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课件网) 《智能家居用品制作》 浙教版七年级上册 教学目标 1、劳动观念:懂得劳动创造人、劳动创造美好生活的道理。 2、劳动能力:学习传感器的选择、连接和使用方法,在完成问题抽象建模的基础上,绘制程序流程图,运用数字化工具完成项目原型的制作。 3、劳动习惯和品质:培养善于观察、积极创新、乐于分享的品质 。 4、劳动精神:在劳动中不断追求创新,开拓自己的思维,树立奋斗、创新的劳动精神。 新知导入 劳动创造智慧生活,有趣的创意、美好的想法,需要我们通过劳动去实现。 有了解决方案与设计草图,我们还需要使用数字化工具去实现它。 开源硬件、传感器、三维建模、激光切割等技术与设备,等待我们去探索。 新知讲解 我们一起来尝试制作一个智能挥手灯吧! 新知讲解 1、选择开源主控板。 在项目原型的制作中,通常会选择开源主控板。 常见的开源主控板有Arduino UNO、micro:bit 、掌控板等。它们均具有物美价廉、易操作的特点,我们可以根据项目的实际需求来选择合适的主控板。 新知讲解 常见的主控板 主控板名称 图示 Arduino UNO Micro:bit 掌控板 新知讲解 2、技术方案选择。 实现同一种功能时,我们通常有许多解决方案可供选择,不同的解决方案往往会采用不同的传感器。 如智能挥手灯项目中需要实现挥手感应,我们可以采用超声波传感器来实现,也可以选择红外避障传感器来实现。 不同的传感器,往往意味着不同的程序与操作方式。 新知讲解 超声波传感器: 能输出检测到的距离,结果较精确,因此可以通过程序精确设置感应距离。 红外避障传感器: 输出数字信号,即用1或0告诉用户有没有检测到障碍。可以通过可变电阻手动设置感应距离。 超声波传感器 红外避障传感器 确定技术方案时,还应充分考虑技术条件与器材等因素。 拓展延伸 常见的传感器 1、温度传感器: 从源头收集有关温度的信息,并转换成其他设备或人可以理解的形式。 2、紫外线传感器 这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。用于监测紫外线空气处理、紫外线水处理和太阳辐射。 3、触摸传感器 可以根据触摸位置充当可变电阻器。 温度传感器 紫外线传感器 拓展延伸 常见的传感器 4、红外传感器: 该设备发射或检测红外辐射以感知环境中的特定相位。一般来说,热辐射是由红外光谱中的所有物体发出的,红外传感器检测到这种人眼看不见的辐射。 5、接近传感器 接近传感器检测几乎没有任何接触点的物体的存在。由于传感器与被测物体之间没有接触,且缺少机械零件,因此这些传感器的使用寿命长,可靠性高。不同类型的接近传感器有感应式接近传感器、电容式接近传感器、超声波接近传感器、光电传感器、霍尔效应传感器等。 红外传感器 接近传感器 新知讲解 1、梳理元器件清单。 制作一个智能挥手灯,需要的元器件清单如下: 智能挥手灯元器件清单 元器件名 数量 主控板 1块 LED灯 1盏 继电器 1个(备用) 红外避障传感器 1个 电池盒 1个 3D打印耗材 1卷 数据线 1根 新知讲解 2、连接开源硬件与传感器。 开源硬件与传感器的电路连接图如下: 电路连接图 新知讲解 3、算法设计。 算法设计的关键步骤是:对功能需求进行抽象分析,建立算法模型,绘制出程序流程图。 算法流程图(局部) 程序截图 新知讲解 4、封装调试。 作品调试、组装完成后,就可以进行使用测试了。记得记录使用体会哦! 挥手灯测试图 新知讲解 5、优化迭代。 实际使用中如果发现不足,就需要对作品进行改进优化。 例如,添加电池开关、增加亮度等。 增加亮度:更换大功率灯泡或增加灯珠。 拓展延伸 智能家居电动门模型 劳动评价 评价内容 达成情况 能按需选择传感器,并学习连接与使用方法 能完成问题的抽象建模,绘制程序流程 ... ...