商用結算器,并且用電磁鐵機構與代替人工操作的按鍵與辦公機器聯用。在1960年開發出了與衡器相聯的專門稱重值打印機。當時的帶電子裝置的衡器其稱量工作是機械式的,但與稱量有關的顯示、記錄、遠傳式控制器等功能是電子方式的。(2)電子秤步入社會
電子秤的發展過程與其它事物一樣,也經歷了由簡單到復雜、由粗糙到精密、由機械到機電結合再到全電子化、由單一功能到多功能的過程。特別是近30年以來,工藝流程中的現場稱重、配料定量稱重、以及產品質量的監測等工作,都離不開能輸出電信號的電子衡器。這是由于電子衡器不僅能給出質量或重量信號,而且也能作為總系統中的一個單元承擔著控制和檢驗功能,從而推進工業生產和貿易交往的自動化和合理化。
近年來,電子秤已愈來愈多地參與到數據處理和過程控制中?,F代稱重技術和數據系統已經成為工藝技術、儲運技術、預包裝技術、收貨業務及商業銷售領域中不可缺少的組成部分。隨著稱重傳感器各項性能的不斷突破,為電子秤的發展奠定了基礎,國外如美國、西歐等一些國家在20世紀60年代就出現了0.1%稱量準確度的電子秤,并在70年代中期約對75 %的機械秤進行了機電結合式的電子化改造。
我國的衡器在20世紀40年代以前還全是機械式的,40年代開始發展了機電結合式的衡器。50年代開始出現了以稱重傳感器為主的電子衡器。80年代以來,我國通過自行研制、引進消化吸收和技術改造,已由傳統的機械式衡器步入集傳感器、微電子技術、計算機技術于一體的電子衡器發展階段。目前,由于電子衡器具有稱量快、讀數方便、能在惡劣環境下工作、便于與計算機技術相結合而實現稱重技術和過程控制的自動化等
特點,已被廣泛應用于工礦企業、能源交通、商業貿易和科學技術等各個部門。隨著稱重傳感器技術以及超大規模集成電路和微處理器的進一步發展,電子稱重技術及其應用范圍將更進一步的發展,并被人們越來越重視。
1.1.2 選題的意義
電子秤是日常生活中常用的電子衡器,廣泛應用于超市、大中型商場、物流配送中心。電子秤在結構和原理上取代了以杠桿平衡為原理的傳統機械式稱量工具。相比傳統的機械式稱量工具,電子秤具有稱量精度高、裝機體積小、應用范圍廣、易于操作使用等優點,在外形布局、工作原理、結構和材料上都是全新的計量衡器。目前市場上使用的稱量工具,或者是結構復雜,或者運行不可靠,且成本高,精度穩定性不好,調整時間長,易損壞,維修困難,裝機容量大,能源消耗大,生產成本高。而且目前市場上電子秤產品的整體水平不高,部分小型企業產品質量差且技術力量薄弱,設備不全,缺乏產品的開發能力,產品質量在低水平徘徊。因此,有針對性地開發出一套有實用價值的電子秤系統,從技術上克服上述諸多缺點,改善電子秤系統在應用中的不足之處,具有現實意義。
1.2 電子秤的研究現狀及發展趨勢
1.2.1 電子秤的研究現狀
近幾年,我國的電子稱重系統從最初的機電結合型發展到現在的全電子型和數字智能型。電子稱重技術逐漸從靜態稱重向動態稱重發展,從模擬測量向數字測量發展,從單參數測量向多參數測量發展。電子稱重系統制造技術及其應用得到了新發展。國內電子稱重技術基本達到國際上20世紀90年代中期的水平,少數產品的技術已處于國際領先水平。
在研究方法上,電子稱重系統的工作原理一般是將作用在承載器上的質量或力的大小,通過壓力傳感器轉換為電信號,并通過控制電路來處理該電信號。其中壓力傳感器大多數采用電阻應變片壓力傳感器,由于應變片的體積較小,市場上有多種規格可供選擇,而且可以針對彈性敏感元件的形式可以靈活設計來適應各種應用場合的要求,所以
應變片式壓力傳感器得到廣泛的應用。但是電阻應變片壓力傳感器的一個嚴重缺陷是應變靈敏度、應變片本身的電阻都隨溫度變化,而且靈敏度隨溫度變化較大。在不同的環境中,應變片的阻值發生變化,輸出零點漂移明顯。并且應變片的輸出信號很小、線性范圍窄,而且動態響應較差,有待進一步開發。
在國際上,一些發達國家在電子稱重方面,從技術水平、品種和規模等方面都達到了較高的水平。特別是在準確度和可靠性等方面有了很大的提高。其中梅特勒.托利多公司生產的BBK4系列高精度電子秤精度達到了lmg,速度大約為1次/秒。目前,電子秤在稱量速度方面需要進一步的研究。
在稱重傳感器方面,國外產品的品種和結構又有創新,技術功能和應用范圍不斷擴大。
1.2.2 電子秤的發展趨勢
電子秤的稱重功能是基于微處理器這一核心技術來實現的。由于目前在設計電子稱重系統時大量地采用集成芯片,因此電子稱重系統已經擺脫了以往的電子模式,正向小型化、模塊化、智能化、集成化發展;其技術性能趨向于高速率、高準確度、高穩定性、高可靠性;其應用性趨向于綜合性、組合性。
小型化:體積小、高度低、重量輕,即小薄輕。為使電子衡器的承載器達到小、薄、輕,開始采用重量輕且剛度大的空心波紋銅板和方形閉合截面的薄壁型材。
模塊化:電子衡器的承載器采用模塊式一體組合或分體組合,產生新的品種和規格。這種模塊化組合不但提高了產品的通用性和可靠性,而且也大大提高了生產效率,降低了成本。
智能化:與電子計算機組合或開發稱重用計算機,利用計算機的智能來增加稱重顯示控制的功能,使其在原有功能的基礎上增加推理、判斷、自診斷、自適應、自組織等功能。
集成化:對于某些品種和結構的電子衡器,可以實現承載器與稱重傳感器一體化或承載器、稱重傳感器與稱重顯示控制器一體化。
綜合性:電子稱重技術和電子衡器產品的應用范圍不斷擴大,它已滲透到一些學科和工業自動控制領域。對某些商用電子計價秤而言,只具備稱重、計價、顯示、打印功能還遠遠不夠,現代商業系統還要求它能提供各種銷售信息,把稱重與管理自動化緊密
結合,使稱重、計價、進庫、銷售管理一體化,實現管理自動化。這就要求電子計價秤能與電子計算機聯網,把稱重系統與計算機系統組成一個完整的綜合控制系統。
組合性:在工業生產過程或工藝流程中,不少稱重系統還應具有可組合性,即:測量范圍可以任意設定;硬件能夠依據不定的程序進行修改和擴展;輸入輸出數據與指令可使用不同的語言,并能與外部的控制和數據處理設備進行通信。
今后, 隨著電子高科技的飛速發展, 電子秤技術的發展定將日新月異。同時, 功能更加齊全的高精度的先進電子秤將會不斷問世, 其應用范圍也會更加拓寬。
1.3 本文的結構
本設計是以AT89S51為核心的一種高精度電子秤,系統采用模塊化設計法,其硬件結構主要包括:數據采集模塊、最小系統模塊、電源模塊、鍵盤和顯示模塊。軟件部分由C語言編程,實現對各部分的控制。可以實現稱重、去皮、置零、計價和顯示等功能。其稱重范圍為0~5Kg,分度值為0.001g。整個系統結構簡單,使用方便。全文共分為五章,各章主要內容如下:
第一章為緒論部分,簡要介紹了選題的背景及意義、電子秤的研究現狀及發展趨勢以及本文的主要內容及結構;
第二章為總體設計部分,簡要介紹了電子秤的結構及工作原理,論證了系統總體方案的設計,以及對各種方案的選擇做出了比較;
第三章為系統硬件設計部分,主要是通過對各種模塊的介紹以及對電路功能的分析,對系統硬件進行了選型和設計,得出系統硬件結構圖;
第四章為系統軟件設計部分,主要介紹了系統各部分軟件的設計流程,給出了簡單的程序;
第五章為系統軟件仿真;
第六章為總結與展望,主要是對本課題的總結,以及對存在的問題進行歸納和進一步研究的方向。系統總體方案設計
2.1 電子秤的基本知識介紹
2.1.1 電子秤的基本結構
電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質量(重量)的測量儀器,也可用來確定與質量相關的其它量大小、參數、或特性。不管根據什么原理制成的電子秤均由以下三部分組成:
(1)承重、傳力復位系統
它是被稱物體與轉換元件之間的機械、傳力復位系統,又稱電子秤的秤體,一般包括接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結構、吊掛連接部件和限位減振機構等。(2)稱重傳感器
即由非電量(質量或重量)轉換成電量的轉換元件,它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計量求值的信號所用的一種輔助手段。
按照稱重傳感器的結構型式不同,可以分直接位移傳感器(電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等)和應變傳感器(電阻應變式、聲表面諧振式)或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。
對稱重傳感器的基本要求是:輸出電量與輸入重量保持單值對應,并有良好的線性關系;有較高的靈敏度;對被稱物體的狀態的影響要??;能在較差的工作條件下工作;有較好的頻響特性;穩定可靠。
(3)測量顯示和數據輸出的載荷測量裝置
即處理稱重傳感器信號的電子線路(包括放大器、模數轉換、電流源或電壓源、調節器、補償元件、保護線路等)和指示部件(如顯示、打印、數據傳輸和存貯器件等)。這部分習慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。在數字式的測量電路中,通常包括前置放大、濾濾、運算、變換、計數、寄存、控制和驅動顯示等環節。
2.1.2 電子秤的工作原理
當被稱物體放置在秤體的秤臺上時,其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器,傳感器
隨之產生力-電效應,將物體的重量轉換成與被稱物體重量成一定函數關系(一般成正比關系)的電信號(電壓或電流等)。通常此電壓信號很小,需要通過前端信號處理電路進行準確的線性放大,放大后的模擬電壓信號經過濾波電路和A/D轉換電路轉換成數字信
1號被送入到主控電路的單片機中○,單片機不斷掃描鍵盤和各種功能開關,根據鍵盤輸入內容和各種功能開關的狀態進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。運算結果送到內存貯器,需要顯示時,單片機發出指令,從內存貯器中讀出送到顯示器顯示。
2.1.3 電子秤的計量參數
電子秤的計量性能涉及的主要技術指標有:量程、安全載荷、額定載荷、允許誤差、分度值、分度數、準確度等級等。
(1)量程:一臺電子秤不計皮重,所能稱量的最大的載荷Max,即電子秤在正常工作情況下,所能稱量的最大值。
(2)安全載荷:為電子秤正常稱量案范圍的120%。(3)額定載荷:電子秤的正常稱量范圍。(4)允許誤差:等級檢定時允許的最大偏差。
(5)分度值:電子秤的測量范圍被分成若干等份,每份值即為分度值。用e或d來表示。
(6)分度數:衡器的測量范圍被分成若干等份,總份數即為分度數用n表示。電子衡器的最大稱量Max可以用總分度數n與分度值d的乘積來表示,即Max=n*d。
(7)準確度等級:國際法制計量組織把電子秤按照不同的分度數分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類等級,分別對應不同準確度的電子秤和分度數n的范圍,如表
1因為本設計采用軟件仿真而不能進行實際的稱量,故信號的放大濾波電路部分舍去,直接輸入模擬電壓信號,○放大濾波部分內容會在第五章仿真總結與問題補充中進行后續介紹。
2-1所示。
表2-1 電子秤等級分類
標志及等級 特種準確度
電子秤種類 基準衡器
分度數范圍 n>100,000
高準確度 中準確度 普通準確度
精密衡器 商業衡器 粗衡器
10,000 按照設計的基本要求,可以確定系統共分為五大模塊,數據采集模塊、最小系統模塊、超重報警模塊、鍵盤和顯示模塊。其中,數據采集模塊包括稱重傳感器和A/D轉換電路;最小系統模塊由AT89S51單片機及其外圍電路組成;鍵盤由4×4位矩陣鍵盤組成,可以控制顯示商品種類和價錢等信息;顯示部分采用LM4229液晶顯示,顯示當前商品的名稱、單價、重量及總價等信息。軟件部分由C語言編程,實現對各部分的控制。該電子秤可以實現顯示商品的名稱、單價、重量、總價等功能。其稱重范圍為0~5Kg,分度值為0.001g。在擴展功能上,本設計增加了一個超重報警提示。其總體設計的框圖如圖2-1所示: 數據采集模塊單片機最小系統超重報警模塊鍵盤模塊顯示模塊 圖2-1 總體設計方框圖 系統工作原理:把所稱物體放到秤臺上,物體的重力通過秤體傳給稱重傳感器,傳感器受到壓力使電阻發生變化引起電壓變化,再將電壓值送到A/D轉換電路,將模擬量轉換成數字量,轉換后的數字量送至單片機進行處理,并顯示結果。單片機最小系統由AT89S51和外圍的時鐘電路及復位電路組成。顯示電路設計采用LM4229液晶顯示,對各部分的控制由采用C語言編程的軟件來實現。 2.3 系統各部分設計方案論證 2.3.1 電子秤分度數的設定 當前,一些單位為了提高Ⅲ級商貿秤的準確度,嘗試改小電子秤的分度值,擴大電子秤的分度數,以便達到高精度稱量的目的。這樣做非但不能進行高精度稱量,還會破壞電子秤原有的計量性能,降低電子秤的準確度,有損電子秤的可靠性,使電子秤出現更多的計量誤差。 現在我國已經完全與OIML規定接軌,衡器計量檢定規程完全按OIML規定而來。表2-2為Ⅲ級商業秤誤差要求。 表2-2 Ⅲ級數字顯示商用衡器允差表 m <500e 500e< m≤2000e 2000e< m≤Max 允差e(檢定分度值) 檢定要求 ±0.5e ±1.0e ±1.5e 使用中要求 ±1.0e ±2.0e ±3.0e 由表2-2可知,它的整個稱量范圍允差規定是變化的,誤差是從大到小再變大,最高準確度在中間。從0~500分度數為低精度稱量段,到高于3000個分度數之后的實際稱量精度逐漸變低,實際誤差不斷加大。分度數再高其允差也是不變的。從國外電子秤的準確度和分度數設置、國內原先衡器的檢定標準和現在我們統計的電子秤分度數的準確度以及OIML對Ⅲ級秤的允差規定看,說明現有Ⅲ級商業秤的分度數設置為2000~3000是比較理想的,屬于最佳分度數。這樣設置決定了電子秤的準確度首檢為±0.05%,使用中為±0.1%的正確性、合理性與必要性。 2.3.2 稱重傳感器的選定 稱重傳感器在電子秤中占有十分重要的位置,被喻為電子秤的心臟部件,它的性能好壞很大程度上決定了電子秤的精確度和穩定性。考慮到不同使用地點的重力加速度和空氣浮力對轉換的影響,稱重傳感器的性能指標主要有線性誤差、滯后誤差、重復性誤差、蠕變、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。在各種衡器和質量計量系統中,通常用 綜合誤差帶來綜合衡量傳感器準確度,并將綜合誤差帶與衡器誤差帶聯系起來,以便選用對應于某一準確度衡器的稱重傳感器。國際法制計量組織(OIML)規定,傳感器的誤差帶δ占衡器誤差帶Δ的70%,稱重傳感器的線性誤差、滯后誤差以及在規定溫度范圍內由于溫度對靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超過誤差帶δ。若在環境惡劣的條件下(如高低溫、濕熱),傳感器所占的誤差比例就更大,因此,在人們設計電子秤時,正確地選用稱重傳感器非常重要。1.常用各種稱重傳感器 稱重傳感器按轉換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應變式等8類,以電阻應變式使用最廣。 光電式傳感器包括光柵式和碼盤式兩種。光柵式傳感器利用光柵形成的莫爾條紋把角位移轉換成光電信號。光柵有兩塊,一為固定光柵,另一為裝在表盤軸上的移動光柵。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿系統使表盤軸旋轉,帶動移動光柵轉動,使莫爾條紋也隨之移動。利用光電管、轉換電路和顯示儀表,即可計算出移過的莫爾條紋數量,測出光柵轉動角的大小,從而確定和讀出被測物質量。碼盤式傳感器的碼盤是一塊裝在表盤軸上的透明玻璃,上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉時,碼盤也隨之轉過一定角度。光電池將透過碼盤接受光信號并轉換成電信號,然后由電路進行數字處理,最后在顯示器上顯示出代表被測質量的數字。光電式傳感器曾主要用在機電結合秤上。 液壓式傳感器:在受被測物重力P作用時,液壓油的壓力增大,增大的程度與P成正比。測出壓力的增大值,即可確定被測物的質量。液壓式傳感器結構簡單而牢固,測量范圍大,但準確度一般不超過1/100。 電磁力式傳感器:它利用承重臺上的負荷與電磁力相平衡的原理工作。當承重臺上放有被測物時,杠桿的一端向上傾斜;光電件檢測出傾斜度信號,經放大后流入線圈,產生電磁力,使杠桿恢復至平衡狀態。對產生電磁平衡力的電流進行數字轉換,即可確定被測物質量。電磁力式傳感器準確度高,可達1/2000~1/60000,但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克之間。 電容式傳感器:工作原理是利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d成正比的關系。極板有兩塊,一塊是固定不動的,另一塊是可移動的。在秤體加載重物時,兩 極板間的距離發生變化,隨之,電路的振蕩頻率也改變。只要測出頻率的變化便可求出被測物的質量。電容式傳感器耗電量少,造價低,準確度為1/200~1/500。 磁極變形式傳感器:原理為鐵磁元件在被測物體重力下發生形變,產生應力引起導磁率的變化,隨之,繞在鐵磁元件兩側的次級線圈的感應電壓也變化。這樣測出電壓的變化量便可求出加到磁極上的力,從而確定物體的質量。磁極變形式傳感器的準確度不高,一般為1/100,稱量范圍為幾十至幾萬千克。 振動式傳感器彈性元件受力后,其固有振動頻率與作用力的平方根成正比。測出固有頻率的變化,即可求出被測物作用在彈性元件上的力,進而求出其質量。振動式傳感器有振弦式和音叉式兩種。 振弦式傳感器的彈性元件是弦絲。當承重臺上加有被測物時,V形弦絲的交點被拉向下,且左弦的拉力增大,右弦的拉力減小。兩根弦的固有頻率發生不同的變化。求出兩根弦的頻率之差,即可求出被測物的質量。振弦式傳感器的準確度較高,可達1/1000~1/10000,稱量范圍為100克至幾百千克,但結構復雜,加工難度大,造價高。 音叉式傳感器的彈性元件是音叉。音叉端部固定有壓電元件,它以音叉的固有頻率振蕩,并可測出振蕩頻率。當承重臺上加有被測物時,音叉拉伸方向受力而固有頻率增加,增加的程度與施加力的平方根成正比。測出固有頻率的變化,即可求出重物施加于音叉上的力,進而求出重物質量。音叉式傳感器耗電量小,計量準確度高達1/10000~1/200000,稱量范圍為500g~10kg。 陀螺儀式傳感器,轉子裝在內框架中,以角速度ω繞X軸穩定旋轉。內框架經軸承與外框架聯接,并可繞水平軸Y傾斜轉動。外框架經萬向聯軸節與機座聯接,并可繞垂直軸Z旋轉。轉子軸(X軸)在未受外力作用時保持水平狀態。轉子軸的一端在受到外力(P/2)作用時,產生傾斜而繞垂直軸Z 轉動(進動)。進動角速度ω與外力P/2成正比,通過檢測頻率的方法測出ω,即可求出外力大小,進而求出產生此外力的被測物的質量。陀螺儀式傳感器響應時間快(5秒),無滯后現象,溫度特性好(3ppm),振動影響小,頻率測量準確精度高,故可得到高的分辨率(1/100000)和高的計量準確度(1/30000~1/60000)。 電阻應變式傳感器利用電阻應變片變形時其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性元件、電阻應變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應變片貼在彈性元件上,彈性元件受力變形時,其上的應變片隨之變形,并導致電阻改變。測量電路測出應變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經處理后以數字形式顯示出被測物的質量。電阻應變式傳感器的稱量范圍為300g至數千Kg,計量準確度達1/1000~1/10000,結構較簡單,可靠性較好,大部分電子衡器均使用此傳感器。2.稱重傳感器的選擇 傳感器種類繁多,分類方式也千差萬別,它們都有各自的特點,但在設計電子秤時,選擇一種合適的傳感器非常重要,傳感器的性能在很大程度上決定了電子秤的精確度和穩定性。稱重傳感器的選擇主要從以下幾個方面考慮。(1)對傳感器數量和量程的選擇 傳感器數量的選擇是根據電子秤的用途、秤體需要支撐的點數(支撐點數應根據使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定)而定。一般來說,秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器,但是對于一些特殊的秤體,如電子吊秤,就只能采用一個傳感器,一些機電結合秤就應根據實際情況來確定選用傳感器的個數。傳感器的量程選擇可依據秤的最大稱量值、選用傳感器的個數、秤體自重、可產生的最大偏載及動載因素綜合評價來決定。一般來講,傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷,其稱量的準確度就越高。但是在實際的使用當中,由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外,還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷,因此選用傳感器時,要考慮諸多方面的因素,保證傳感器的安全和壽命。公式2-1給出了傳感器量程選擇的計算公式。 K0?K1?K2?K3?Wmax?W?C? N(2-1) 式中C—單個傳感器的額定量程;W—秤體自重;Wmax一被稱物體凈重的最大值;N—秤體所采用支撐點的數量;K0—保險系數,一般取1.2~1.3之間;K1—沖擊系數;K2—秤體的重心偏移系數;K3—風壓系數(2)傳感器準確度等級的選擇 傳感器的準確度等級概括了傳感器的非線性、蠕變、蠕變恢復、滯后、重復性、靈敏度等技術指標。稱重傳感器已按準確度等級劃分,且已考慮了0.7倍誤差因子,非自動衡器稱重傳感器的準確度等級要選擇與電子秤相對應的準確度等級。稱重傳感器按綜合性能分為A、B、C、D四個準確度等級,分別對應于衡器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個準確度等級。 (3)各種類型傳感器的使用范圍 稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間,保證安裝合適,稱重安全可靠;另一方面要考慮廠家的建議。對于傳感器制造廠家來講,它一般規定了傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結構形式、彈性體的材質等。譬如鋁合金懸臂梁傳感器適合于電子計價秤、平臺秤、案秤等;鋼式懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤、分選秤等;鋼質橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡等;柱式傳感器適用于汽車衡、動態軌道衡、大噸位料斗秤等。(4)使用環境 稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉換成可測量的電信號輸出裝置。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實際工作環境,這點對于正確選用傳感器至關重要,它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,乃至整個衡器的可靠性和安全性。一般情況下,高溫環境對傳感器造成涂覆材料融化、焊點開化、彈性體內應力發生結構變化等問題;粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響;在腐蝕性較高的環境下會造成傳感器彈性體受損或產生短路現象;電磁場對傳感器輸出會產生干擾。相應的環境因素下我們必須選擇對應的稱重傳感器才能滿足必要的稱重要求。3.電阻應變式稱重傳感器 按照稱重傳感器選擇的指標要求,以及對各種傳感器的比較,本設計選定電阻應變片式傳感器,下面對此類傳感器做詳細介紹。 電阻應變式稱重傳感器是把電阻應變計粘貼在彈性敏感元件上,彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應變片(轉換元件)也隨同產生變形,電阻應變片變形后,它的阻值將發生變化(增大或減小),再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。 電阻應變式稱重傳感器包括兩個主要部分,一個是彈性敏感元件:利用它將被測的重量轉換為彈性體的應變值;另一個是電阻應變計:它作為傳感元件將彈性體的應變,同步地轉換為電阻值的變化。電阻應變片所感受的機械應變量一般為10-6~10-2,隨之而產生的電阻變化率也大約在10-6~10-2數量級之間。這樣小的電阻變化用一般測量電阻的儀表很難測出,必須采用一定形式的測量電路將微小的電阻變化率轉變成電壓或電流的變化,才能用二次儀表顯示出來。在電阻應變式稱重傳感器中通過橋式電路將電阻的變化轉換為電壓變化。當傳感器不受載荷時,彈性敏感元件不產生應變,粘貼在其上的應變片不發生變形,阻值不變,電橋平衡,輸出電壓為零;當傳感器受力時,即彈性敏感元件受載荷P時,應變片就會發生變形,阻值發生變化,電橋失去平衡,有輸出電壓。圖2-2為電阻應變式稱重傳感器橋式測量電路。 圖2-2 電阻應變式稱重傳感器橋式測量電路 R1、R2、R3、R4為4個應變片電阻,組成了橋式測量電路,Rm為溫度補償電阻,e為激勵電壓,V為輸出電壓。若不考慮Rm,在應變片電阻變化以前,電橋的輸出電壓為: R4??R1V????e ?R1?R2R3?R4?(2-2) 由于橋臂的起始電阻全等,即R1=R2=R3=R4=R,所以V=0。當應變片的電阻R1、R2、R3、R4變成R+△R1、R+△R2、R+△R3、R+△R4時,電橋的輸出電壓變為: R??R1R??R4??V????e ?R??R1?R??R2R??R3?R??R4?(2-3) 通過化簡,上式則變為: V?e??R1?R2?R3?R4?????? 4?RRRR?(2-4) 也就是說,電橋輸出電壓的變化與各橋臂電阻變化率的代數和成正比。如果四個橋臂應?R變片的靈敏系數相同,且=Kε,則上式又可寫成: R V?eK??1??2??3??4? 4(2-5) 式中K為應變片靈敏系數,ε為應變量。式2-5表明,電橋的輸出電壓和四個轎臂的應變片所感受的應變量的代數和成正比。在電阻應變式稱重傳感器中,4個應變片分別貼在彈性梁的4個敏感部位,傳感器受力作用后發生變形。在力的作用下,R1、R3被拉伸,阻值增大,△R1、△R3正值,R2、R4被壓縮,阻值減小,△R2、△R4為負值。再加之應變片阻值變化的絕對值相同,即 因此 V?eK?4??eK? 4?R1??R3???R或?1??3??? ?R2??R4?-?R或?2??4??? (2-6)(2-7) (2-8) 若考慮Rm,則電橋的輸出電壓變成: 令Su? V,則 eSu?RK? R?2RmRR?R??RR??R???V???e?K?e ???2R??R?2Rm?R?2Rm?2R(2-9) (2-10) Su稱為傳感器系數或傳感器輸出靈敏度。 對于一個高精度的應變傳感器來說,僅僅靠4個應變片組成橋式測量電路還是遠遠不夠的。由于彈性梁材料金相組織的不均勻性及熱處理工藝、應變片性能及粘貼工藝、溫度變化等因素的影響,傳感器勢必產生一定的誤差。為了減少傳感器隨溫度變化產生的誤差,提高其精度和穩定性,需要在橋路兩端和橋臂中串入一些補償元件。如:初始不平衡值的補償、零載輸出溫度補償、輸出靈敏度溫度補償等。 2.3.3 A/D轉換器的選定 在實際的測量和控制系統中檢測到的常是時間、數值都連續變化的模擬量,模擬量要輸入到單片機中進行處理,首先要經過模擬量到數字量的轉換,單片機才能接收、處理。目前有多種類型的A/D轉換器,其類型有積分型、逐次逼近型、并行比較型、Σ- Δ調制型、壓頻變換型等。多種類型的ADC各有其優缺點,并能滿足不同的具體要求。1.A/D轉換器的分類:(1)積分型 積分型ADC工作原理是將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率),然后由定時器/計數器獲得數字值。其優點是用簡單電路就能獲得高分辨率,但缺點是由于轉換精度依賴于積分時間,因此轉換速率極低。初期的單片AD轉換器大多采用積分型,現在逐次比較型已逐步成為主流。(2)逐次逼近型 逐次逼近型ADC由一個比較器和D/A轉換器通過逐次比較邏輯構成,從MSB開始,順序地對每一位將輸入電壓與內置D/A轉換器輸出進行比較,經n次比較而輸出數字值。其電路規模屬于中等。其優點是速度較高、功耗低,在低分辯率(<12位)時價格便宜,但高精度(>12位)時價格很高。(3)并行比較型/串并行比較型 并行比較型ADC采用多個比較器,僅作一次比較而實行轉換,又稱Flash(快速)型。由于轉換速率極高,n位的轉換需要2n-1個比較器,因此電路規模也極大,價格也高,只適用于視頻AD轉換器等速度特別高的領域。串并行比較型AD結構上介于并行型和逐次比較型之間,最典型的是由2個n/2位的并行型AD轉換器配合DA轉換器組成,用兩次比較實行轉換,所以稱為 Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現AD轉換的叫做分級型ADC,而從轉換時序角度又可稱為流水線型ADC,現代的分級型AD中還加入了對多次轉換結果作數字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高,電路規模比并行型小。(4)Σ-Δ調制型 Σ-Δ型AD由積分器、比較器、1位DA轉換器和數字濾波器等組成。原理上近似于積分型,將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號,用數字濾波器處理后得到數字值。電路的數字部分基本上容易單片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。(5)壓頻變換型 壓頻變換型是通過間接轉換方式實現模數轉換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉換成頻率,然后用計數器將頻率轉換成數字量。從理論上講這種AD的分辨率幾乎可 以無限增加,只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數的寬度。其優點是分辯率高、功耗低、價格低,但是需要外部計數電路共同完成AD轉換。2.A/D轉換器選用的原則: (1)A/D轉換器的位數。A/D轉換器決定分辨率的高低,在系統中,A/D轉換器的分辨率應比系統允許引用誤差高一倍以上。 (2)A/D轉換器的轉換速率。不同類型的A/D轉換器的轉換速率大不相同。積分型的轉換速率低,轉換時間從幾豪秒到幾十毫秒,只能構成低速A/D轉換器,一般用于壓力、溫度及流量等緩慢變化的參數測試。逐次逼近型屬于中速A/D轉換器,轉換時間為納秒級,用于個通道過程控制和聲頻數字轉換系統。 (3)是否加采樣/保持器。 (4)A/D轉換器的有關量程引腳。有的A/D轉換器提供兩個輸入引腳,不同量程范圍內的模擬量可從不同引腳輸入。 (5)A/D轉換器的啟動轉換和轉換結束。一般A/D轉換器可由外部控制信號啟動轉換,這一啟動信號可由CPU提供。轉換結束后A/D轉換器內部轉換結束信號觸發器置位,并輸出轉換結束標志電平,通知微處理器讀取轉換結果。 (6)A/D轉換器的晶閘管現象。其現象是在正常使用時,A/D轉換器芯片電流驟增,時間一長就會燒壞芯片。 2.3.4 單片機型號的選定 1.單片機選定準則 市場上的單片機型號很多,功能也有差異,在選擇單片機型號的時候主要應該注意以下幾個方面:(1)市場貨源 系統設計者只能在市場上能夠提供的單片機中選擇,特別是作為產品大批量生產的應用系統,所選的單片機型號必須有穩定、充足的貨源。(2)單片機性能 應根據系統的功能要求和各種單片機的性能,選擇最容易實現系統技術指標的型號,而且能達到較高的性能價格比。單片機性能包括片內硬件資源、運行速度、可靠性、指令系統功能、體積和封裝形式等方面。影響性能價格比的因素除單片機的性能價格外,還包括硬件和軟件設計的容易程度、相應的工作量大小,以及開發工具的性能價格比。(3)研制周期 在研制任務重、時間緊的情況下,還要考慮所選的單片機型號是否熟悉,是否能馬上著手進行系統的設計。與研制周期有關的另一個重要因素是開發工具,性能優良的開發工具能加快系統地研制進程。2.AT89S51單片機介紹 根據以上對單片機選型知識的介紹,本設計選用AT89S51單片機,下面對此型號單片機進行簡介。 AT89S51是美國ATMEL公司生產的低電壓、高性能CMOS 8位單片機。AT89S51是一種帶4K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機,其指令集和傳統的51單片機指令集是一樣的。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89S51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。 AT89S51具有如下特點:40個引腳,4k Bytes Flash片內程序存儲器,128 bytes的隨機存取數據存儲器(RAM),32個外部雙向輸入/輸出(I/O)口,5個中斷優先級2層中斷嵌套中斷,2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口,看門狗(WDT)電路,片內時鐘振蕩器。 此外,AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式??臻e模式下,CPU暫停工作,而RAM定時計數器,串行口,外中斷系統可繼續工作,掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據,停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。硬件設計 3.1 系統硬件結構圖 圖3-1為系統總體硬件結構方框圖,系統共分為三大部分:數據采集模塊、單片機控制模塊以及鍵盤和顯示模塊。各模塊所采用的主要芯片型號已于圖中有所標示。 AD轉換ADC0832AT89S51單片機最小系統超重報警模塊4*4矩陣鍵盤LM4229液晶顯示 圖3-1 系統總體硬件設計方框圖 3.2 單片機主控單元的設計 3.2.1 單片機引腳說明 AT89S51單片機芯片為40個引腳,圖3-2為單片機AT89S51引腳圖。下面簡單敘述各引腳的功能。 VCC/GND:電源/接地引腳; P0口:P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口,端口置1(對端口寫1)時作高阻抗輸入端;P0還可以用作總線方式下的地址數據復用管腳,用來操作外部存儲器。在這種工作模式下,P0口具有內部上拉作用。對內部Flash程序存儲器編程時,接收指令字節、校驗程序、輸出指令字節時,要求外接上拉電阻; P1口:P1是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口,輸出時可驅動4個TTL。端口置1時,內部上拉電阻將端口拉到高電平,作輸入用; 另外,P1.0、P1.1可以分別被用作定時器/計數器2的外部計數輸入(P1.0/T2)和觸發輸入(P1.1/T2EX);對內部Flash程序存儲器編程時,接收低8位地址信息; P2口:P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口;輸出時可驅動4個TTL。端口置1時,內部上拉電阻將端口拉到高電平,作輸入用; P2口在存取外部存儲器時,可作為高位地址輸出;內部Flash程序存儲器編程時,接收高8位地址和控制信息; P3口:P3是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口,輸出時可驅動4個TTL。端口置1時,內部上拉電阻將端口拉到高電平,作輸入用。P3引腳功能復用見表3-1所示: 表3-1 P3口引腳功能復用 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 串行通訊輸入(RXD)串行通訊輸出(TXD)外部中斷0(INT0)外部中斷1(INT1)定時器0輸入(T0)定時器1輸入(T1)外部數據存儲器寫選通WR 外部數據存儲器寫選通RD RST:在振蕩器運行時,有兩個機器周期(24個振蕩周期)以上的高電平出現在此管腳時,將使單片機復位。只要這個管腳保持高電平,51芯片便循環復位。復位后P0—P3口均置1,管腳表現為高電平,程序計數器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復位腳由高電平變為低電平時,芯片為ROM的00H處開始運行程序; XTAL1、XTAL2:XTAL1是片內振蕩器的反相放大器輸入端,XTAL2則是輸出端,使用外部振蕩器時,外部振蕩信號應直接加到XTAL1,而XTAL2懸空。內部方式時,時鐘發生器對振蕩脈沖二分頻,如晶振為12MHz,時鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz至24MHz內選擇,電容取30PF左右。 ALE/PROG:訪問外部存儲器時,ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節,即使不訪問外部存儲器,ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(此頻率是振蕩器頻率的1/6),在訪問外部數據存儲器時,出現一個ALE脈沖; PSEN:外部程序存儲器的選通信號輸出端。當AT89S51由外部程序存儲器取指令或常數時,每個機器周期輸出2個脈沖,即兩次有效。但訪問外部數據存儲器時,將不 會有脈沖輸出; EA/Vpp:外部訪問允許端。當該引腳訪問外部程序存儲器時,應輸入低電平。要使AT89S51只訪問外部程序存儲器(地址為0000H-FFFFH),這時該引腳必須保持低電平。 圖3-2單片機AT89S51引腳圖 3.2.2 AT89S51最小系統設計 單片機最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。對51系列單片機來說,最小系統包括:單片機、晶振電路、復位電路。其中復位電路采用上電復位。其最小系統電路圖見圖3-3所示: 圖3-3 單片機最小系統圖 對于AT89S51單片機,其最小系統只需要電源、復位電路、時鐘電路就能工作。由于我們的程序存儲器(ROM)采用內部Flash存儲單元,所以單片機上的EA接高。 微處理器系統在開始工作時必須對微處理器內部的寄存器等進行復位,使各個寄存器的值設為預定狀態才能順利開始工作。復位電路的好壞決定著單片機能否正常工作。復位電路基本功能是在系統上電時提供復位信號,直至系統電源穩定后,撤銷復位信號。復位電路可以使用專用復位芯片,也可以用電阻電容搭建。本文從可靠性和成本考慮最終選用電阻電容來搭建復位電路。對于51內核的單片機,RST是復位信號輸入端,高電平有效。當此輸入端保持兩個機器周期(24個時鐘振蕩周期)的高電平時,可以完成復位操作。 3.3 數據采集模塊設計 3.3.1 傳感器單元設計 根據第二章對各種類型傳感器特性的介紹,本設計決定采用L-psⅢ型稱重傳感器,該傳感器為雙孔平衡梁形式,是制作電子計價秤的專用產品,也可用于制造由單只傳感器構成的電子案秤、臺秤及專用衡器等。其主要技術指如表3-2所示: 表3-2 L-psⅢ型稱重傳感器技術指標 額定載荷 靈敏度 準確度等級 最大分度數 最小檢定分度值 綜合誤差 重復性 蠕變 最小靜載荷 最大安全載荷 極限過載荷 輸入電阻 輸出電阻 溫度補償范圍 使用溫度范圍 接線方式 Kg mV/V %F.S.%F.S.%F.S./30min %Fmax %Fmax %Fmax 3,6,10,20,30,50 1.8±0.08 C3 3000 Fmax/10000 0.02 0.01 ±0.017 1 150 200 415~445 349~355-10~+50-20~+60 ? ? ℃ ℃ 輸入(+):紅,輸入(-):白,輸出(+):綠 輸出(-):藍,屏蔽:黃 3.3.2 A/D轉換單元設計 根據對各種A/D轉換器的介紹與分析,本設計選定ADC0832作為本設計的A/D轉 換模塊。下面對該芯片的情況進行簡要的介紹。 ADC0832是美國國家半導體公司生產的一種8位分辨率、雙通道A/D轉換芯片。具有體積小,兼容性強,性價比高的特點,具體參數如下: ? 8位分辨率; ? 雙通道A/D轉換; ? 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容; ? 5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間; ? 工作頻率為250KHZ,轉換時間為32uS; ? 一般功耗僅為15mW; ? 8P、14P-DIP(雙列直插)、PICC多種封裝; ? 商用級芯片溫寬為0℃~70℃,工業級芯片溫寬為-40℃~85℃; 1、下面對ADC0832的引腳進行說明,圖3-4為該芯片的引腳圖: 圖3-4 ADC0832引腳圖 ? CS—:片選端,低電平芯片使能; ? CH0:模擬輸入通道0,或作為IN+/-使用; ? CH1:模擬輸入通道1,或作為IN+/-使用; ? GND:芯片參考零點位(地); ? DI:數據信號輸入,選擇通道控制; ? DO:數據信號輸出,轉換數據輸出; ? CLK:芯片時鐘輸入; ? Vcc/REF:電源輸入及參考電壓輸入(復用)。 2、ADC0832的接口電路 正常情況下,ADC0832與單片機的接口應為4條數據線,分別是CS、CLK、DO、DI,但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的,所以電路設計時可以將DO與DI并聯在一根數據線上使用。單片機與ADC0832的接口電路如圖3-5所示。 圖3-5 單片機與ADC0832連接圖 當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平,此時芯片禁用,CLK和DO/DI的電平可以任意,當要進行A/D轉換時,須先將CS使能端置于低電平并保持低電平直到轉換完全結束。此時芯片開始轉換工作,同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖,DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數據信號。 3.4 鍵盤和顯示電路單元設計 3.4.1 鍵盤電路設計 在本設計中,采用的是4×4的矩陣式鍵盤,將單片機的P1.0-P1.3作為鍵盤的行線接口,P1.4-P1.7作為列線接口,列線通過電阻接+5V。商品的單價已由程序設定好,并 號連接。3.4.2 顯示電路設計 3.5 系統總體原理圖 可由鍵盤選擇各種商品的價格。 圖3-6所示,為完善其功能,電路中添加了上拉電阻。 圖3-6 液晶顯示模塊LM4229與單片機接線圖 在系統各部分的設計完成后,把各模塊根據其功能和信號處理的流程連接起來,便得到系統總體設計的原理圖,如圖3-7所示,為簡潔起見,其中的接線部分采用網絡標本設計中顯示部分采用了當今常用的LM4229液晶顯示模塊。其與單片機的接線如 措施。3.6 硬件抗干擾設計 圖3-7 系統總體原理圖 方面,但更重要的方面是外界干擾和接地引起的異常。 度。就單片機測控系統來講,其主要干擾是來自電源和信號傳輸通道的干擾。用到稱重傳感器,所采用的應變式傳感器是高阻抗器件,其絕緣性能、機械結構的穩定性等,直接影響工作特性的穩定。因此,應變片傳感器的絕緣材料必須有很高的絕緣性統的可靠性更倍受人們的關注,這是因為系統的可靠性決定了系統能否達到所需要的精能、足夠的機械強度、高形狀穩定性及良好的抗濕性能。下面重點介紹單片機的抗干擾隨著科學技術的迅速發展,人們對單片機測控系統的各種性能要求越來越高。而系本電子稱重器的核心部件是單片機,所以我們的抗干擾措施主要是針對單片機。還電子秤在使用中,常常會出現各種各樣的異?,F象,電子秤本身的質量問題是一個 1、電源的抗干擾措施 普通用電中含有多種高次諧波,它們很容易經電源進入單片機系統,還有一些射頻發射、電磁波等也會由電源線感應反饋進入單片機系統造成干擾。因此,在電源電路中必需采取有效地濾波措施,來抑制這些高頻干擾的侵入。電源濾波的一般方法是在電源變壓器初、次級分別設置低通濾波器和線間電容濾波器,使50Hz市電基波通過,而抑制掉高頻信號。此外在變壓器的初、次級之間均采用屏蔽層隔離,其中初級屏蔽層接大地,次級屏蔽層接系統邏輯地,以減少其分布電容,提高抗共模干擾的能力。 2、信號傳輸通道的抗干擾措施 信號傳輸通道包括系統的前向通道和后向通道,其主要干擾有:雜散電磁場通過感應和輻射方式進入通道的干擾;由于地阻抗耦合、漏電流等因素產生的加性干擾;以及因傳輸線衰減、阻抗失配等因素引起的乘性干擾。對于這三類干擾,可以采用以下幾種措施加以排除。(1)光電隔離技術 光電耦合器對干擾信號具有良好的隔離性能,一是它的輸入阻抗很小,約為100fl-lldl,而干擾源內阻則很大,通常為105Q~108Q,因此能分壓到光電耦合器輸入端的噪聲很?。欢枪怆婑詈掀鬏斎氩糠值陌l光二極管是在電流狀態下工作的,即使干擾噪聲有較高的電壓幅度,但由于能量小,不能提供足夠的電流使發光二極管發光而被抑制掉;三是光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間分布電容極小,絕緣電阻很大,回路一邊的干擾很難通過光電耦合器饋送到另一邊去。因此,采用光電耦合器可將單片機與前向通道、后向通道及其他部分從電氣上隔離開來,能有效地防止干擾信號的侵入。(2)接地技術 本系統既有模擬電路又有數字電路,因此數字地與模擬地要分開,最后只在一點相連,如果兩者不分,則會互相干擾。(3)輸入輸出信號線采用屏蔽雙絞線 屏蔽雙絞線對于靜電干擾和電磁干擾有很好的抑制作用,有條件的話應盡量采用。但使用中應注意: ? 線纜敷設時不要過分用力或使電纜打結、避免彎曲超過900、避免過緊地纏繞電纜,以保護雙絞47線的扭絞狀態; ? 做線時,避免損壞線纜的外皮、不要切壞線纜內的導線; ? 接線時,雙絞線的開絞長度盡量小,不要超過20mm; ? 雙絞線的屏蔽層采用設備端單端接地方式。系統軟件設計 本系統程序使用模塊化的程序設計思想,主程序通過調用子程序以實現各部分功能。先進行軟件的總體設計,然后進行各功能模塊設計。 4.1 主程序設計 電子秤需要有數據采集、處理、存結果、送顯示的運行過程。根據這一要求,電子秤的信息采集與處理分三個階段:在微處理器的控制下,經傳感器轉換的電壓信號通過輸入電路送入A/D轉換器處理,存入到數據存儲器中;微處理器對采集的測量數據進行必要的數據處理,把數據信號處理為顯示所要求的信號格式,通過輸出接口電路輸出并顯示。主流程圖見圖4-1所示: 開始單片機初始化、LM4229進入歡迎界面、ADC0832初始化載物臺是否有重物Y單片機存儲ADC0832采樣值N是否輸入商品代碼按鍵Y單片機執行計算并將結果送LM4229顯示N測量結束鍵是否按下Y結束N 圖4-1 主程序流程圖 4.2 LM4229液晶顯示驅動程序 開始寫入控制字寫入初始行Y是否換行?N全部數據已寫完?Y結束N 圖4-2 LM4229液晶顯示驅動程序流程圖 LM4229液晶能夠顯示比較復雜的漢字和圖形,首先必須對其寫入控制操作字,包括圖形的顯示方式,字體的模式。然后寫入初始行地址,指針自動左移,直到寫完全部數據為止。 write_data(place&0xff);//寫入地址高位 write_data(place/256);//寫入地址低位 write_com(0x24);//地址設置 write_com(0xb0);//設置數據自動寫 write_data(ASC_MSK[(c1-0x20)*16+k]);/*---例如:0的ASCII碼為0x30, 在ASC_MSK中的位置為0x10*16---16字節字碼依次寫入LCD---*/ write_com(0xb2);//自動復位 place=place+30; 4.3 ADC0832采樣程序 開始拉低CS、拉高CLKDATA右移八位?Y拉高CS、拉低CLK,返回數據N結束 圖4-3 ADC0823采樣程序流程圖 單片機通過拉低CS、拉高CLK來啟動ADC0832進行外部壓力傳感轉換后的電壓信號進行采樣,每產生8個CLK脈沖,DATA獲得一位完整的8bit數據,此時MCU發送中斷請求,拉高CS,拉低CLK,并將數據DAT返回。 4.4 鍵盤程序 本設計中采用了4×4矩陣式鍵盤,單片機定時進行查詢。首先單片機發送行掃描代碼,然后進行列掃描,當發現某一列出現了低電平時,即返回相應的鍵盤值。若沒有發現則說明當前行沒有鍵按下,行掃描右移一位,繼續執行列掃描。 開始發送行掃描碼發送列掃描碼右移一位右移一位列掃描完畢?NYN行掃描完畢?Y返回鍵值結束圖4-4 鍵盤程序流程圖 系統仿真 在系統硬件與軟件全部設計完成的情況下,將系統在protues7.5環境下進行了軟件仿真,以確保本設計方案的可行性與準確性。因為在仿真時不能實際的把物體放到稱重臺上,所以在仿真時采用直接輸入模擬電壓信號的方法,來代替信號的采集。 5.1 歡迎界面的仿真 開始仿真時,先將用C語言編寫的程序用Keil軟件進行編譯,生成可執行程序,然后裝入單片機中進行仿真,按開始按鈕,單片機及其他各部分電路開始工作,單片機調用內部存儲數據對各部分接口電路初始化。200ms后LM4229進入歡迎界面,如圖5-1所示。 圖5-1 電子秤歡迎界面仿真 5.2 無重物情況仿真 歡迎界面過后,電子秤進入稱重界面。此時,ADC0832不斷對外部數據進行采樣交給單片機進行處理,一旦有物品放入載物臺,ADC0832立即發送中斷請求,并將本次采集數據交給單片機進行處理。調節壓力傳感模擬電路電壓,將電壓設為0.00表示此時載物臺上沒有物體。此時LM4229顯示指示“實用電子秤,名稱······單價:0.000元/千克,總重量:0.000千克,總價:00.000元”。如圖5-2所示。 圖5-2 無重物稱重界面仿真 5.3 稱量物體仿真 上調壓力傳感電壓,表示已有商品放在載物臺上,ADC0832立即發送中斷請求,并將本次采集的數據交給單片機進行處理,之后送入LM4229顯示相應數據量。在此過程中,鍵盤不斷進行掃描,一旦有鍵按下,單片機便對其數據進行相應處理,然后將對LM4229進行寫操作。此時,按下鍵盤,選擇相應的商品。如按下3號鍵,選擇草莓,此時LM4229上顯示“名稱:草莓,單價:3.6元/千克,總重量:2.499千克,總價:“8.999元”(實際3.6×2.499=8.999元)。達到基本要求。如圖5-3所示。當要稱量下一種不同商品的時候,只需按下0鍵,選擇商品代碼,再按下相應商品鍵。 圖5-3 稱重情況仿真 5.4 最大量程仿真 將稱重傳感器調節到最大,顯示最大稱量,其結果如圖5-4所示。由于元件及系統的誤差,使得最大量程不能達到預定的5Kg,而是4.980Kg,這是在誤差允許范圍內的,符合要求。因為本設計添加了超重報警模塊,所以在稱量的過程中,一旦物體自身的重量超出電子秤的稱量范圍,蜂鳴器立即會發出“滴滴····”,警報聲告訴工作人員,所稱量物品超重。 圖5-4 最大量程仿真 5.5 仿真總結與問題補充 5.5.1 仿真總結 以上,我們進行了幾種基本情況的仿真,總結仿真的過程,我們可以得出以下結論: 1、該電子秤設計簡單,操作方便,可以很容易的進行稱量; 2、由于元件設置的原因,使電子秤的量程未達到預設的范圍; 3、各商品的價格已在程序中設定好,既給稱量帶來了方便,也帶來了麻煩,使得稱量其他物品時需要修改程序。 5.5.2 問題補充 因為本設計采用軟件仿真的方法,而不能進行實際的稱量,所以采用了直接輸入電壓信號的方式代替了傳感器采集的信號。但是經傳感器采集的信號通常很小,需要通過前端信號處理電路進行準確的線性放大。放大后的模擬電壓信號經過濾波電路和A/D轉換電路轉換成數字信號才被送入到主控電路的單片機中進行處理。在實際稱量中,可以加入放大濾波電路如圖5-5所示。 圖5-5 放大濾波電路 圖5-5為放大濾波電路的設計。放大器采用放大芯片AD620電容C1、C3用來濾除 采樣信號電壓中的低頻噪聲,選用22uF的普通獨石電容;電容C2、C4用來濾除采樣信號電壓中的高頻噪聲,選用0.1uF的普通獨石電容。因為采樣信號電壓值只有毫伏級,所以電阻R1、R2選用較小的阻值,否則導致放大器由于輸入電流太小而放大效果不明顯。微弱信號Vi1和Vi2被分別放大后從AD620的第6腳輸出。 總結與展望 電子稱重器是貿易市場中的常見的稱重計量儀器。本文先說明了稱重器的設計思路,并介紹了幾種設計方案,選擇了其中一種簡單可行的方案。然后從電子秤的核心部件稱重傳感器的介紹開始,逐個進行各個模塊器件的論證與選擇。后面詳細介紹了電子秤的硬件以及軟件設計。 本設計為小量程(0~5Kg)稱量器件,可以廣泛應用于商店、菜市場等場合。在硬件部分設計過程中選用了A/D轉換芯片ADC0832和LM4229液晶顯示,大大簡化了硬件電路及軟件編程,并提高了系統的準確性和穩定性。人機界面部分由液晶顯示與4×4位矩陣鍵盤組成,可以由鍵盤控制顯示商品名稱、重量和價格等信息,操作簡單方便。軟件設計中使用了C語言編程,便于修改和應用。 本次設計的電子稱重器還存在一些缺點與不足,主要以下這兩點:一是量程僅是5Kg,從而限制了該電子秤的使用范圍??刹捎么罅砍痰姆Q重傳感器,但同時需要提高A/D轉換芯片的位數,以保持精度。二是商品的種類與價格已編入程序,給稱量其它的商品帶來不便。三是本次設計沒有完成實物的制作,從而不能預見商業產品開發中的所有問題,需要進一步研究。 通過這次電子秤的設計,我對所學的專業課知識有了更深的理解,尤其是單片機方面。在設計過程中,查閱了大量的中外文資料,解決了不少難題。另外本次設計提升了我分析問題解決問題的能力,增強了對學習的信心,相信這對我以后的工作和學習有重要的幫助。 附錄程序 #include unsigned int sbit ADCS =P3^5;sbit ADDI =P3^7; sbit ADDO =P3^7; sbit ADCLK =P3^6; uint x1,y1,z1=0,w1;uchar ad_data,k,n,m,e,num,s; //采樣值存儲 uint temp1;sbit beep =P3^0; char press_data; //標度變換存儲單元 float press;unsigned char ad_alarm,temp; //報警值存儲單元unsigned char abc[5]={48,46,48,48,48};unsigned char price_all[6]={48,48,46,48,48,48};float price_unit[10]={5.5,2.8,3.6,4.5,2.4,4.2,3.8,6.0,1.5,0}; //商品初始單價 uchar price_danjia[5]={48,46,48,48,48};float price;uint price_temp1,price_temp2; //商品總價 uchar Adc0832(unsigned char channel); void alarm(void);void data_pro(void);void delay(uint k);void keyscan(); void disp_init();void price_jisuan();/************ 主函數 ************/ void main(void){ delay(500); //系統延時500ms啟動 //ad_data=0; //采樣值存儲單元初始化為0 lcd_init(); //顯示初始化 disp_init(); //開始進入歡迎界面 delay(1000); //延時進入稱量畫面 clear_lcd(0,4,40); clear_lcd(16,0,100); clear_lcd(28,0,40); clear_lcd(44,0,100); clear_lcd(56,0,40); clear_lcd(72,0,100); clear_lcd(84,0,40); clear_lcd(100,0,100); clear_lcd(112,0,40); write_lcd(0,8,“實用電子秤”); while(1) { ad_data =Adc0832(0); //采樣值存儲單元初始化為0 alarm(); data_pro();//讀取重量 keyscan();//查詢商品種類 write_lcd(40,0,“------------------------------”); write_lcd(56,0,“單 價:”); write_lcd(56,11,price_danjia); write_lcd(56,20,“元/千克”); write_lcd(72,0,“總重量:”); write_lcd(72,11,abc); write_lcd(72,20,“千克”); write_lcd(88,0,“總 價:”); price_jisuan(); //計算出價格 write_lcd(88,10,price_all); write_lcd(88,20,“元”); write_lcd(112,0,“設計學生:1210401038 謝玉夏”);} } /************ 讀ADC0832函數 ************/ //采集并返回 uchar Adc0832(unsigned char channel) //AD轉換,返回結果 { uchar i=0; uchar j; uint dat=0; uchar ndat=0; if(channel==0)channel=2; if(channel==1)channel=3; ADDI=1; _nop_(); _nop_(); ADCS=0;//拉低CS端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 ADDI=channel&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 ADDI=(channel>>1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;//控制命令結束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i<8;i++) { dat|=ADDO;//收數據 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); dat<<=1; if(i==7)dat|=ADDO; } for(i=0;i<8;i++) { j=0; j=j|ADDO;//收數據 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); j=j<<7; ndat=ndat|j; if(i<7)ndat>>=1; } ADCS=1;//拉搞CS端 ADCLK=0;//拉低CLK端 ADDO=1;//拉高數據端,回到初始狀態 dat<<=8; dat|=ndat; return(dat); //return ad k } void data_pro(void){ unsigned int; if(0 { int vary=ad_data; press=(0.019531*vary); temp1=(int)(press*1000); //放大1000倍,便于后面的計算 abc[0]=temp1/1000+48; //取壓力值百位 abc[1]=46; abc[2]=(temp1%1000)/100+48; //取壓力值十位 abc[3]=((temp1%1000)%100)/10+48; //取壓力值個位 abc[4]=((temp1%1000)%100)%10+48;//取壓力值十分位 } } /*****************報警子函數*******************/ void alarm(void){ if(ad_data>=256) beep=0; //則啟動報警 else beep=1; } void delay(uint k){ uint i,j; for(i=0;i for(j=0;j<100;j++);} //開機歡迎界面 void disp_init(){ write_lcd(0,8,“歡迎使用電子秤”); write_lcd(16,0,“------------------------------”); write_lcd(28,0,“設計學生:謝玉夏”); write_lcd(44,0,“------------------------------”); write_lcd(56,0,“班級學號:1210401038”); write_lcd(72,0,“------------------------------”); write_lcd(84,0,“指導老師:劉志芳”); write_lcd(100,0,“------------------------------”); write_lcd(112,0,“設計日期:2014年12月”); } //鍵盤服務程序 void keyscan(){ P1=0xfe; temp=P1; temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) { delay(5); temp=P1; temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) { temp=P1; switch(temp) { case 0xee:num=1,price=price_unit[0], write_lcd(24,0,“名 break;case 0xde:num=2,price=price_unit[1],write_lcd(24,0,”名 break;case 0xbe:num=3,price=price_unit[2],write_lcd(24,0,“名 break;case 0x7e:num=4,price=price_unit[3],write_lcd(24,0,”名 break; } while(temp!=0xf0) { 稱: 杏稱: 李 稱: 草 稱: 葡 仁“);子”);莓“);萄”); temp=P1; temp=temp&0xf0; } } } P1=0xfd; temp=P1; temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) { delay(5); temp=P1; temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) { temp=P1; switch(temp) { case 0xed:num=5,price=price_unit[4],write_lcd(24,0,“名 break;case 0xdd:num=6,price=price_unit[5],write_lcd(24,0,”名 break;case 0xbd:num=7,price=price_unit[6],write_lcd(24,0,“名 break;case 0x7d:num=8,price=price_unit[7],write_lcd(24,0,”名 break; } while(temp!=0xf0) { temp=P1; temp=temp&0xf0; } } } P1=0xfb; temp=P1; temp=temp&0xf0; 稱: 西稱: 蘋稱: 雪稱: 核 瓜“);果”);梨“);桃”); PPT教學設計 作為一名人民教師,通常需要用到教學設計來輔助教學,教學設計以計劃和布局安排的形式,對怎樣才能達到教學目標進行創造性的決策,以解決怎樣教的問題。你知道什么樣的教學設計才能切實有效地幫助到我們嗎?下面是小編幫大家整理的PPT教學設計,希望對大家有所幫助。 探究: 1、知道影響物體沉浮的因素是什么。 2、初步感知“大小一定的物體,比水輕的會浮,比水重的會沉”。 知識: 1、能制作簡易的科學模型。 2、有用簡單器材做的簡單的觀察實驗,并做實驗記錄。 3、能嘗試用不同的方式分析和解讀數據,對現象做出合理的解釋。 4、能做控制變量的簡單探究性實驗。 情感:樂于用學到的科學知識改善生活,意識到科學技術會給人類和社會發展帶來好處。 教學重點: 知道影響物體沉浮的因素是什么。 教學難點: 制作簡易的科學模型。 教學方法: 實驗研究。 教學準備: 鐵釘、氣球、小玻璃杯、石子、燈泡、木棍、四個大小一樣的塑料瓶、砂、鹽、鋸末、兩塊大小不同的木塊、兩個大小不同的螺母、裝有水的水槽、天平等。 教學過程: 一、提出問題。 1、教師提問:玩潛水艇時,我們發現潛水艇里水的多少決定潛水艇的沉浮,一般物體的沉浮又與什么有關呢? 2、推測我們準備的這些材料如鐵釘、氣球、石子等放入水中是沉還是浮? 3、觀察物體在水中是沉還是浮。 把物體放入水中觀察,看看有沒有推測錯的物體,把水中上浮的物體和水中下沉的物體分成兩堆,并在教材上記錄。 1、小組討論:物體在水中浮與沉,可能與哪此因素有關?學生分小組討論推測,并將推測結果記錄在教材上。 2、教師出示并介紹本次科學探究活動的實驗器材及名稱。 3、教師演示實驗:兩塊大小不同的木塊放入水中都浮了起來,兩個重量不同的螺母放入水中都沉了下去。 教師提問:這和同學們的推測一樣嗎?有的同學說大的會浮、小的會沉,可是小木塊也浮起來了;有的說重的會沉,輕的會浮,可輕的螺母也沉下去了。這是怎么一回事呢?我們怎樣來研究? 4、小組討論并制定研究計劃和方案,教師引導各小組商討,制定盡量完善、有效的觀察、測量、記錄方法。 5、各小組匯報研究計劃,教師可以就學生制訂的方案中的不足進行指導。 (這里有一點需要說明的是:學生們不容易想到用剩下的一個塑料瓶裝水來進行實驗,不容易將“水的重量”作為物體沉浮的一個“界線。同時由于塑料瓶有一定重量的關系,有可能會影響實驗效結果,在實際數學中,建議盡量用小塑料袋,減小同于容器重量對實驗結果造成的影響。) 1、各小組按照自己制訂的計劃,進行一次物體沉浮的實驗活動,并做好記錄。 2、實驗完成后可將實驗情況記錄通報全班。 3、聯系實驗中觀察到現象,討論物體沉浮的影響因素是什么。 4、讓學生匯報本課的研究與發現,并做好記錄。同時讓學生對自己此前的猜測,并進行分析、討論、找出自己認知上的誤區,修正自己的思維。 1、說一說潛水艇沉浮的道理。 2、在水中,鐵塊會下沉,可萬噸巨輪為什么會浮在水面上? 學生討論、匯報,看看自己的答案有沒有科學道理.課題:自由研究 探究:培養學生運用求異思維,創建性解決具體問題的能力。 知識:拓展學生對物體在液體中沉浮規律的認識。 情感:培養學生從小學科學,愛科學。 教學重點: 培養學生運用求異思維,創建性解決具體問題的能力。 教學重點: 物體在液體中沉浮規律的認識。 教學方法: 實驗與觀察。 教學準備: 教學前,布置學生搜集有關死海的故事與事實資料。 教學過程: 一、提出問題,導入新課。 1、教師提問:通過本單元的學習,同學們了解了不少物體沉浮的秘密?,F在有一個問題請大家幫助老師想辦法解決。 2、有一個新鮮的馬鈴薯沉入清水中,想一想,用哪些辦法能使馬鈴薯浮起來? 二、制定研究計劃,進行研究。 1、演示:把一個新鮮的馬鈴薯沉入清水中,想一想,用哪些辦法能使馬鈴薯浮起來? 2、教師鼓勵學生積極動腦思考,并且要引導學生求異思維,尋找與他人不一樣的辦法。 三、觀察記錄,總結交流。 1、各小組按照自己制訂的計劃,進行實驗活動,并做好記錄。 2、實驗完成后可將實驗情況記錄通報全班。 3、聯系實驗中觀察到現象,討論:想一想還有沒有其他的辦法,不用工具,不改變馬鈴薯也能使馬鈴薯浮起來。 4、啟發思考,為什么人可以躺在死海中看書看報? 四、拓展于應用。 1、說一說馬鈴薯沉浮的道理。 2、在水中,鐵塊會下沉,可萬噸巨輪為什么會浮在水面上? 學生討論、匯報,看看自己的答案有沒有科學道理。 五、總結交流。 教學目標 1、通過討論、分析,認識生物之間的食物聯系——食物鏈。 2、知道不同的動物吃不同的食物,動物要維持生命就要消耗這些食物作為能量。 3、意識到食物鏈、食物網反映了生態系統中的動植物之間的復雜的食物能量交換關系。 4、通過分析和概括生物之間的食物關系,培養學生的分析和綜合的思維能力。 5、意識到自然界中的事物是相互聯系的。 6、了解保護動物的重要性,對學生進行保護青蛙的教育。 教學準備 1、課文插圖中的動植物的圖片或掛圖。 2、準備稻田里的動植物名稱的卡片。 教學過程 一、導入。 (1)講述故事:“螳螂捕蟬,黃雀在后”。 (2)討論:從這個故事中你知道螳螂、蟬、黃雀之間有什么食物關系? 誰吃誰?誰被誰吃?蟬吃什么呢? (3)講述:今天我們就來研究動植物之間的食物關系。 二、認識食物鏈。 (1)按照誰被誰吃的順序,說一說:樹、蟬、螳螂、黃雀之間的關系。 (2)指導學生用文字和箭頭表示。 (3)出示草、廊、羊的圖片,說一說:它們之間誰被誰吃? (4)在書上記錄它們的食物聯系。 (5)提問:同學們根據食物關系用“→”將這些動植物連接在一起,這種動植物間的食物關系像什么?你能給起個形象的名字嗎? (6)講解:生物之間的食物聯系,形成像鏈環一樣的關系,稱為食物鏈。 (7)學生練習寫幾條食物鏈,交流。 (8)小組研究:觀察寫的幾條食物鏈,討論:這幾條食物鏈從什么開始的?為什么從綠色植物開始?這幾條食物鏈到什么結束? (9)講解:在食物鏈中,植物能制造自己需要的營養物質,叫生產者。動物不能自己制造營養物質,它們直接或間接地利用生產者制造的營養物質,叫做消費者。 (10)指出上面食物鏈中的生產者和消費者。 (11)對自己的學習情況進行自我評價。 三、研究稻田里的食物網。 (1)出示掛圖(或投影教材插圖),提問:稻田里有哪些動植物?教師根據學生的回答在黑板上貼上卡片。 (2)小組討論:找出稻田里的動植物的食物關系,寫出食物鏈。 (3)匯報討論結果,教師在黑板上畫箭頭表示,并且檢查每條食物鏈畫得是否完整,是否合理。 (4)找一找,這些食物鏈中,哪些生物能被不同的動物吃掉?哪些動物能吃不同的食物?這些食物鏈之間的關系怎樣? (5)講解:小結:多種生物在取食關系上存在錯綜復雜的關系,多種食物鏈相互交錯,相互聯結,形成網狀的結構,人們形象地稱之為食物網。 四、保護青蛙,維護生態平衡教育。 (1)討論:以一條食物鏈(稻子→稻螟蟲→青蛙→蛇)為例:如果食物鏈中有一種生物(比如:青蛙)死光了,會出現什么情況呢? (2)教師介紹青蛙在稻田里的作用。提問:由此,你想到了什么?人也是食物網中的重要部分,為了維護生態平衡我們人類應該做些什么呢? 五、課外拓展。 收集青蛙的資料,編寫一條保護青蛙的公益廣告詞。 〖教學目標〗 1、科學知識 知道食物含有的六種主要營養成分。 知道人需要的營養成分主要來自食物。 2、情感態度與價值觀: 增強不偏食、不挑食和注意食物多樣性的意識。 培養關注自己飲食健康的責任感。 〖教學重難點〗 1、重點:認識食物的主要營養成分及其作用。 2、難點:運用所學知識按指定標準給食物分類。 〖教學準備〗 食物卡片分組——食物卡片,統計表,食品包裝袋。 〖課時安排〗 1課時 〖教學過程〗 一、導入新課 1、提問:你平時都吃些什么食物???(適當板書) 2、討論:人為什么要吃這些食物?(給足時間讓學生充分發表觀點,以小組為單位) 二、自主學習 1、給食物分類 (1)講述:我們每天吃食物有很多很多,老師這有些食物卡片,你能把它們分分類嗎?你想按照什么方法來給這些食物分類? (2)在P77上寫下你的分類方式 (3)統計全班每一個人最愛吃的食物 提問:這么多食物中有沒有你喜歡吃的食物?可以放到哪類食物中呢? 把你愛吃的三種食物名稱填入表格一(見附錄) 小組長把組員的信息收集起來,看看組員最愛吃的三種食物是哪些 小組長匯報“組員最愛吃的三種食物”名稱,添入全班每一個人最愛的三種食物“表格 2、了解各類食物的主要營養成分 (1)一看這個統計圖表我就知道◎◎是大家最喜歡吃的食物了,有多少人喜歡的? (2)談話:我也喜歡吃,那我們回家后天天讓媽媽燒這個給我們吃,喜歡吃嘛,每天只吃這個,好不好?為什么不好?我喜歡吃啊,天天就吃這個不行嗎?會有什么問題? (3)講述:中午我在學校值班,就發現有些同學不吃肉、只吃蔬菜,有的是只吃肉、不吃蔬菜,長時間這樣有什么結果呢?缺少維生素,為什么會營養不良? (4)人體到底需要什么營養呢?一起來看書上P43,看看書上告訴我們什么。 (5)提問:人的生長發育需要哪些營養成分?這些營養對身體有什么好處?(老師出示對應填空,幫助學生記憶) (6)學會看食物營養標簽 談話:你們吃食物的時候有沒有注意,包裝袋上有食物的營養標簽,有什么作用?你們會看嗎? (集體看餅干、燕麥片的標簽) 分組看自己帶來的包裝袋,并全班匯報 3、按營養成分給食物分類 (1)談話:這次你們能按食物所含營養成分給食物分類嗎?(很多食物含多種營養,告訴學生分類時按主要成分) (2)說一說大家分類的結果 (3)討論:剛才統計了大家愛吃的食物,分析一下營養成分,有什么想法? (4)強調挑食的害處 (5)小結:沒有一種食物含有人體所需要的全部營養。為了健康成長,食物要多樣化,不偏食很重要。 三、課外拓展 1、提要求:努力做一個不挑食、偏食的孩子 2、制作宣傳標語,號召全校學生不挑食、不偏食,不浪費午餐糧食 〖板書設計〗 1、我們吃什么 食物 營養成分 糧食類 碳水化合物 魚、肉、蛋、奶、豆類 蛋白質 油脂類 脂肪蔬菜 水果 維生素、礦物質不偏食,不挑食 教學目標 1、認識并識別蛙和蟾蜍。 2、通過觀察、實驗,記錄并歸納兩棲動物在外形、生活方式和個體發育過程方面的共同特點。 3、能將兩棲動物特點與它們生活的環境相聯系,知道兩棲動物的外形、生活方式與它生活的環境是相適應的。 4、能利用各種感官感知事物,并能用語言、文字準確描述兩棲動物的外形特點、生活方式和個體發育過程。 5、知道科學探究涉及提出問題、解答問題,能將自己研究的結果與已有的科學結論作比較。 6、樂于與他人合作與交流,尊重事實,珍愛生命。 7、實際生活中能靈活運用所學知識對兩棲動物類別及行為作出判斷和解釋。 教學準備 1、兩棲動物在種類、外形特點、生活方式、個體發育等方面的掛圖或課件。 2、水槽(或塑料缸)、塑料袋、毛巾或衛生紙。 3、青蛙和蟾蜍活體。 4、各種其它動物(不一定是兩棲動物)的圖片或課件。 教學過程 第一課時 一、搜集關于蛙的事實材料,提出研究問題。 1、出示蛙的圖片或播放關于蛙的課件,讓學生仔細觀看后回答:你從中知道了一些什么?關于蛙你還知道一些什么?(此處可以將青蛙的種類、青蛙的外形特點、行為方式、個體發育的相關圖片或課件一次性展示(播放)完,展示(或播放)過程中,除了背景音樂外,教師可以不對學生作任何講解)。 2、學生獨立回答問題,教師將重要信息或學生有爭議的問題,用詞組或短句板書在黑板上。(此處不要求學生能正確表述關于蛙的知識結論)。 3、提出研究問題:蛙類具有什么共同特點,我們應該怎樣認識和了解它們呢? 二、制訂觀察研究方案。 1、分小組制訂活動方案。 2、小組匯報活動方案。教師小結:為了了解蛙類共同特點,我們選擇青蛙作為研究對象,觀察它的外形特點,研究它的捕食、游泳方式,了解它的生長發育過程。(研究方法按課堂上學生的表述靈活處理)。 三、開展科學研究。 1、各小組在講臺前方自主選擇觀察研究的青蛙活體及相關實驗材料,按照活動方案有組織地觀察青蛙的外形特點、如何游泳,做蹼足作用的實驗,比較蝌蚪與幼蛙的不同。 2、各小組匯報觀察研究結果,集體交流訂正。 3、填寫“我們的發現”表格。 4、教師對本節課的學習進行簡要講評。 第二課時 一、指導認識了解蟾蜍。 1、教師出示圖片指導看書或播放課件。 2、學生觀看后討論回答“蟾蜍的身體有什么特點,它的生長發育過程是怎樣的,蛙和蟾蜍有哪些共同之處?” 3、教師根據學生回答,將要點作為主板書板書在黑板中央。 二、總結與交流。 1、蛙和蟾蜍具有如此多的共同之處,因此生物家將它們歸為了同一類動物。那么它們與鳥類、魚類等其它動物相比較,有哪些是它們獨有而其它動物不具有的特點呢? 2、分小組交流討論,總結其主要特征??偨Y出一條就在課本上規定地方畫一面小紅旗。 3、小組匯報,集體交流訂正。教師對學習內容進行小結,講評本課學習情況。 4、學生將其共同特點填寫在31頁課文中間的`空框中。 三、應用與實踐。 1、看書31頁下圖或由教師出示圖片,播放課件,讓學生辨別其中的兩棲動物。如果時間允許,可以增加一些相關內容供學生辨別。 2、課外在家長陪同下考察家鄉農田、草地、森林、池塘、小溪中的兩棲動物,研究其外形特點、生活方式、生長發育過程等并作好考察記錄。 學習目標: 1、會認11個生字,會寫14個生字。正確讀寫“游覽、工藝品、名不虛傳、游人如織、壯觀、出售、攤點、陳列、構思、五官端正、觀賞、清晰可辨、掏錢、即將、流露、一模一樣、付錢、標準”等詞語。 2、正確、流利、有感情地朗讀課文。積累詞語。 3、學習通過人物的言行體會人物的內心活動,感受賣木雕的少年對中國人民的友誼。 第一課時 一、啟發談話、提示課題 1、課前老師布置你們搜集有關非洲地理位置、氣候物產、自然景觀和人文風情等方面的文字和圖片資料。請大家拿出來。 2、學生進行交流。 3、師:今天我們一起來認識一位賣木雕的非洲少年。提示課題。 二、朗讀課文,初步了解課文內容。 1、學生自由朗讀,把課文讀正確,想想課文講了一件什么事? 2、檢查生字情況。把朗讀的句子讀通順。 3、朗讀提示:分段朗讀課文,引導學生評議。 4、說說課文主要講了一件什么事? 三、默讀課文,了解敘述順序。 1、布置默讀。默讀課文,邊讀邊做記號。 2、默讀,思考,做記號,也可以與學生討論。 3、全班交流。 理清課文的順序: 聽朋友介紹木雕……挑選木雕……放棄木雕……贈送木雕 四、學習生字 重點指導:“售”字的上半部分,不要少寫一橫;“馱”字右邊不要寫成“犬”;“構”“端”“辨”“堆”“模”可以讓學生先和以前學過的“溝”“喘”“辮”“推”“摸”字比較,注意不同之處。 六、地球在公轉嗎 教學目的: 1、知道地球在自轉的同時,還圍繞太陽公轉,公轉的周期是365天(一年)。 2、地球在圍繞太陽公轉時,在公轉軌道的不同位置會觀察到遠近不同的物體存在視覺位置差異。 3、能和小組同學合作做地球公轉的模擬實驗,并認真觀察,收集證據,進行記錄。 4、體會到科學家獲得證據的過程中要付出艱辛的努力,意識到科學技術的進步,能為科學家提供更為有力的證據。 教學重點:知道地球圍繞太陽公轉,公轉周期為一年。 教學難點:認識恒星的周年視差。 教學準備:記錄表,兩根木桿,一把木尺,小紙條,一個紅圓片(太陽),兩個藍色圓片(星星)。 教學過程: 一、引入學習: 1、談話:我們已經知道地球在自西向東自轉,在自轉的同時是不是還圍繞太陽公轉呢? 2、思考:怎樣知道地球是否圍繞太陽公轉? 3、小結:地球的確是在圍繞太陽公轉,公轉一周是一年。 二、探究地球圍繞太陽公轉的證據: 1、思考:在人們不能到天空中觀察地球的運動時,人們是怎樣認識地球公轉的呢? 2、提問:(在黑板上畫一地球運行軌道圖,在軌道外畫兩顆星星)如果地球在公轉,在公轉的軌道上觀察星星,會看到什么現象? 3、模擬實驗。 (1)談話:天空中的星星的位置各不相同,有的離地球近,有的離地球遠,如果地球在自轉的同時圍繞太陽公轉,那么,天空中的星星的位置就會隨著地球的運動而發生變化。我們可以用一個模擬實驗來研究這種變化。 (2)模擬實驗 ①講解:在操場上畫一個圓圈,圓圈中放一個紅色小圓片,代表太陽;找兩個竹竿,上面分別貼上一個藍色圓片,分別代表星星,其中一顆星星離地球近,一顆星星離地球遠;在遠處的星星頂竿上掛一木尺,每隔10厘米貼一個記號;然后找一位同學代表地球,背對著圓圈做圓周運動(公轉),在從A點運動到B點的過程中,仔細觀察兩顆星的位置,并做好記錄 ②學生到操場模擬實驗。 ③把兩根竹竿放的更遠一些,再次觀察兩顆星的位置變化,并做好記錄。 4、交流匯報: (1)當地球公轉運動時,星星怎么運動? (2)當地球運動到A、B兩點時,星星的位置有什么變化? (3)當星星離我們更遠時,位置又有什么變化? (4)從這些現象中我們能發現什么? 5、認識恒星的周年視差 (1)閱讀P85頁資料,思考:為什么人們長期未能發現恒星的周年視差? (2)德國天文學家貝塞爾為什么能發現恒星周年視差? (3)恒星周年視差為什么能證明地球在公轉? 三、整理歸納: 1、關于晝夜現象的解釋,我們保留哪一種?為什么? 2、地球是怎樣運動的? 3、小結:地球圍繞太陽自西向東公轉,一年為一個周期;在公轉的同時還圍繞地軸自轉,24小時為一個周期;地球在自轉和公轉的同時,地軸始終時傾斜不變的。 板書設計: 地球在公轉嗎 公轉周期為一年 浩瀚的宇宙教學設計 教學設計思想:課文圍繞著銀河系和宇宙展開,按照查閱資料、分析資料、推理總結、討論交流、得出結論的順序,引導學生歸納出地球、太陽系、銀河系和宇宙之間的關系,從而對宇宙的浩瀚有初步的認識。 教學目標:一、科學探究目標1.能圍繞銀河系提出自己想要知道的問題。 2.能用自己的語言描述銀河系和宇宙的各種特征。 3.能對自己的觀點或想法說明理由。 二、情感態度與價值觀目標能與其他同學交流自己的科學小論文,并能發現別人或自己 小論文中存在的問題。 三、科學知識目標能正確說出地球、太陽、銀河系和宇宙之間的關系。 四、科學、技術、社會、環境目標能提出幾條保護美麗星空的建議。 教學重點和難點: 通過資料、數據分析認識宇宙的浩瀚。 教學方法: 教師講授與學生活動相結合的互動教學法。 教學媒體: 多媒體設備,有關銀河系和宇宙的圖片或資料。 課時建議: 教學過程: 教學過程: (一)導課教師:你見過“銀河”嗎?描述你見過的銀河的樣子。 學生交流。 教師:在晴朗的夜晚,遠離都市的燈光,仰望星空,看到一條長長的、白色的光帶橫貫天空,那就是銀河,是“銀河系”的一部分。今天我們就來研究銀河系。 (二)新課教學◆活動1:銀河系和宇宙 教師:關于銀河系,我們已經收集了很多的資料,現在分小組進行整理,把你們認為最重要的和大家一起分享。 學生分小組整理資料。 學生交流。 教師(出示銀河系有關視頻)對銀河系的情況進行小結。關于銀河系,還想知道什么?記錄在科學記錄本上。 學生活動。 教師:關于銀河系還有很多的問題沒有認識清楚,希望同學們努力學習去解開銀河系更多的奧秘。 學生閱讀“科學在線”,用自己喜歡的方式來描述“地球、太陽、銀河系和宇宙的關系”。 六年級科學上冊第一單元第7課《斜面的作用》教案課件PPT教學設計 第七課 斜面的作用 【教學目標】 科學知識:認識像搭在汽車上的木板那樣的簡單機械叫斜面,斜面可以省力。 過程與方法:制訂一個簡單的研究計劃并用實驗的數據來說明斜面的省力規律。 情感態度價值觀:積極參與科學實驗,愿意與同學進行合作交流。 【教學重點】認識斜面是如如何省力的。 【教學難點】如何把學到的知識運用生活中去。 【教學準備】1塊搭斜面的平木板,4個不同高度的小物品(橡皮等)、鉤碼、測力計、實驗計劃表。 【教學過程】 一、結合影視導入新課 播放學生喜愛的《頭文字D》動畫片的賽車過盤山公路的錄象。 提問:雖然動畫片很精彩,但是我們有沒有想過一個問題“山上的公路和平地上的公路有什么區別?為什么要這樣修建?” (學生自主思考猜想原因,并當眾發表。) 二、探究斜面有什么作用 1、提出一個簡單任務:老師要把這個大木桶搬到講臺上來,有什么好方法? (學生拓展思維:滑輪組吊、杠桿撬……) 今天老師就介紹一個更簡單的機械叫斜面。(示范用木板把木桶滾上講臺) 2、斜面概念引入:像這樣搭在高臺邊緣上的木板那樣的簡單機械,叫做斜面。 3、跟據老師提出的情境得出的問題:斜面能省力嗎?我們能設計一個實驗來研究這個問題嗎? 4、分組研究斜面是否能夠省力。 實驗要求: 1)指導如何用測力計測斜面上的拉力。(拉動中,當測力計處于勻速運動時,讀出其讀數) 2)小組討論設計實驗方案;反饋交流實驗方案。 3)分工提升不同的物體(每人一次,每次操作3遍) 4)在操作員操作的時候,其他同學注意觀察,并取其正確的值,做好記錄。 斜面的狀況 提升不同的物體 我們的發現 A B C D 直接提升物體的力 沿斜面提升物體的力 5、對研究結果作出分析,發現其中的規律。(發現同一物體從斜面拉上用去的力都小于直接把物體垂直提上去用的力,所以斜面可以省力) 三、研究不同坡度的斜面 1、提問:剛才我們在實驗過程中,和其他組的數據相比較,你還發現了什么?(發現每個組的用斜面拉上去所用力的大小不同,這是因為有的小組坡度高,有的小組坡度低)。 那么坡度不同對于沿斜面拉物體所用的力也不同嗎?我們能不能設計實驗來證明一下? 2、分組設計實驗,并分工合作完成實驗和記錄分析工作 1)制定實驗計劃表(教師準備) 實驗目的 研究不同坡度的斜面的作用 預測 坡度越大,用力越() 坡度越小,用力越() 要改變的條件 不要改變的條件 實驗設計 2)交流計劃中的要點,并進行相互修改。 3)分工合作進行實驗操作。(提醒:每個坡度做3次實驗,取平均值填入表中P17) 直接提升物體的力 沿不同斜面提升物體的力(N)我們的發現2 3 4 4)觀察數據表格,討論發現數據規律,進行總結。 四、鞏固與拓展 1、現在結合我們的生活說一說:如我們的盤山公路為什么會修成“S”型。) 2、說說生活中還有哪些地方運用到了斜面工具?(螺絲、大橋……) 用紙片演示螺絲的斜面。 目的要求: 1、學生能夠認識自己家鄉的地理位置,知道家鄉所屬的行政區。 2、在地圖上查找本地(社區、縣、市)、本省及省會城市的位置。知道家鄉是祖國的一部分。 3、了解書信的一般常識,使學生萌發愛家鄉的思想感情。 重點難點: 1、能夠認識自己的家鄉,并能夠正確地向別人介紹家鄉所在的地理位置。 2、知道思念親人,想念家鄉,是愛家鄉的表現。 教學準備: 1、中國地圖、江省地圖。 2、與當地郵局聯系,準備實地參觀采訪。 3、學生準備彩筆,剪刀膠水、信封。 一、談話引導,激情導入。 1、家鄉是生我養我的地方,家鄉在你的眼里是怎樣一個地方? 2、是啊,同學們的眼里,家鄉是美麗的。每個人都對自己的家鄉都懷著一種深深的眷戀之情,每個人都熱愛著自己的家鄉。 3、今天,就讓我們先認識自己家鄉的地理位置。 二、看地圖,找家鄉。 1、指名學生,問:你的家鄉在哪里?用“我的家鄉在 省 市 縣”填空說話。 2、出示中國地圖,找找自己的家鄉。 3、自主合作,找到家鄉。 (1)幾個學生自由組合成“找家鄉小隊”,在省地圖上找家鄉。 (2)小隊上臺指著地圖匯報。 4、開展小型的在地圖上找家鄉比賽活動。 三、找家鄉,畫家鄉。 1、每個學生拿出自己帶來的小地圖,在地圖上把自己的家鄉所在省份剪下來,然后貼在書本的空格中。 2、用手中的筆在貼畫的四周畫上一些美麗的圖案,把自己的家鄉打扮得更美麗。 3、學生上臺展示。 四、小結談體會。 【教學目標】: 科學概念: 化學變化會伴隨各種現象,根據這些現象可以初步判斷物質是否發生了化學變化。 硫酸銅溶液和鐵釘會發生化學反應,產生新的物質。 過程和方法: 繼續學習“假設—檢驗“得出結論的科學探究方式。 情感態度價值觀: 分辨現象與證據的關系,體會證據支持結果的重要性。 【教學重點】了解化學反應的一般現象。 【教學難點】做好硫酸銅溶液和鐵的化學反應實驗 【教學準備】每組半杯硫酸銅溶液,一枚鐵釘,一把鑷子 【教學過程】 一、直入實驗,觀察硫酸銅與鐵釘的反應: 1、介紹硫酸銅溶液。觀察特征。 2、演示并說明實驗內容和注意事項:我們要用鑷子夾住潔凈的鐵釘,浸入溶液中約2分鐘,觀察它們的反應,記錄下來,注意不要全部浸入溶液,這樣可以和鐵釘的遠原樣進行比較。 3、各組實驗,教師巡視指導,提示觀察要細致,記錄要清晰。 4、反饋交流:大家看到了怎樣的現象?注重比較和推理。 5、引導思考:硫酸銅和鐵釘的反應屬于化學變化么?你能利用什么證據證明?生答補充。 6、小結:可以從溶液的顏色以及鐵釘顏色的變化看出發生了化學變化,這也是我們判斷是否發生化學變化的方法之一。 二、初步歸納化學變化伴隨的現象 1、觀察37頁圖片:課本資料為我們介紹了一些判斷化學變化的淺顯方法。 2、回顧整理:隨著這節課的實驗結束,我們已經學過了哪些化學變化呢?在變化過程中伴隨出現了那些現象?列舉填表。 物質的化學變化 伴隨的主要現象 本質特征 總結拓延: 無論哪一種化學反應,在反應的同時都會有一些現象伴隨發生,這也是我們進行判斷的方法。課外續填表格:生活中你發現了什么化學變化?現象或判斷理由是什么? 閱讀43頁: 在課本資料中的化學反應后,產生了哪些新物質。 教學目標: 1、知道中華民族是一個歷史悠久的文明古國,知道指南針、造紙、印刷和火藥等都是我國古代勞動人民發明的。 2、感受中華民族對世界文明的重大貢獻,激發民族自豪感。 3、學習搜集、整理、分析和運用社會信息的能力,能夠運用簡單的學習工具探索和說明問題。 教學準備: 搜集關于我國古代四大發明的資料,包括照片、文字等。 教學過程: 一、導入話題 1、談話導入:中華民族有著十分悠久的歷史和極為古老的文明,在祖國這片遼闊和肥沃的土地上,我們的祖先創造了光輝燦爛的民族文化,為世界文明做出了巨大的貢獻。在你的頭腦中,最引以為豪的是什么呢? 2、根據學生的回答,引到課題上(板書課題:從四大發明說起)。 例:有人說到了四大發明或其中的一件,那么教師就可以說:這是我國古代勞動人民的偉大發明,被稱之為“四大發明”之一,你還知道其它三項偉大發明是什么嗎? 如果沒有人說到這一方面的內容,教師可以這樣說:是啊,我們古代勞動人民可真了不起,我國還有聞名于世的四大發明呢,你知道分別是哪四種偉大的發明嗎? 二、交流話題 1、學生自讀課文3-6頁:讀讀文中的插圖和文字,看自己能讀懂什么。 2、交流: (1)你從課文中學懂了什么? ①什么時候有了這項發明? ②這項發明在歷史上曾經改變了什么,有什么作用? ③這項發明對世界文明有怎樣的貢獻? (2)關于這項發明,你還有更多的了解嗎? (3)從剛才自己的學習和與同學的交流中,你感受到了什么?說說你現在心里想說的話。 (交流時注意:一項發明一項發明地說,可以讓學生展示一下搜集到的照片等材料,這樣可以更直觀。) (4)你知道我國古代還有哪些偉大的發明嗎? 三、小結話題 1、學了今天的課,你現在最想說的是什么? 2、小結:是啊,我們祖國真是太偉大了,我們古代的勞動人民可真了不起,有那么多偉大的發明,這些發明極大地推動了社會的發展,為世界文明作出了重要貢獻,真值得我們每一個中國人感到驕傲! 教學目標: 探究: 1、通過學習,使學生知道土壤主要是由空氣、水、黏土、砂、腐殖質等成份構成的。 2、在探究問題土壤中有什么時,能獨立思考發表意見,個人或小組能提出探究活動的大致方案。 知識: 1、在教師的指導下,小組合作完成研究土壤成分的實驗。 2、會記錄探究活動中觀察到的現象,根據事實資料研討問題,得出結論。 情感:通過討論,知道土壤對植物及人類的作用,大致知道怎樣保護土壤,樹立愛護土壤環境的意識。 教學重點: 知道土壤的主要成分是由空氣、水、黏土、砂、腐殖質等成分構成的。 教學難點: 在實驗中能自己提出問題,并能進行實驗研究。 教具準備: 教學方法: 實驗探究 課 時: 2課時 課時1教學過程: 一、提出問題: 問:同學們,土壤是動植物、人類賴以生存的重要資源。大家在哪些地方見過土壤?對于土壤你有哪些了解?學生自由交流。 問:對于土壤,你想研究些什么?啟發學生提出有關土壤的問題。 問:土壤是由哪些物質構成的呢?這一節課我們一起來研究這個問題。 二、探究問題: 土壤主要是由什么成份構成的? 三、作出預測 問:根據你平時的了解,你認為土壤里都有些什么? 學生:水、空氣、雜質、化肥、泥土、砂等。 四、室外觀察、采集土壤。 問:要想清楚地了解土壤的成分,最好的辦法是什么呢?采集土壤需要些什么工具?應該注意什么? 學生準備:鐵锨、小鏟、小桶等。 五、室內探究。 思考:土壤中是否有剛才談到的物質呢?怎樣才能弄清楚?你能想出多少種研究方法? 學生:用手捏、手是濕的,說明土壤里有水…… 師:按照你們想到的方法,去研究土壤中到底含有哪些物質,看能有哪些發現。 學生:填寫活動報告單 學生開展探究活動。 匯報:你采用什么方法,觀察到了什么現象? 講述:那些死去的動植物腐爛后變成了腐殖質。 啟發學生思考:除了這些研究方法,還能用哪些方法對土壤進行研究? 用火燒,土壤中會有什么現象發生? 課時2教學過程: 一、研討問題,通過以上的研究,你知道了土壤中都有哪些成分? 1、整理實驗中觀察到的現象。 實驗方法 觀察到的現象 捏土壤 手是濕的把土壤放入水中 有氣泡冒出(空氣) 攪拌水中的土壤 土壤分幾層,上層黏土,下層砂 燒土壤 有燒頭發的味道(腐殖質) 2、根據學生對土壤成分找到的多少進行評價。 二、拓展延伸 1、土壤中除了這些成分外,還有別的物質嗎? 目的: (1)激發學生進一步探究土壤秘密的興起。 (2)引導學生談談土壤中污染物的問題。 2、土壤中的這些垃圾袋、廢電池對土壤有什么影響? 3、土壤是植物的“家”,我們應該怎樣保護土壤呢?學生充分交流后,教師適當介紹“保護土壤小知識”。對于學生在教學活動開始提出的其他問題,留作學生課外研究作業。 三、課后練習 1、土壤的成分有 等。 2、你是用什么方法知道土壤中含有空氣的? 教學目標 知識能力目標: 1.學會本課的五個生字。掌握“商議、都督、委托、水寨、輕易、支援、甘受懲罰、大霧滿天、飲酒取樂、神機妙算”等詞語。 2.理解課文內容,認識諸葛亮借箭成功的主要原因是有知識、有計謀、有肚量、有膽略,更重要的是有創新精神。 方法過程目標: 理清文章的敘述順序,在理解課文內容的基礎上分清事情的前因后果。 情感價值觀目標: 1.感悟祖國燦爛文化的民族底蘊,激發熱愛祖國的思想感情,和創新意識。 2.了解事情的前因后果,克服嫉妒心理。 教學重點:了解草船借箭這件事情的前因后果和一步步的發展過程。 教學難點:從“草船借箭”這件具體事情體會諸葛亮的神機妙算和他的創新精神。 課時安排:2課時 教具學具準備:多媒體課件及實物投影 教學過程: 第一課時 一、導入新課 1.談話導入:今天我們來學一篇根據《三國演義》的有關章節改寫的故事。(出示課題后齊讀) 2.簡介背景:東漢末年,即1700多年前,曹操、劉備、孫權各據一方。曹操打敗了劉備,又派兵進攻孫權,于是劉備和孫權聯合起來抵抗曹操。諸葛亮奉劉備之命到孫權那里幫助作戰,“草船借箭”的故事,就是在孫、劉聯合抗曹的時候,也就是在赤壁之戰之前發生的。 3.從《草船借箭》這個課題中,我們可以知道什么? 你還想知道什么? 如:怎樣借?為什么能借到? 4.初讀課文、整體感知。 按照事情發展的順序,給課文分段。 第一段(1~2)講周瑜妒忌諸葛亮的才干,用十天造十萬支箭的任務來為難諸葛亮,諸葛亮接受了這個任務,并保證三天造好。 第二段(3~5)講周瑜不給造箭材料,進一步陷害諸葛亮。諸葛亮不要造箭材料,巧妙地做好借箭準備。 第三段(6~9)講諸葛亮利用草船向曹操借箭。 第四段(10)講諸葛亮如期交箭,周瑜不得不佩服諸葛亮神機妙算,自嘆不如。 本文的中心事物是“箭”,周瑜借造箭來刁難諸葛亮,諸葛亮因借箭而顯示才干。通過學習,同學們對課文內容基本把握了。請大家以“箭”來總結段意。 第一段,寫周瑜讓諸葛亮造箭; 第二段,寫諸葛亮準備造箭; 第三段,寫諸葛亮借箭; 第四段,寫諸葛亮借箭成功。 學生歸納之后,教者充分肯定,并且相機指出:這是按照事情的“起因、發展、高潮、結果”的順序寫的。 二、重點品析: 學習第一段。 師:初讀了課文,大家看出周瑜妒忌諸葛亮的才干,想設計陷害他。第二自然段是一段精彩的對白。我讀提示語,一、二組讀周瑜的話,三、四組讀諸葛亮的話。想一想:從對話中可以看出周瑜和諸葛亮分別是個什么樣的人? (師生讀書) 師:這一段對話的提示語太單調,怎么總是“周瑜問,周瑜說”呢? 我們學過的提示語中,常常有恰當地描寫說話人的動作、神態等的語句,可以幫助我們理解人物的個性特點。只是本文是由古文翻譯過來的,古人寫文章用提示語一般很簡潔,“某人曰”就好了。那好,我們接下去就來通過人物對話的朗讀和揣摩,給文中提示語加一個確切的表示人物動作、神態、心理活動的詞語,再讀讀這句話,更深地體會人物的個性特征.(學生默讀、思考) 【教學目標】 科學概念:洋蔥表皮是由細胞構成的過程與方法: 1、學習制作洋蔥表皮玻片標本。 2、使用顯微鏡觀察洋蔥表皮,用圖畫記錄觀察到的洋蔥表皮細胞。 3、對比用肉眼、放大鏡、顯微鏡看到的洋蔥表皮有什么不同。 情感、態度、價值觀: 1、認識到細致觀察、詳盡記錄是重要的2、發展觀察生物標本、研究生物標本的興趣。 3、懂得由于觀察工具的改進,人們才能觀察到許多自然界的秘密 【教學重點】用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞 【教學難點】正確使用顯微鏡 【教學準備】分組實驗材料:洋蔥、小刀、清水、滴管、吸水紙、載玻片、顯微鏡、放大鏡。 【教學過程】 一、談話導入 師:這是一個洋蔥,如果從它的內表皮上揭下一塊,你能看到些什么?如果用上放大鏡又能看到些什么?如果用上顯微鏡又能看到些什么? 二、制作洋蔥表皮玻片標本 師:為了能更好地觀察它,首先我們要制作一個玻片標本。(師演示) 1)在一個干凈的玻璃載片中間滴一滴清水 2)用鑷子把取下的洋蔥表皮放到栽玻片的水滴中央,注意標本要平展開,不能折疊。 3)用蓋玻片(或另一個玻璃載片)傾斜著蓋到標本上面,放蓋玻片時,先放一端,再慢慢放下另一端,注意不要有氣泡。 4)從標本的邊緣滴一滴稀釋的碘酒,并把玻片微微傾斜,再用吸水紙吸掉多余的水。 2、學生以組為單位制作玻片標本 用肉眼和放大鏡觀察洋蔥表皮 1、先用肉眼觀察洋蔥表皮,將看到的畫在科學記錄本上(或書上13頁) 2、材料員發給每位同學放大鏡,大家用放大鏡觀察洋蔥表皮將看到的畫到科學記錄本或書上。 3、交流用肉眼和放大鏡觀察到的有何不同。 用顯微鏡觀察洋蔥表皮 1、師:如果我們將洋蔥表皮的玻片標本放到顯微鏡下觀察,又會有什么新的發現呢? 2、師出示顯微鏡,介紹各部分的名稱、功能及使用方法(如果學生五年級時已使用過,也可叫學生介紹老師指導更正,具體內容見13頁) 3、每2人一個顯微鏡觀察洋蔥表皮,不會使用的同學可根據13頁的提示進行操作。每組的材料員監督大家進行規范的操作,對不規范操作且不改正的同學取消其使用資格。同樣將顯微鏡下的發現畫到科學記錄本或書上。 4、交流我們在顯微鏡下的發現 (洋蔥表皮由一個個比較規則的多邊形組成。洋蔥表皮上的一個個小房間似的結構,是洋蔥的細胞。閱讀12頁的資料,了解胡克發現細胞的故事。讓學生談談對細胞的認識。) 課外作業 查找資料:細胞的作用 第五課時: 教學內容:乘法交換律和乘法結合律練習課 教學目標: 1.能運用運算定律進行一些簡便運算。 2.培養學生根據具體情況,選擇算法的意識與能力,發展思維的靈活性。 3.使學生感受數學與現實生活的聯系,能用所學知識解決簡單的實際問題。 教學過程: 一、基本練習 (1)口算: 50×2=100 50×20=1000 25×4=10025×8=200 25×12=300 25×40=1000 125×8=1000 125×16=200 125×24=3000125×80=10000 通過剛才的口算,你們很快就算出結果,你們知道在乘法運算中有三對好朋友,它們分別是誰? 板書:5×225×4125×8 (2)在□里填上合適的數。 30×6×7=30×(□×□) 125×8×40=(□×□)×□ (3)計算: 43×25×4 25×43×4 比較兩道題,在運用乘法運算定律時有什么不同? 在討論的基礎上,啟發學生總結出:第1題只應用乘法結合律把后兩個數相乘,就可以使計算簡便;第2題要先用乘法交換律把4放在前面,使25與4相乘,或把25放在43的后面,使25與4相乘,然后再用乘法結合律,使計算簡便。 小結:用乘法結合律進行簡便計算有兩種情況:一種是單獨運用乘法結合律使計算簡便,一種是兩個運算定律結合使用,使計算簡便。關鍵要掌握運算定律的內容,根據題目的特點,靈活運用運算定律。 引導學生在對比中加以區分。 (4)師生比賽,看誰直接說出結果速度快。 25×42×4 68×125×8 4×39×25 (5)對比練習: 4×25+16×25 4×25×16×25 (25+15)×4 (25×15)×4 46×25 (40+6)×25 49×49+49×51 49×99+49 (68+32)×5 68+32×5 學生小組分工后獨立完成,再進行小組內交流。 匯報。 二、小結 學生談收獲。 篇一: 7、師說(板書)《師說》教學設計 【前情分析】 《師說》選自蘇教版高中語文必修一當中的“獲得教養的途徑”這一專題中的“求學之道”版塊,該版塊的設計意圖是讓學生從前代先哲的著述中學到正確的學習方法,從而收獲做人的教養?!稁熣f》是一篇論述從師學習的重要性,勸導人們要從師學習的議論性散文。高一學生剛學習了荀子的《勸學》,對學習的重要性已經有了很深的感悟,而“從師學習”也是一種很好的學習方法,所以本文的學習能夠讓學生明白“從師學習”的重要性,從而樹立正確的學習態度。 【教學目標】 知識與能力目標:學生能夠掌握相關的文言知識,提高文言文學習的能力。過程與方法目標:學生能夠通過誦讀,結合書下的注釋和工具書,在老師的指導 下理解文章的思想內涵。 情感態度價值觀目標:學生能夠樹立“從師學習”的正確學習態度,提高文言文 學習的自信心。 【教學重點】 學生能夠掌握相關的文言知識,提高文言文學習的能力 學生能夠學習到議論性散文寫作的方法和特點 【教學難點】 學生能夠理解文章的思想內涵,并內化為自己的正確學習態度 【教學方法】 誦讀法 點撥法 師生合作探究法 【教學工具】 多媒體課件 【教學課時】 1個課時 【教學流程】 一、新課導入 我會設計如下的導入語。 [導入語]:我們剛學習過荀子《勸學》,明確了學習的重要意義。通過學習,人們的修養與學問可以得到提高,人們的素質可以得到改變。那么,學習的最佳途徑是什么呢?是自學還是跟從老師學習呢?我們來看看大文學家韓愈是怎么說的。[設計意圖]:學生剛學習過荀子的《勸學》,明確了學習的重要意義,我這樣設計不僅溫故了舊的知識,而且讓學生對新的課文產生興趣。 二、初讀感知 全班齊讀課文,對課文有個整體的感觸,同時檢查學生對生字詞的掌握情況。[設計意圖]:讓學生對課文有個整體的感知,同時能夠講解生字詞。 三、作者及背景講解 所謂“知人論世”,在進入課文的學習之前,我會先給學生講解課文的背景,讓學生能夠更好地理解文章的思想內涵。[明確]:(背景)魏晉以來,社會上風行非學無師,重視“家傳”。在韓愈所處的中唐時代,雖然推行科舉制度,但恥于從師的風氣卻很盛行,上層“士大夫之族”無論學業如何,都有官可做,所以他們不愿從師學習,而且他們也反對別人從師學習。柳宗元《答韋中立論師道書》:“由魏晉世以下,不益不事師。進之世不聞有師,有,輒嘩笑之,以為狂人。”正是在這樣的背景之下,唯有韓愈“奮不顧流俗、犯笑侮,收召后學”“抗顏而為師”,并著《師說》千古佳文。在這著名的《師說》,作者借為文送學生李蟠來抨擊那些上層“士大夫之族”,大力宣揚從師的必要性和正確途徑,《師說》即說說從師的道理。 (作者)說起韓愈,我們應該不陌生。韓愈,字退之,世稱韓文公,昌黎先生。 韓愈是與古文運動聯系在一起的,他和柳宗元一起大力提倡古文運動,主張文章應該象先秦散文一樣言之有物,闡發孔孟之道,反對六朝以來只求形式而內容貧乏的駢儷文;語言要新穎,“言貴創新,詞必己出”。二人不論在理論上或是在在創作實踐上,都有力地促進了古文運動的興起、發展,并身體力行,終于把文體從六朝以來的浮艷的駢體文中解放出來,奠定了唐宋散文的基礎。因此二人影響巨大,韓愈被推為“唐宋八大家”之首。 四、文言知識講解 課前我會布置學生預習課文,借助書下的注釋和字典翻譯全文,課上我會叫學生起來逐段翻譯,然后著重講解學生翻譯上不正確的地方和重點知識的地方。[過渡語]:昨天老師已經布置了大家回去翻譯課文,現在老師想請一位同學為我們翻譯一下課文的第一段,有哪位同學愿意起來給大家開個頭呢? [設計意圖]:高一學生已經具備了一定的文言文翻譯能力,借助書下的注釋和工具書可以基本了解課文的意義,所以我讓學生自己翻譯可以鍛煉學生自主學習的能力。同時教師的補充指導能夠讓知識更好的傳遞給學生。 【通假字】 ①師者,所以傳道受業解惑也。受:通“授”,教授 ②授之書而習其句讀者。讀:通“逗” ③或師焉,或不焉。不:通“否” 【一詞多義】 古之學者必有師 名詞,老師 巫醫樂師百工之人名詞,作“專門技藝人”講 吾師道也 動詞,學習 師道之不傳也久矣動詞,從師 擇師而教之 代詞,指代人 郯子之徒指示代詞,連接定語和中心詞,表示統一關系,相 當于“這些”、“那些” 道之所存,師之所存也放在主謂之間,取消句子獨立性 句讀之不知 結構助詞,表示賓語前置 六藝經傳,皆通習之 助詞,在動詞、形容詞或表示時間的詞后,湊足音 節,無意義 生乎吾前,其聞道也,固先乎吾 惑而不從師,其為惑也,終不解矣 古之圣人,其出人也遠矣 夫庸知其年之先后生于吾乎 圣人之所以為圣??其皆出于此乎 今其智乃反不能及,其可怪也歟 師者,所以傳道受業解惑也 于其身也,則恥師焉,惑矣 師者,所以傳道受業解惑也 師道之不傳也久矣 余嘉其能行古道 其皆出于此乎? 生乎吾前 固先乎吾 恥學于師 其皆出于此乎? 于其身也 師不必賢于弟子 不拘于時 人稱代詞,他 指示代詞,那些 人稱代詞,他們 人稱代詞,他們的 語氣副詞,表猜測,大概 語氣副詞,表感嘆,多么 名詞,疑難問題 形容詞,糊涂 名詞,道理 名詞,風尚 名詞,古人從師之道 語氣助詞,表推測,吧 介詞,表時間,在 介詞,表比較,比 介詞,表示處所、方向,從、向 介詞,表示處所、方向,從、在 介詞,表示對象,對,對于 介詞,表示比較,比 介詞,表示被動,受,被 【詞類活用】 ①吾師道也:師,名詞活用作動詞,學習 ②吾從而師之: 師,意動用法,以??為師 ③師者,所以傳道受業解惑也: 惑,形容詞作名詞,疑惑的問題 ④是故圣益圣,愚益愚: 圣、愚 形容詞作名詞,圣人、愚人 ⑤小學而大遺小、大,形容詞作名詞,小的方面、大的方面 ⑥位卑則足羞,官盛則近諛 卑、盛 形容詞作名詞 ⑦吾未見其明也。明:形容詞作名詞,高明。 【古今異義】 ①學者:古:求學的人 今:在學術上有所成就的人(古之學者必有師)②小學:古:小的方面 今:小學生的學校(小學而大遺) ③眾人:古:一般人 今:表示大眾(今之眾人) ④所以:古:用來??的 今:表示因果關系的連詞(所以傳道受業解惑也)⑤從而:古:跟隨并且 今:表目的或結果,是連詞(吾從而師之) ⑥讀:古:句子中間需要停頓的地方,讀dou四聲 今:看著文字發出聲音,讀du二聲(句讀之不知) ⑦不必:古:不一定 今:用不著、不需要(是故弟子不必不如師)⑧常: 古:永久的 今:平常的(圣人無常師) ⑨道: 古:風氣 今:道理(師道之不傳也久矣) 【特殊句式】 ① 句讀之不知。賓語前置 ② 惑之不解。賓語前置 ③ 不拘于時。被動,介詞結構后置 ④ 恥學于師。介詞結構后置 ⑤ 師者,所以傳道受業解惑也。判斷句 ⑥ 其可怪也歟。判斷句 篇二:師說教案 《師說》教學設計 【知識與能力】 1、了解有關“說”的文體知識,了解古文特點及韓愈在文學史上的地位。 2、指導學生通過翻譯課文,掌握、積累文言實虛詞以及詞語的特殊用法、特殊文言句式 3.了解文中所采用的論證結構,學習正反對比的論證方法 【過程與方法】 1、通過閱讀和翻譯課文,積累文言知識 2、教師點撥,學生自主探究,學習借鑒本文正反對比的論證方法。3.分析文章的整體思路,引導學生背誦全文 【情感態度與價值觀】 點燃學生繼承中華民族傳統美德的熱情,古為今用,樹立尊師重教的思想,培養謙虛好學的風氣 教學重點 1、學習課文第二段,學習并掌握本文正反對比論證的方法。2.背誦全文,積累文言詞語 教學難點 正確把握韓愈關于尊師重道的論述和本文的思想意義 教學設想 1、教學思想:以教師為主導,學生為主體,采用教師點撥,學生自主、合作探究的學習方式,突出三維目標。 2.教學方法:自主預習法、激情誦讀法、問題探究法、分析討論法、點撥啟發法、、拓展延伸法。要以啟發誘導學生思考為主,適當的加以點撥總結,引導學生深入課文,認真思考,質疑問難,把握文章的思想內容。 教學工具 多媒體課件(視頻、圖片、文字) 教學過程 一、情境導入 教師由視頻《程門立雪》的成語故事導入新課:尊師重道是中華民族的傳統美德。古人云:一日為師,終身為父,可見其對老師的尊敬;現代社會尊師重道也蔚然成風,毫不遜色于古人,人們把老師比喻成“人類靈魂的工程師”。然而,在魏晉以后門閥制度仍有沿襲的唐代,貴族子弟都入弘文館,崇文館和國子學。他們無論學業如何,都有官可做。因此,他們輕賤老師,社會上從師之風日下。在這種情況下,唐代散文家韓愈卻大張旗鼓地宣揚自己的觀點,批判“恥學于師” 的陋習?,F在,我們就來學習千古佳作《師說》,從中感受韓愈非凡的勇氣和斗爭精神。 【出示課題】 二、檢查預習 作家作品 字詞正音 【多媒體展示】 通過課件出示一些重點字詞,來檢查學生預習情況。 (出示內容見教案后附件部分) 【點撥】 韓愈(768—824),字退之,河南河陽(今河南省孟縣)人,唐代著名的文字家,哲學家,古文運動的倡導者。祖籍河北昌黎,也稱“韓昌黎”。晚年任吏部侍郎,又稱“韓吏郎”。死后謚“文”,故又稱“韓文公”,作品收錄于《昌黎先生集》。 ① 明人將韓愈被列為“唐宋八大家”之首,蘇軾又稱他“文起八代之衰”,這是對他散文成就的最大肯定。 ② “古文運動”是唐代文學史上的一次文學革新運動。它是針對六朝以來泛濫的浮靡文風而發起的。韓愈和柳宗元是這場運動的主將。他們主張文章要像先秦兩漢散文那樣“言之有物”,要闡發孔孟之道;反對六朝以來單純追求形式美、內容貧乏的駢儷文章;主張語言要新穎。對那些“言之有物”的古文也要“師其意而不師其詞”“言貴創新、詞必己出”。經過這次古文運動,終于把文體從六朝以來的浮艷的駢文中解放出來,奠定了唐宋實用散文的基礎。 2、解題 “說”是一種議論文的文體,一般是陳述自己對事物的見解,可以先敘后議,也可夾敘夾議。比“論”要自由一些。初中學過《捕蛇者說》《馬說》《愛蓮說》等等都屬這類文體。 四、文本內容研習探究 1、朗誦點撥 (1)學生齊讀課文一遍 (2)教師簡要點撥朗讀時的注意事項 注意讀準字音,適當停頓;注意課文第二段的語氣重音變化,要讀出韓愈文章氣勢磅礴,感情充沛的特點,讀準作者蘊含的感情。 2、共同研習課文內容 (1)設疑討論交流,了解課文內容 (設置一些問題,讓學生帶著問題研習課文,從課文中找答案,深入了解課文內容,在研討的過程中感受本文作者的寫作意圖以及要抒發的情感) 【多媒體展示問題】 【問題一】這篇文章為誰而作?何以見得?文中有沒有信息? (學生討論交流,教師明確) 【明確】“李氏子蟠年十七,好古文,六藝經傳皆通習之,不拘于時,學于余。余嘉其能行古道,作《師說》以貽之。” 從課文的最后一段可以得出答案,韓愈的這篇《師說》是寫給一個叫李蟠的十七 歲小伙子的。 【問題二】一代文學宗師為什么要為一個名不見經傳的小伙子寫下這一篇流芳千古的名篇佳作——《師說》? 【明確】可以總結為三個原因: ① 李蟠好古文,六藝經傳皆通習之 ... ② 他不拘于時,學于余 .... ③ 能行古道 ... 【教師點撥】 以上三個方面都是原因,當時“好古文,六藝經傳皆通習之”人也許不多,但一定還有其它的,為何只選擇了李蟠?“學于余”,我們說向韓愈這樣一個文壇領袖學習應該是求之不得的事,韓愈有必要為他寫文章嗎?所以說根本的原因是不拘于時和能行古道。 1、研讀課文第一段,借助課下注釋疏通文意,并解釋下列詞語: (1)古今異義詞語 學者 古:今: 所以 古:今: 從而 古:今: (2)一詞多義: 師:古之學者必有師 惑而不從師 吾從而師之吾師道也 師之所存也 惑:孰能無惑惑而不從師 無:人非生而知之者,孰能無惑 無貴無賤 (3)指出特殊句式并準確翻譯。1)師者,所以傳道受業解惑也。 2)吾師道也,夫庸知其年之先后生于吾乎? 4、當堂背誦課文第一段。 七、達標檢測 1、將下面有關的文學文化常識補充完整。 (1)韓愈,字_______,世稱_______,卒謚“________”,作品集有《_________ 》。他是唐代“____________”的倡導者,后人稱之為“文起八代之衰”,位“唐宋八大家”之首,其余七家為_________、_______、________、_______、_______、_______、_______。(2)“說”是古代議論說明一類文章的總稱,如《師說》、_______、__________ 等都是這種體裁的文章。 2、下列詞語中加點的字讀音全都正確的一項是()a 句讀(dòu)郯子(tán)官盛則近諛(yù)... b 經傳(zhuàn)老聃(dān)或不焉(fǒu)... c樂師(yua)萇弘(cháng)作《師說》以貽之(tái)... d受業(shòu)李蟠(fān)孰能無惑(shú)... 3、下列各組詞語中,沒有錯別字的一組是()a 既使樂此不疲 撩開丁是丁,卯是卯 b 事由功敗陲成 面事差之毫厘,謬以千里 c 撰文前拒后恭 搭話司馬昭之心,路人皆知 d 陷阱眉清目秀 諳熟冒天下之大不韙 課前導學 1、檢查復習,提問個別字詞。 2、背誦默寫第一段 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3、翻譯句子: (1)師者,所以傳道受業解惑也。 (2)是故無貴無賤,無長無少,道之所存,師之所存也。 課堂研討 1、指導朗讀第二段,并指導正確斷句。如:師道之不傳也/久矣 2、解釋下列句子中加點的詞語: 師道之不傳也久矣()師道之不復().. 不恥相師()是故圣益圣,愚益愚()... 圣人之所以為圣()則恥師焉,惑矣()... 君子不齒(). 3、古今異義詞辨析 眾人 古:今: 所謂 古:今: 小學 古:今: 相似 古:今: 4、重點句子翻譯(指出特殊句式并準確翻譯,要求字字落實)。 (1)句讀之不知,惑之不解,或師焉,惑不焉,小學而大遺,吾未見其明也。 (2)彼童子之師,授之書而習其句讀者,非吾所謂傳其道解其惑者也。 5、熟讀本段并背誦。 6、這段文字運用正反對比的論證方法,一共運用了哪幾組對比,小組討論后,請寫在下面 的空白處。 課后鞏固 1、“師”在課文中出現26次 (1)作名詞,有兩種情況: 作“老師”講,例句:古之學者必有師 作“專門技藝人”講,例句:巫醫樂師百工之人 (2)作動詞,有兩種情況: 作“學習、效法”講,例句:吾師道也(“師道”,動賓關系) 巫醫樂師百工之人,不恥相師 作“從師”講,例句:或師焉,或不焉 師道之不傳也久矣(“師道”,偏正關系) “其”在課文中出現了17次,用法如下,寫出相應例句: (1)作代詞: 在主謂短語中作主語:生乎吾前,其聞道也固先乎吾(他) 惑而不從師,其為惑也,終不解矣(那些) 復指,作主語:古之圣人,其出人也遠矣(他們) 作兼語:余嘉其能行古道(他) 作定語:夫庸知其年之先后生于吾乎(他們的) (2)作語氣副詞,有兩種情況: 表猜測:圣人之所以為圣??其皆出于此乎(大概) 表感嘆:今其智乃反不能及,其可怪也歟(多么) 2、名句積累 (1)________________________,_____________________,或師焉,或不焉??(2)古之圣人??今之眾人,______________________,________________________。 3、考點滲透 穆天宇給余爺爺留一張便條,本想寫得有點文采,卻有4處用詞不得體。請將不得體的詞語找出來并進行修改。 余爺爺: 驚悉閣下病了,父親讓我登門造訪,未能見面。現饋贈鮮花一束,祝早日康復!小宇 6月7日 (1)將____________改為____________;(2)將__________改為_____________; (3)將____________改為 ___________;(4)將___________改為____________。 【問題四】古人如此的注重從師學習,那么擇師的原則是什么?(原文語言回答) 【明確】擇師的原則: ① 是故無貴無賤,無長無少,道之所存,師之所存也 ② 是故弟子不必不如師,師不必賢于弟子 【點撥分析】 韓愈闡述古人從師之道,其真正的意圖是引出對擇師原則和標準的闡述,作者認為擇師的原則是不分高低貴賤,年長年幼,道存在的地方就存在老師,同時,作者打破傳統觀念,認為老師不一定要比學生強,學生也不一定比老師差,只要他有我比不上的地方,他就是做我的老師,詳細地展現了擇師的原則。 【問題五】前面說過,韓愈為李蟠寫文章的主要原因還有一個:不拘于時,即不被當時的 篇三:師說教學設計 師說教案 一、教材分析 1.課文的特點及地位 《師說》是粵教版高中語文教材必修四第四單元的一篇講讀課文。本單元所選文章均為唐代散文,在單元說明中編者就指出,韓柳倡導的“古文運動”,提倡質樸的文風,注重反映真實的社會人生,對后世產生了深遠的影響?!稁熣f》正是韓愈反對駢文浮靡文風的創作實踐的代表之作。本文的文言現象比較典型,而且具有較強的思想性,因而指導學生學好本篇,具有極其重要的意義。 2.教學目標 [知識和能力目標] ①通過點撥、歸納,使學生積累重要的文言知識,記誦積淀。②初步感悟本文的語言美、思想美。 [過程與方法目標] 通過學生質疑、討論和教師的適時點撥引導學生養成自主探究的學習習慣,使語文課堂更具開放性。[情感態度和價值目標] 通過感知文本和課堂探究,使學生樹立尊師重教的思想,培養謙虛好學的風氣。 以上教學目標定位于文本本身的品味感知和記誦積累,重視欣賞文本而輕篇章的瑣屑分析。我認為,語文教學要教出語文獨特的美感來,教師要敢于根據自己的理解教課文,要善于品味教材,因此我在品味《師說》時品出了本文的“三美”(本教案后面附的全文教學構想中可以看到三美包括的具體內容),期待在教學活動中和學生共同品嘗。3.教學重點和難點 ①教學重點:品味感知,欣賞積累 ②教學難點:積累文言知識 二、學生狀況 處于高一下期的學生已掌握了一定數量的文言實詞、虛詞,文言閱讀能力有了明顯提高,但高中階段學生對文言文知識的積累始終既是重點又是難點。而學生目前對文言文的學習還存有不同程度的畏難情緒,有很多學生對文言文都不感興趣,所以,教師必須針對學生現狀開展教學活動。 三、學法指導 ① 誦讀法 本課時第二個環節安排了聽錄音范讀和師生齊讀。在進行名句賞析和第一段的賞析時都運用了此法。②提問法 這是打破傳統的文言文教學方法,讓學生通過自讀、自解等方式解讀課文,學會質疑。本課時在進行第一段賞析時就讓學生采取自編問題的方式解讀課文,加深對內容的理解。 ③討論法 在本課時的第五個環節中特地安排了學生的討論活動,讓學生學習用現代觀念審視作品的內容和思想傾向。 以上主要介紹了本課時運用的三種方法,其次還運用了圈點法、練習法等常用學習方法,這里就不作介紹了。 四、教法運用 ①情境教學法 無論是自然美還是社會美,不入其境就不可能有對美的強烈感受和盡情想象,不能領略作者的情懷。在本課時的第一個環節——導入設計中,本人就通過兩個小故事把學生導入到《師說》所表達的思想感情的氛圍中,引導學生去感知《師說》一文中的思想美。②點撥法 在本課時賞鑒名言的環節中學生進行翻譯時,教師需適時針對關鍵詞語、句式進行點撥排除障礙。在學生就能者為師的觀點展開討論時教師一樣要點擊要害,啟發學生思維。③歸納法 從高一上學期開始,我一直注重指導學生對常見實詞、虛詞的意義用法進行系統歸納,使所學知識系統化,既便于記憶,又便于運用。例如《師說》第一課時講解古今異義詞便運用了歸納法。 五、教學程序分析 (一)導入設計:(5分鐘) 1.導語(由名人和老師的故事引入):人的成長成才離不開教師。一個沒有教師、沒有知識的社會,不過是一片貧瘠的荒漠。在中國歷史上,凡見有作為的政治家、思想家、教育家無不重視教育,尊重教師。下面請聽兩個小故事: ①程門立雪(內容略)②秦始皇拜荊條(內容略) 古人云:“三教圣人,莫不有師;千古帝王,莫不有師。”《禮記?學記》中指出:“師嚴然后道尊,道尊然后民之敬學?!币鉃椋航處熓艿缴鐣毡樽鹁粗螅逃拍艿玫街匾?,教育得到重視后人們才懂得努力學習。三者的關系互為前提。教師受到尊重意味著人們重視教育,人們接受教育就會認識到學習的重要性,為懂得更多的道理就會重視學習,尊敬老師。如此良性循環,古人對其認識是相當深刻的。那么我們作為今人,又該如何認識呢?今天,我們來看看一千一百多年前的韓愈當年對我們說了些什么?希望每位同學在學了《師說》之后都能重新思考,在自己該如何尊師重學的問題上用行動作出最正確的回答! (二)作者及寫作背景簡介(3分鐘)1.作者簡介: 韓愈,河南河陽(今孟縣)人,字退之,唐代著名文學家,哲學家,古文運動的倡導者。自謂郡望昌黎,世稱韓昌黎;因任官吏部侍郎,又稱韓吏部;謚文,又稱韓文公。在文學上,他提出“文以載道”“ 文道合一”的觀點,提倡學習先秦兩漢古文。主張學古要在繼承的基礎上創新,堅持“詞必己出”“陳言務去”。提出“不平則鳴”的論點,認為作者對現實的不平情緒是深化作品思想的原因。杜牧把韓文與杜詩并列,稱為“杜詩韓筆”;蘇軾稱他“文起八代之衰”。與柳宗元同是古文運動倡導者,被列于“唐宋八大家”之首。2.寫作背景簡介: 唐代,魏晉以來的門閥制度仍有沿襲。貴族子弟都入弘文館、崇文館和國子學。他們無論學業如何,都有官可做?!稁熣f》寫于公元802年,是作者三十五歲時在長安任國子博士時寫的。韓愈寫本文的社會背景,可以從柳宗元《答韋中立論師道書》中的一段話里看出。柳宗元說:“由魏晉氏以下,人益不事師。今之世不聞有師。有,輒嘩笑之,以為狂人。獨韓愈奮不顧流俗,犯笑侮,收召后學,作《師說》,因抗顏而為師。世果群怪聚罵,指目牽引,而增與為言辭。愈以是得狂名。居長安,炊不暇熟,又挈挈而東,如是者數矣。”(可用投影形式將其原文介紹給學生)由此可見,韓愈針對當時的弊俗寫了此文,在那個時代,有很大的現實意義。韓愈倡言師道,觸犯流俗,不平則鳴,勇氣可嘉。今天,我們就來學習這篇著名的文章《師說》。 (三)朗讀正音,初步感知(8分鐘) 1.聽配樂示范朗讀,然后老師強調讀準下列字音。(字音可用課件展示) 句讀dòu無長zhǎng無少 或不fǒu焉近諛yú郯tán子 萇cháng 弘老聃dān 蟠pán 經傳zhuàn貽yí之 2.師生一起朗讀。 (四)點睛名言,鑒賞語言(5分鐘) 1.要求學生找出在學習本文之前似乎聽說過的出自本文的名言。 ①古之學者必有師。 ②師者,所以傳道受業解惑也。 ③吾師道也,夫庸知其年之先后生于吾乎?是故無貴無賤,無長無少,道之所存,師之所存 也。 ④是故弟子不必不如師,師不必賢于弟子。聞道有先后,術業有專攻,如是而已。2.學生試著翻譯名言并背誦。 (五)總結本文的重要古今異義詞(3分鐘)(通過做課堂練習題的形式解決,要求學生結合注釋口頭搶答,然后在書上做重點標記即可。) *解釋下列句中加點的古今異義詞的意思: 1.古之學者必有師 2.師者,所以傳道受業解惑也 3.吾從而師之 4.是故無貴無賤,無長無少 5.今之眾人 6.小學而大遺 7.是故弟子不必不如師,師不必賢于弟子 8.句讀之不知 (六)第一段賞析(16分鐘)1.學生先齊聲朗讀本段一遍。 2.由學生針對第一段的七句話自編簡答題領會文章內容。 (1)教師示例:針對第二句“師者,所以傳道受業解惑也”可以提問:“老師的作用是什么?”(2)要求:①要使所問答案與我們劃定的課文語句一致;②問題要有啟示性;③題目的文字要簡練。 (3)在前面學生活動的基礎上總結第一段的主要內容:正面闡述教師的作用、從師的必要和擇師的標準。 教師的作用:“師者,所以傳道受業解惑也?!?從師的必要:“人非生而知之者,”“古之學者必有師”。 擇師的標準:“是故無貴無賤,無長無少,道之所存,師之所存也?!? 3.老師點睛本段重要實詞、虛詞和句式 (1)重要實、虛詞:師、道、受、乎、也(明確在本段中的意義和用法)(2)重點句式: 師者,所以傳道受業解惑也(此句判斷格式為:“??者,??也)道之所存,師之所存也(此句判斷格式為:“??也”)4.關于能者為師的討論 作者在本段中總結出擇師的標準是“是故無貴無賤,無長無少,道之所存,師之所存也”,你怎么看待作者提出的能者為師的這個觀點?請自由討論,各抒己見。第四篇:PPT教學設計
第五篇:師說教學設計PPT