中小学教育资源及组卷应用平台 九年级下册信息技术教学设计 课题 第3节《安防机器人的制作实践》 单元 一单元 学科 信息技术 年级 九年级 学习目标 知识与技能：1.能设计、搭建机器人小车，掌握机器人系统的接线方法。2.能根据机器人小车的功能需求，设计流程图。3.能根据流程图编写程序，实现机器人小车的各项功能。过程与方法：通过讲解，能设计、搭建机器人小车，掌握机器人系统的接线方法；通过探索实践，能根据流程图编写程序，实现机器人小车的各项功能；通过小组合作，能根据流程图编写程序，实现机器人小车的各项功能。情感、态度与价值观：拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。提升信息素养和创新能力。设计、搭建机器人小车。 重点 能设计、搭建机器人小车，掌握机器人系统的接线方法；能根据机器人小车的功能需求，设计流程图。 难点 能根据流程图编写程序，实现机器人小车的各项功能。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学设计教学设计教学设计 一、新课导入我们已经明确了安防机器人小车的巡逻方案，并且搭建好编程环境，下面一起来动手实践吧，二、新课讲授（一）、搭建机器人小车1、确立搭建要求根据现有条件确定机器人小车的设计要求，如：（1）由于电机功率所限，小车自重不宜过重。（2）小车车架要预留传感器等功能单元的安装位置。（3）要保证小车运行过程中各零部件不脱落、不相互干扰。2、搭建机器人小车按设计要求，结合技术选型，完成城市安防机器人小车的设计，包括确定机械结构、电机固定、传动方式、传感器以及Arduino控制器和电机驱动模块等的安装位置，并完成搭建，如图1-3-1所示。任务一：请根据实情，设计并搭建机器人小车。小提示：机器人小车在机械组装或运行过程中，不能让两个或两个以上零件（或部件）同时占有同一位置，否则会导致无法组装、碰撞等影响机器人小车运转的现象发生。3、系统接线接线也称排线、布线，是用不同颜色的导线（杜邦线）按要求将各传感器、电机、电源等功能单元与控制器相连。（1）接人传感系统参照表1-3-1传感器与控制器端口的对应关系，完成传感器的接线，如图13-2所示。（2）电机驱动及电机的接线参照表1-3-2驱动模块与控制器端口的对应关系，完成电机驱动及电机的接线，如图1-3-3所示。（二）、功能调试搭建完成后，为保证机器人小车正常运行，需分功能单元逐一编程调试。1、红外循迹传感器工作调试通过“串口监视器〞调试红外循迹传感器的感应距离。选择“”模块中的“打印（自动换行）〞 等子模块。选择“”，模块中的数字输人“”子模块，选择好管脚，其程序示例如图1-3-4所示。将Arduino控制器与电脑用USB线连接，检查控制器型号和对应的串口号，上传调试程序。将机器人小车放在规划有黑线的场地上，通过“串口监视器”的数据调整红外循迹传感器与场地地面的距离，如图1-3-5所示。小提示：波特率主要用于Arduino控制器与其他设备之间的串口通信，9600是使用最多的波特率，在串口通信中波特率越高，有效传输距离越小，而9600这个波特率，兼顾了传输速度和常用传输距离。任务二：请完成自己的机器人小车红外循迹模块的调试，并观察红外循迹传感器检测到黑线时，返回 （“1”或“0”）。任务三：改变“”的文本模块中空格的多少，观察串口监视窗口的显示。2、超声波传威器工作调试通过“串口监视器〞观察超声波传感器的检测距离数据是否正常，其程序和检测数据示例如图1-3-6所示。3、电机工作调试机器人小车通过1298N电机驱动模块驱动控制两个直流电机，由于直流电机存在顺时针或逆时针转动的可能，因此在 ... ...
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