RB11 数码管应用 1：数码管基本使用
课程概述
- 课程名称：见标题
- 课程时长：40 分钟 × 2
- 课程内容：
- 学生群体：3~6 年级
RB11 至 RB13 为集中讲解数码管应用。
课程具有连续性，授课教师可根据情况调整、删减内容
编写参考了如下资料：
1. 《树莓派初级课程V1（吴俊杰老师18课时）》第 13 课
2. 《树莓派初级课程V1（吴俊杰老师18课时）》第 14 课
3. 《树莓派初级课程V1（吴俊杰老师18课时）》第 15 课
4. 课件 1.0 初级 1，第 13 课
5. 课件 1.0 初级 1，第 14 课
6. 课件 1.0 初级 1，第 15 课
教学目标
考察点
- 认识数码管元器件
- 能正确连接数码管
- 了解数码管的工作原理
- 用数码管进行倒计时
知识与技能
- 认识数码管
- 数码管的连接
- 数码管的显示原理
- 整除和余数
情感价值和学科交叉
- 身边非常常见的电子产品可以编程控制
- 数学知识的学习和运用
难点和注意事项
多位数显示、整除和余数的知识，低年级学生接受略有困难。
教学准备
- 按教学准备基础要求进行准备
- 教学材料：
- 基础套装
- 数码管
- 按键
- 数码管显示的市售时钟（演示用）
课堂教学活动
暖场（10分钟）
活跃气氛，复习上节课内容，引入本节课主题
课堂讲解（70分钟）
教学提纲：
- 前篇
- 认识数码管
- 任务一：基本数字显示
- 任务二：从 0 显示到 9
- 任务三：从 0 显示到 99
- 扩展任务：多位数显示
- 后篇
- 任务四：小数点和冒号显示
- 扩展任务：输入任意小数显示
- 任务五：显示当前时间
- 任务六：按键计数器
授课内容：详见下文“讲义”部分。
巩固练习和作业
扩展练习和作业。以下练习非主线任务，可根据整体或个别学生学习情况酌情选择作为课堂巩固练习或课后作业。课堂练习可分为2~3人小组进行讨论合作：
- 显示年份
- 显示日期
- 轮流显示年份、日期和时间
- 结合时间进行灯控
- 模拟路灯控制，根据时间控制小灯亮灭 （可通过右下角改变系统时间）
总结与点评（10分钟）
(回顾课程知识点，根据情况提问。如果有学生作品，邀请学生上台演示、讲解。)
思考题：
- 今天学到的显示方法，在生活中有哪些直接的应用？
讲义
(完整授课内容和补充知识)
认识数码管
数码管显示：7段码、共阴极/共阳极 数字传输：用通信接口，通信标准，如IIC/I2C
数码管：包含八段码（7个小灯+ 1个小圆点），和点亮小灯一样，通电就亮了。
“小圆点 ·”，·为0表示不显示右下角的点，1为显示。
可以看到，一个数码管就有九路连线。我们所用的数码管器件实际上集成有四个数码管。如果一一连接的话会有很多连线。好在器件的生产商已经做好了集成，这样一个器件，只有四个引脚就可以进行控制。并且通过代码封装，我们可以直接让数码管显示数字而不需要去独立控制八段码。
数码管的连接图示如下：
数码管控制指令所处分组：智能硬件 → 数码管。
设置数码管亮度，第一个参数0-3（表示位置），第二个参数1-7（表示亮度）
输入要显示的内容，第一个参数为0-3（显示位置），第二个参数为0-9（显示数字），第三个参数为0或1（是否显示点）
注意，数码管的编号从左至右，从 0 到 3。第一个点是不显示的，所以点的编号略有不同，仍然是从零开始，但是 0 号对应第二个小数点，1 号对应中间的冒号，如下图。
思考：数码管最大能显示的整数是多少？
注意，设置数字显示时如果数码管没有显示，有可能是没有设置亮度。所以我们在操作时，推荐先统一初始化数码管亮度，像这样：
任务一：基本数字显示
显示一位数字
显示多位数字
任务二：从 0 显示到 9
- 从 0 显示到 9
- 从 0 到 9， 再到 0
任务三：从 0 显示到 99
一个数码管只能显示一个数字。一组四个数码管能显示到 9999。 我们要怎样显示 0 到 99 呢？
这里需要用到除法和取余数的操作来获取。对于一个两位整数，要取得在十位上的数字，只要将该数用 10 整除即可。对应到我们的积木，就是让它除以 10，再取整。个位数，就是除以10 的余数。如果同学们还没有学过余数，这里简单讲一下，所谓余数，就是一个数进行整除后“剩下”的数。比如 10 个苹果 8 个小朋友分，苹果必须是完整的，那么每个小朋友可以分到 1 个苹果，这就是整除。分完后还剩下两个苹果，也就是说，余数为 2。
有了这个基础，我们就可以编写脚本了：
扩展任务：多位数显示
- 0 显示到 999
- 0 到 9999
本课如果学生进度较快，可以做扩展练习。下节课会详细讲解。
任务四：小数点和冒号
- 显示一个带小数点的数
- 显示一个时间形式的数（如 8:30）
注意时间格式中的冒号是 1 号数码管的点：
- 让冒号闪烁
扩展任务：能不能输入一个任意小数显示？
提示：类似显示两位数、四位数，需要分别取每一位上的数字。
任务五：显示当前时间
任务六: 用按钮控制数码管，显示数字 0-9
数码管初始值为0，按钮按一次，显示数字增加1，直到9
课件
根据本教学计划和讲义，以及具体授课对象编写。
文件名应为：
RB11-数码管应用1.pptx