资源简介

红外遥控的秘密
----基于Arduino系统的红外遥控LED
一、教材与学生情况分析
遥控技术是高二年级劳技教材的第三章的内容，教材中主要介绍了红外遥控的发射器及接收器的电路，组织学生通过焊接发射器以及接收器电路完成遥控电路实验。遥控电路对于目前高中生而言比较枯燥单调，课本并没有介绍遥控编码、解码的过程，因此如果只是组织学生焊接遥控电路板，而对遥控原理了解甚少的话，学生学习兴趣不强，而且只是加强了学生的技术培养，却缺少了对学生思维能力的培养。学生在生活中接触到的遥控技术的应用非常多，如果通过几节课的时间只是焊接制作了一个对其原理并不是很了解的电路板，对于培养学生劳技素养的意义不大。因此，本节课将第三章的红外遥控与第四章使用单片机实现自动控制的内容结合起来，使用校本自动控制课程中Arduino系统为平台进行红外遥控的实验，通过解码、发射信号等程序模块能使学生比较清晰地了解红外遥控的原理，并使学生轻松体会到使用红外遥控控制电路的乐趣。这样可以大大降低了遥控技术应用的门槛，使学生既简单了解了遥控的原理，又能迅速掌握使用遥控技术进行自动控制的方式。
二、教学目标
1.了解遥控的一般分类，能区分红外遥控与无线电遥控。
2.了解遥控系统的基本组成，即发射器、接收器、控制器在遥控系统的作用。
3.掌握使用mixly软件进行红外遥控器的解码方法。
4.通过分档控制LED的颜色及亮度的实验，使学生掌握基于arduino系统的红外遥控方法，激发学生学习遥控技术的兴趣。
三、教学重难点
教学重点：红外遥控器的解码、对控制器的编码设置。
教学难点：遥控调节LED灯的亮度。
四、教学流程
1.新课导入
红外遥控器是我们常用的一种遥控设备，我们可以用它控制电视、空调等家用电器。老师通过教室里投影机遥控器遥控实验套件arduino系统的LED灯、通过实验套件arduino系统的红外发射器遥控教室投影机等实验将实验室套件与生活中的红外遥控应用渗透，来激发学生学习红外遥控的秘密。引出如何设置遥控？遥控的奥秘？
2.教学新课
（1）遥控的概念及分类。
（2）遥控系统的组成：发射器、接收器、控制器。
1）红外遥控套件
红外遥控套件主要包括红外遥控器（发射器）和红外接收器。如图，红外遥控器有21个按键，红外接收头针脚的定义为：D接数字口，VCC接5V，GND接GND。
学生操作：请同学们将红外遥控套件连接到Arduino板上。
2）红外遥控器的解码
红外遥控器向红外接收器发射信号，红外接收器接收到信号之后，分析得出红外遥控器发射信号的按键是哪个，根据此按键的命令做出反应。红外遥控器的每个按键都有相应的键值，使用之前需要先获取这些键值，也就是对红外遥控器进行解码。Mixly软件为我们提供了获取红外遥控器键值的模块，使用这些模块并结合串口将键值打印出来的程序如下:
任务一：利用串口获取红外遥控器的键值，并完成下表。
遥控器字符
键值
遥控器字符
键值
红色按键
ST/REPT
VOL+
1
FUNC/STOP
2
左2个三角
3
暂停键
4
右2个三角
5
向下三角
6
VOL-
7
向上三角
8
0
9
EQ
（2）分档控制三色LED灯的颜色及亮度
1）控制器的编码设置
在前面的实验，我们已经可以获取红外遥控器的键值了，同学们会发现这是一个六位的十六进制的数，那么在使用红外遥控套件时，如何通过程序模块设置控制器的编码，使得遥控器的不同按键可以分别实现不同的遥控功能？
比较红外接收器接收到的十六进制的数与键值是否相同，需要“逻辑运算符”中的【相等】，编程环境中十六进制前需要加0x，如下所示。
2）遥控LED
任务二：分档控制LED的颜色
要求：按遥控器1号键显示蓝灯亮、按遥控器2号键显示红灯亮、按3号键显示绿灯亮
参考程序：
思考：为何有些小组实验的结果是按遥控器1号键蓝色、按2号键紫色、按3号键白色？
任务三：分档控制LED的亮度
要求：按遥控1号键蓝灯亮为150；每按遥控vol+键1次，蓝灯亮度增加20；每按遥控vol-键1次，蓝灯亮度减少20
参考程序：
思考：为何调节亮度到最大值后，再按一次vol+键亮度会突变到很暗？
3.拓展提升
如何实现教室里投影机遥控器遥控实验套件arduino系统的LED灯？
如何通过实验套件arduino系统的红外发射器遥控教室投影机？
4.课堂总结
通过这节课，我们了解了红外遥控套件的工作原理，掌握了红外遥控器的解码方法，并制作出了遥控LED。

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