交通信号灯控制系统的程序设计

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1、交通信号灯控制系统的程序设计　　教学内容：　　项目六、交通信号灯控制系统的程序设计　　设计理念：　　坚持“做学合一”理念，通过情景化项目教学设计模式，把专业基础课与生产生活实践结合起来，突出应用性、实用性，实现学以致用，通过情景化、体验化、项目化的学习过程，让学生体验生活情境，提升学生的职业能力和职业素养，为学生就业打好基础。　　教材分析及处理：　　本课题选自人民邮电出版社的三菱PLC教材和三菱公司的GxDeveloper8.31中文版软件，本课题设计的知识点在教材中具有十分重要的地位，通过实际生活中的场景设置和程序演练，运用项目教学方式，让学生能运用已经学习

2、过状态转移图与步进指令的基础上，熟练运用编程方法。　　学情分析：　　PLC技术是电工的一门重要的专业技能课，是学生日后从事控制工程技术的基础。在学习本课程之前，学生已经学过PLC基本程序、基本元件、状态转移图与SFC编程语言，本次课就是要实现这之上的系统化编程方法的应用。学生对生产生活实际的东西较感兴趣，学习的主动性、积极性较高。另外通过实验箱的仿真编程，学生会有更直观的感受，这可以有效的提高学生的学习效果。　　教学目标：　　知识与能力：1、会用PLC控制十字路口交通灯的系统化设计方法。2、巩固状态转移图与调试方法的运用。3、在交通灯程序编写过程中，体会编程技

3、巧和注意点。　　过程与方法：通过情景化教学过程，以项目教学方法，让学生对如何实现交通灯系统的设计有一个整体的认识。　　情感态度价值观：1、培养学生的专业兴趣。2、培养学生思考分析能力。3、培养仔细规范的学习作风。　　教学重点：　　学会根据实际控制要求列状态表　　2、设计的系统化步骤与调试方法　　教学难点：　　在巩固状态转移图与I/O分配表的基础上，实现熟练的系统化调试　　教学过程：　　一、创设情境　　请同学们先认真看段视频，这是某同学在每天上学的必经路口拍下的一段视频：　　师问：请大家注意观察视频里怎么了？该同学受到了什么问题的困扰？我们该怎么帮他解决？　　生

4、答：这个路口车子很堵，这个同学肯定天天迟到，他很可怜。　　该给这个路口该设置一个红绿灯。　　提问：那我们能帮这个路口设置一个红绿灯吗？　　齐答：能　　师：好，那我们今天就来学习怎么用PLC设计红绿灯。　　【设计意图】　　1、创设情景激发兴趣，体现所学内容的职业性、实际性。　　2、有趣的虚拟情景呈现，抓住学生眼球，专注课堂　　二、任务驱动　　请给交通路口设计两种颜色的交通灯，具体控制要求如下：　　送电等待信号显示→按起动按钮→信号灯系统要求开始工作。按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。同时要求用步进单流程顺控的结构实现编程设计。　　任务一、分析控制要求结合学过的知

5、识，填写状态表以及画出状态转移图。　　师问1：请大家回想一下你所见到的最简单交通灯是怎么工作的？生1：有红灯和绿灯，直道亮绿灯的话，横道肯定要亮红灯，否则会出现撞车。师问2：那么直道绿灯是一直亮着还是要变成红灯？有什么规律？生2：过几秒钟后要交替亮不同的颜色。而且总是日复一日，年复一年周期性的变化。只要设计好两盏灯的变化让它们循环就行。师：那么请大家分析上述横向与纵向控制要求，找出图1波形图的变化规律，设5S为一个状态（如S20）。将对应时刻亮着的灯颜色与输出口Y填入下列状态表中并完成工作页。最后请完成快的组派代表上台展示结果，同时做适当的解释。　　生3：上台

6、在表格中填写状态结果。同时说明第一状态是横向绿灯和纵向红灯亮5S，第二状态改为横向红灯和纵向绿灯亮5S。两个状态灯亮的颜色刚好是相反的。　　师：好这位同学分析的非常到位，那么现在我们将该表以已经学过的状态转移图的形式画出来。大家用记号笔在白纸上完成并派代表将结果贴到黑板上。此时插入状态转移图的画法与步骤复习。　　【设计意图】　　采用小步子教学，考虑学生接收能力。　　2、巩固状态转移图等知识点　　任务二、请大家根据图1控制要求列出I/O地址分配表，并完成实验箱的接线。　　实验箱模块接口介绍师：　　请大家注意观察该模块有多少盏灯，几种颜色，多少个接口，几个方向。生

7、5答：共有十二盏灯，三种颜色，六个接口，分两个方向。　　师追问：为什么十二盏灯只有六个接口？　　生6：大概同个方向的同颜色灯是并在一起用同一个接口的吧。　　师：你真聪明，这都被你猜到了。那大家觉得一个接口并两盏灯该怎么画图呢？请大家注意观察图的连接情况。　　师问：大家能找出波形图中的I/O口并列表吗？　　生4：输入变量为X0，输出变量有Y0、Y2、Y4、Y6，并上黑板填写表格。结果为：　　师：现在请大家根据I/O表对应情况在自己组里完成接线。　　任务三、请大家根据已经学习过的方法将状态转移图用软件中SFC的编程语言输入到电脑里。可以穿插SFC的方法复习，每组学

8、生开始在自己组的电脑里输入程序，老师在