Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
แผนการจดการเรยนรท 5 หนวยท 5 ชอวชา ไมโครคอนโทรลเลอร สอนครงท 5 ชอหนวย พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต ชวโมงรวม 3 ชวโมง
ชอเรอง พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต จ านวนชวโมง 3 ชวโมง
หวขอเรองและงาน 1. การควบคม LED 1.1 ลกษณะของการท างานของไดโอดเปลงแสง 1.2 การตอ LED เขากบไมโครคอนโทรลเลอร 1.3 ค าสงภาษาเบสกทใชควบคมการท างานของ LED
2. การรบสญญาณจากสวตชอนพต 2.1 รปแบบของวงจรสวตชอนพต 2.2 การลดสญญาณรบกวนทเกดจากหนาสมผสของสวตช
3. การสงสญญาณความถออกทางเอาตพต 4. การเลอนขอมลในรจสเตอรเพอแสดงผลท LED
สาระการเรยนร
การเลอกเบอรไอซไมโครคอนโทรลเลอรนน ขนอยกบปรมาณงานและความยากงายของงานนน ๆ ถาหากเปนงานทใชไมโครคอนโทรลเลอรในการการควบคมทว ๆ ไปสามารถเลอกใชไดทกเบอร ทกตระกล แตถาหากงานควบคมนนมความละเอยดสง มฟงกชนมาก ตองใชไมโครคอนโทรลเลอรเบอรเฉพาะ ส าหรบไมโครคอนโทรลเลอรเบอร PIC18F4550 เพราะสามารถศกษาหลกการท างานของไมโครคอนโทรลเลอรไดมากพอสมควร
การเชอมตออนพตเอาตพตของไมโครคอนโทรลเลอรมค าสงและขนตอนทส าคญดงน 1. ค าสงก าหนดความถของวงจรก าเนดความถ 2. ค าสงก าหนดใหพอรตทระบเปนอนพตหรอเปนเอาตพต 3. ค าสงควบคมใหพอรตนนท าหนาทอนาลอกหรอดจตอล 4. ค าสงก าหนดตวแปรส าหรบเกบขอมล 5. ค าสงคาเรมตนของตวแปรตาง ๆ
ไมโครคอนโทรลเลอร
80 สมรรถนะทพงประสงค
ความร ทกษะ คณธรรม/จรยธรรม 1. อธบายหลกการเชอมตออปกรณอนพตเอาตพตของไมโครคอนโทรลเลอรได
2. อธบายการเชอมตอ LED กบไมโครคอนโทรลเลอรได
3. อธบายการก าหนดคาของรจสเตอรทใชส าหรบควบคมอนพตเอาตพตได
4. ระบค าสงภาษาเบสกทใชส าหรบควบคมการท างานของ LED ได
5. เขยนโปรแกรมส าหรบควบคมการท างานของ LED ตามเงอนไขทก าหนดได
6. อธบายการเชอมตอสวตชกบไมโครคอนโทรลเลอรได
7. ระบค าสงภาษาเบสกทใชส าหรบรบการกดสวตชได
8. เขยนโปรแกรมส าหรบรบการกดสวตชและควบคม LED ตามเงอนไขทก าหนดได
9. ระบค าสงภาษาเบสกส าหรบการสงสญญาณเสยงออกท Buzzer ได
1. ตอวงจร LED และ SW เขากบ ไมโครคอนโทรลเลอรได 2. เขยนโปรแกรมควบคมการท างานของ LED ได
3. เขยนโปรแกรมรบการกด SW ได 4. ตอวงจร Piezo เขากบ ไมโครคอนโทรลเลอรได 5. เขยนโปรแกรมควบคมการท างานของ Piezo ได
1. ตรงตอเวลา 2. มความตระหนกในหนาทของ นกศกษา 3. มความรบผดชอบตอตนเอง และสงคม 4. แตงกายถกตองตามระเบยบ 5. แสดงความเคารพดวยทาท ทสวยงาม 6. ท างานดวยความเตมใจ 7. ใชวสดอปกรณและเครองมอ อยางประหยดตระหนกถง ความปลอดภย
เนอหาสาระ 1. การควบคม LED
1.1 ลกษณะของการท างานของไดโอดเปลงแสง
D7
R 330 x 8
D6D5D4D3D2D1D0
LED7 LED6 LED5 LED 4 LED3 LED2 LED1 LED0
ไมโครคอนโทรลเลอร
81 1.2 การตอ LED เขากบไมโครคอนโทรลเลอร
20MHz
20pF 20pF
10 KΩ
+ 5 V
PIC1
8F45
50
MCLRRESET
1231
13 14
11 32
1
OSC1 OSC2
VSS
VDD VDD
VSS
RD0
100 µF+
0.01 µF1N4148
0.1 µF
LED
330 Ω
1.3 ค าสงภาษาเบสกทใชควบคมการท างานของ LED
1.3.1 ค าสงก าหนดความถของวงจรก าเนดความถ 1.3.2 ค าสงก าหนดใหพอรตทระบเปนอนพตหรอเปนเอาตพต 1.3.3 ค าสงควบคมใหพอรตนนท าหนาทอนาลอกหรอดจตอล
2. การรบสญญาณจากสวตชอนพต 2.1 รปแบบของวงจรสวตชอนพต
( ) ( )
R
+ 5V
OUTPUT = “ 0 ”
+ 5V
R
OUTPUT = “ 1 ”
OUTPUT = “ 1 ”
+ 5V
R
R
+ 5V
OUTPUT = “ 0 ”
( ) ( )
SW OFF
SW OFF
SW ON
SW ON
ไมโครคอนโทรลเลอร
82 2.2 การลดสญญาณรบกวนทเกดจากหนาสมผสของสวตช
R
+ 5V
OUTPUT SW OFF
10 KW
50 mS
( ) ( )
bounce
3. การสงสญญาณความถออกทางเอาตพต
20MHz
20pF 20pF
10 KΩ
PIC1
8F45
50
MCLRRESET
1231
13 14
11 32
1
OSC1 OSC2
VSS
VDD VDD
VSS
RA1
100 µF+
0.01 µF1N4148
0.1 µF
+ 5V10 KW
+ 5V
SW1RB0
+22 µF
4. การเลอนขอมลในรจสเตอรเพอแสดงผลท LED R >> 1 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางขวามอ 1 บต
R >> 2 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางขวามอ 2 บต R >> 4 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางขวามอ 4 บต
R << 1 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางซายมอ 1 บต R << 2 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางซายมอ 2 บต R << 4 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางซายมอ 4 บต
ไมโครคอนโทรลเลอร
83 กจกรรมการเรยนการสอน
ขนตอนการสอน (กจกรรมของคร)
ขนตอนการเรยน (กจกรรมผเรยน)
เครองมอ/การวดผล ประเมนผล
1.ขนน าเขาสบทเรยน 1.1 ครบอกจดประสงคของการเรยนใน บทเรยนน 1.2 ครสอบถามความส าคญของพนฐานการ
เชอมตออนพตเอาตพต 1.3 ครแจกแบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 5
1.1 นกเรยนรบฟงจดประสงคของการเรยนใน บทเรยนน 1.2 นกเรยนบอกความส าคญพนฐานการ
เชอมตออนพตเอาตพต 1.3 นกเรยนท าทดสอบกอนเรยนหนวยท 5
1. ค าถามประจ าหนวย 2. แบบทดสอบกอน เรยนหนวยท 1
2. ขนสอนทฤษฎ 2.1 ครอธบายพนฐานการเชอมตออนพต
เอาตพต โดยใชสอ power point ประกอบ 2.2 ซกถามปญหาเกยวกบพนฐานการเชอมตอ
อนพตเอาตพต
2.1 รบฟงค าบรรยาย 2.2 ตอบค าถามและแสดงความคดเหน
1. power point หนวยท 5 2. ค าถามหนวยท 5
3. ขนสรป 3.1 ครและนกเรยนชวยกนสรปและครซกถาม ปญหาขอสงสย
3.1 นกเรยนชวยครสรปและตอบค าถาม 3.2 จดบททกยอ
1. ใบสรปหนวยท 5
4. ขนสอนปฎบต 4.1 ใหนกศกษาปฏบตตามใบงานท 1
เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต 4.1 นกศกษาปฏบตตามใบงานท 1 เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต
1.ใบตรวจผลงาน ตามใบงานท 1
5. ขนการประเมนผล 5.1 ครแจกใบประเมนผลหลงเรยนหนวยท 5 5.2 ดแลนกเรยนไมใหทจรต 5.3 เมอครบเวลาทก าหนดรบแบบทดสอบคน
5.1 รบใบประเมนผลหลงเรยนหนวยท 5 5.2 ท าแบบทดสอบหลงเรยน 5.3 เมอครบเวลาทก าหนดสงแบบทดสอบคน
1. แบบทดสอบหลงเรยน หนวยท 5
6. ขนมอบหมายงาน 6.1 ใหนกเรยนไปคนควาเพมเตมเกยวกบ พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพตและ
ท า แบบฝกหดทายหนวยเรยนหนวยท 5 สงในสปดาหตอไป
6.1 รบมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหนวยท 5
7. ขนตรวจสอบความเรยบรอย 7.1 ตรวจความเรยบรอยและความเรยบรอย ของหองเรยนหองปฏบตงาน
7.1 ชวยกนจดเกบและท าความสะอาด หองเรยนหองปฏบตงานใหเรยบรอย
1.ใบตรวจสอบความ เรยบรอย
ไมโครคอนโทรลเลอร
84 งานทมอบหมายหรอกจกรรม
กอนเรยน - นกศกษาท าแบบทดสอบกอนเรยนบทท 5 ขณะเรยน ใหนกศกษาอภปรายเกยวกบและสรปเกยวกบพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต หลงเรยน
ใหนกเรยนไปคนควาเพมเตมเกยวกบพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพตและท าแบบฝกหดทายหนวยเรยนหนวยท 5 สงในสปดาหตอไป
สอการเรยนการสอน 1. หนงสอเรยนไมโครคอนโทรลเลอร บทท 5 เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต 2. power point เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต 3. แบบฝกหดทายหนวยเรยนท 5
การวดผลการเรยน กอนเรยน ทดสอบกอนเรยน (Pre-test) โดยใชขอสอบบทท 5 จ านวน 10 ขอ ขณะเรยน ถาม – ตอบปญหา , ความสนใจ , ความตงใจ , การอภปราย หลงเรยน ทดสอบหลงเรยน (Post-test) โดยใชขอสอบหนวยท 5 จ านวน 10 ขอ การประเมนผล 1. การประเมนผลโดยใชแบบประเมนผลหลงการเรยนหนวยท 5 จ านวน 10 ขอ (แบบเลอกตอบ ) 2. สงเกตการมสวนรวมในการเรยน 3. สงเกตจากการตอบค าถาม / การอภปราย เอกสารอางอง 1. สชน ชนสห. (2557). ไมโครคอนโทรลเลอร นนทบร : โรงพมพ บรษท ศนยหนงสอเมองไทย จ ากด.
ไมโครคอนโทรลเลอร
85 บนทกหลงการจดการเรยนรของคร
วนท……….… เดอน……………..…...………. พ.ศ………….… รหสวชา 3105-2007 ชอรายวชา ไมโครคอนโทรลเลอร
สาขาวชา ชางอเลกทรอนกส ระดบชน ปวส. ปท 1 กลมท 1,2
1. หวขอเนอหาทสอน พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต หนวยท 5 2. จ านวนนกศกษาเขาเรยน ……… คน
รายละเอยดการสอน รายละเอยด/หวขอ เนอหาทสอน
เขาใจ/ ปฏบตได(คน)
ไมเขาใจ ปฏบต ไมได (คน)
1. การควบคม LED
2. การรบสญญาณจากสวตชอนพต
3. การสงสญญาณความถออกทางเอาตพต
4. การเลอนขอมลในรจสเตอรเพอแสดงผลท
LED
สรป ผลการใชแผนการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………
ผลการเรยนของนกเรยน ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………
ผลการสอนของคร ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………
หมายเหต ส ำหรบนกศกษำทไมเขำใจหรอปฏบตไมไดจะแกไขในกำรสอนครงตอไป ในวนท….....เดอน…….........…..พ.ศ……....... โดยจะด ำเนนกำรดงน 1. ………………………….……........…… 2. …………………………….…........…… 3. ……………………….…………............ 4. ………………………….…………........ 5. ………………………….……….........…
ลงชอ…………………………….
( ) ครผสอน
ไมโครคอนโทรลเลอร
86 แบบฝกหดทายหนวยท 5
จงอธบาย/จงเขยนโปรแกรม
1. ค าสงภาษาเบสกทเกยวก าหนดสงตอไปนคอค าสงใด 1.1 ก าหนดความถ 1.2 ก าหนดใหเปนอนพตหรอเอาตพต 1.3 ก าหนดใหเปนดจตอลพอรตหรออนาลอกพอรต 2. จากวงจรดานลาง จงเขยนโปรแกรมภาษาเบสกใหวงจรท างานดงน - เมอเปดเครอง ให LED ทกตวกระพรบพรอมกนดวยความเรว 1 ครงตอวนาท และใหเกด เสยงท Buzzer เมอ
LED สวาง - ถา SW1 ถกกดใหเกดไฟวางจากซายไปขวา เมอไฟวงถงขวาสดใหมใหเกดเสยงท Buzzer - ถา SW2 ถกกดใหเกดไฟวางจากขวาไปซาย เมอไฟวงถงซายสดใหมใหเกดเสยงท Buzzer - ถากดสวตชตามเงอนไขใหมใหท างานตามเงอนไขใหมทนท
20MHz
20pF 20pF
10 KΩ
+ 5 V
PIC1
8F45
50
MCLRRESET
1231
13 14
11 32
1
OSC1 OSC2
VSS
VDD VDD
VSS
330Ω 8RD0RD1RD2RD3RD4RD5RD6RD7
100 µF+
0.01 µF1N4148
0.1 µF
LED4
LED0
LED1
LED2
LED3
LED6
LED7
LED5
+ 5V
10 KW
SW1
10 KW
SW2 RB1
RB0
RA1 +22 µF
ไมโครคอนโทรลเลอร
87 ใบประเมนผลหนวยท 5
วชา ไมโครคอนโทรลเลอร ชอหนวย พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต
ค าชแจง ใหเลอกค าตอบทถกทสดแลวท าเครองหมาย X ลงในกระดาษค าตอบ
1. ภาษาเบสกค าสงใดทควบคมใหพอรตของไมโครคอนโทรลเลอร PIC ใหเปนอนพต หรอเอาตพต ก ADCON1 = $00 ข INPUT PORTB ค TRISD = $0F ง OUTPUT PORTA
2. กระแสทไหลผาน LED ในวงจรไมโครคอนโทรลเลอรทแสดงผลลกษณะมอนเตอร คาใด เหมาะสมทสด ก 1 mA ข 5 mA ค 10 mA ง 15 mA
3. วงจรดานลาง ค าสงภาษาเบสกในขอใดทท าให LED ไมสวาง
20MHz
20pF 20pF
10 KΩ
+ 5 V
PIC1
8F45
50
MCLRRESET
1231
13 14
11 32
1
OSC1 OSC2
VSS
VDD VDD
VSS
RD0
100 µF+
0.01 µF1N4148
0.1 µF
LED
330 Ω
ก HIGH LED ข PORTD.0 = 1 ค PORTD = $0F ง PORTD = $EE
4. วงจรในขอ 3 ถาหากตองการควบคมการท างานของ LED ค าสงใดไมจ าเปนตองใช ก DEFINE OSC 20 ข ADCON1 ค TRISD = $00 ง TRISD.0 = 0
ไมโครคอนโทรลเลอร
88 5. ค าสงภาษาเบสกเพอก าหนดพอรตอนพตเอาตพตทใชกบวงจรดานลางค าสงใดถกตอง
20MHz
20pF 20pF
10 KΩ
PIC1
8F45
50
MCLRRESET
1231
13 14
11 32
1
OSC1 OSC2
VSS
VDD VDD
VSS
RA1
100 µF+
0.01 µF1N4148
0.1 µF
+ 5V10 KW
+ 5V
SW1RA0
+22 µF
RA2
LED
330 Ω
ก TRISA = $00 ข TRISA = $01 ค TRISA = $02 ง TRISA = $03
6. วงจรในขอ 5 ถาตองการใหเกดความถ 1.5 KHz ท Buzzer เปนเวลา 0.2 วนาท ตองใชค าสงใด ก FREQOUT PORTA,200,1500 ข FREQOUT PORTA.1,200,1500 ค FREQOUT PORTA, 1500, 200 ง FREQOUT PORTA.1,1500,200 โปรแกรมท 1 ส าหรบขอ 7-8 DEFINE OSC 20 TRISA.0 = 1 TRISA.2 = 0 ADCON1 = $0F LED VAR PORTA.1 SW1 VAR PORTA.0 LOW LED MAINLOOP: IF SW1 = 1 THEN MAINLOOP PAUSE 100 TOGGLE LED PAUSE 100 GOTO MAINLOOP END
ไมโครคอนโทรลเลอร
89 7. เมอน าโปรแกรมท 1 ไป RUN ทวงจรในขอ 5 ขอใดผด ก เมอเปดเครอง LED ไมสวาง ข เมอกดสวตชครงท 1 LED จะสวาง ค เมอกดสวตชครงท 2 LED จะดบ ง เมอกดสวตชครงท 5 LED จะดบ 8. จากโปรแกรมท 1 ค าสงใดทท าให LED ท างานตรงกนขาม ก TRISB.0 = 1 ข LOW LED ค TOGGLE LED ง IF SW1 = 1 THEN MAINLOOP วงจรส าหรบขอ 9-10
20MHz
20pF 20pF
10 KΩ
+ 5 V
PIC1
8F45
50MCLR
RESET
1231
13 14
11 32
1
OSC1 OSC2
VSS
VDD VDD
VSS
330ΩX8RD0RD1RD2RD3RD4RD5RD6RD7
100 µF+
0.01 µF1N4148
0.1 µF
LED4
LED0
LED1
LED2
LED3
LED6
LED7
LED5
+ 5V
10 KW
SW1
10 KW
SW2
RB1RB0
RA1 +22 µF
SW3 RB2
10 KW
9. วงจรดานบน เมอกด SW1 เพยงตวเดยว ระดบลอจกทพอรต B บต 0 ถง 2 ตรงกบขอใด ก RB0 = 0, RB1 = 0, RB2 = 0 ข RB0 = 0, RB1 = 0, RB2 = 1 ค RB0 = 0, RB1 = 1, RB2 = 0 ง RB0 = 0, RB1 = 1, RB2 = 1 10. วงจรดานบน ถาตองการให LED0 – LED3 สวาง และ LED4 – LED7 ไมสวาง ตองก าหนดขอมลทพอรต
D คาใด ก $0F ข $F0 ค $E0 ง $0E
ไมโครคอนโทรลเลอร
90 เฉลยใบประเมนผลหนวยท 5
ค าตอบของแบบประเมนผลหนวยท 5
ขอท ค าตอบ 1 ค 2 ค 3 ง 4 ข 5 ข 6 ข 7 ง 8 ค 9 ง 10 ก