资源简介

《设计光控路灯》 教案
所属课程：走进物联网
教材选用：王恒心、陈锐主编的《边做边学物联网技术》
人民邮电出版社，2016
应用年级：中职物联网专业一年级或计算机应用专业二年级
教学背景：以前关于“传感器”的教学中，学生对传感器的感觉是“只闻其声、不问其用”，一看到板子上“丰富”的针脚就“近而远之”！传感器上针脚有什么作用？如何将不同的传感器连接到Arduino主控板上？怎样将传感器和照明、报警等设备连接起来？也就是如何编写它们的逻辑行为？所以本微课在上节课学习了楼道人体感应灯的制作，以及ArduBlock工具使用之后，进一步学习环境光传感器的构成和作用，根据实际情况进行逻辑行为编写，实现简易光控路灯功能。
教学目标：1、了解日常生活中光控路灯的实现原理，认识环境光传感器的构成与作用；
2、能根据实际需要分析如何利用环境光传感器设计设计光控电路；
3、会使用Arduino搭建模拟光控路灯物理链路、进而和计算机连接，会根据具体需求进行逻辑分析，完成环境光传感器和LED灯连接的逻辑行为编写，能够将程序上载到Arduino板上,实现光控路灯效果；
4、感受环境光传感器在我们日常生活中的运用；
5、培养分析问题的能力和勇于探究的精神。
教学重点：用Arduino搭建模拟光控路灯物理链路，环境光传感器和LED灯连接的逻辑行为编写。
教学难点：根据实际分析如何编写环境光传感器和LED灯连接的逻辑行为。
教学方法：演示操作
教学过程：
环节 内容
一、新课导入 展示日常生活中光控路灯、光控开关等几个常见的利用环境光传感器的实例，引入课题。
二、知识讲解 形象地介绍环境光传感器的作用和结构；环境光传感器是个模拟传感器，基于PT550环保型光敏二极管的光线传感器，可以用来对环境光线的强度进行检测。通常用来制作随光线强度变化产生特殊效果的互动作品。整个模块用3P的模拟数据线同IO扩展板连接，非常方便。
三、演示操作 以“制作光控路灯”过程为例，演示讲解环境光传感器和Arduino板的连接，以及环境光传感器与LED灯的逻辑行为程序的编写与运行：（1）实验器材介绍： 安装Arduino实验环境的PC一台，Arduino传感器套件中的主控板和扩展板，绿红黑数字连接线条一条，蓝红黑模拟连接线一条，USB数据线一条，一个LED红灯模块模拟路灯，一个环境光传感器。（2）物理连接：将扩展板和主控板插好，利用各种线缆将环境光传感器与扩展板的模拟口0相连，LED红灯与扩展板的数字口3相连， 再将Arduino主控板与电脑连接。（3）程序编辑与运行：打开ArduBlock编程环境，编写如下图所示程序点击ArduBlock上方的上载到Arduino，将程序加载到主控板。（4）测试：初始时LED灯处于关闭状态，用手遮挡环境光传感器，LED灯“亮”，将手移开，LED灯“灭”。
四、要点总结 “设计光控电路”实践过程中的注意事项：（1）在进行物理连接各个设备时，要注意连接的针脚编号、数字还是模拟针脚。（2）Arduino板和电脑连接以后要注意用于通信的串口驱动是否起来，如果没有Arduino板和电脑是无法传输数据的！特别是在出现故障时根据情况要检查串口。（3）进行程序编译之前，在ArduinoIDE的工具中选择正确的端口与板卡。（4）编写环境光传感器和LED灯的逻辑行为时一定先要梳理光线值与灯“亮”、“灭”的关系。（5）选择编程模块时注意实际产品模块和通用模块效果是一样的。
五、巩固提升 借助光控路灯实验的成功经验，制作噪音检测器，当噪音值高于某值时，LED灯自动开启，同时蜂鸣器自动鸣叫，直到该值降低到正常状态后停止。
教学总结：
本微课先对我们日常生活中经常见的光控路灯现象进行了分析，形象地说明了环境光传感器的功能和作用；通过实物实验效果演示了各种传感器的“感觉”功能，让学生认识传感器在我们生活的应用。并利用视频演示了“设计光控电路”的完整过程，对环境光传感器的针脚进行解释、对各设备的连接着重强调、对传感器和LED灯的逻辑行为编程进行了分析，目的就在于不仅教会学生如何做，更要教会学生分析为什么这样做，以达到“不仅闻其声、而且要动其用”的目标。

展开更多......

收起↑