灯光闪烁有规律

教学设计 教学重难点：重点是使用扩展模块编写控制 RGB 灯程序的方法。难点是软件与硬件互连互通、相互影响的过程。 导学法：项目学习 流程：项目背景，明确问题——规划方案，确定物料——协作搭建，编程创作——上传测试，反馈改进——分享交流，拓展延伸 一、项目背景，明确问题 在日常生活中遇到大雾天气，汽车都要开双闪警示确保安全，行驶在路上的汽车转弯时都亮起转向灯，为什么转向灯总是一闪一闪的？这是因为闪烁能容易引起人们的注意。如何编写程序，实现灯光的闪烁效果呢?今天就让我们一起来学习《灯光闪烁有规律》，利用控制器控制 RGB 的亮灭。 二、规划方案，确定物料 上节课我们已经认识了控制板、RGB 全彩灯，请大家查看微课或者导学案操作步骤，以小组为单位找出这节课我们要用到的硬件。我们再来回顾一下控制器、RGB 全彩灯的功能。 （一）认识开源硬件 1. 控制板 控制板相当于人类的大脑,是接收编程命令,并根据命令控制各接口电子件执行编程任务的中枢。控制板由四部分组成:充电下载端 口、8 个连接接口、控制开关和两个马达接口。 (1) 充电下载端口:通过数据线与电脑连接进行充电或下载程序。开关在“开”状态时,方可上传或运行程序:开关在“关”状态时,不可上传或运行程序,但可对锂电池进行充电。 (2) 连接口:分别标注 1、2、3、4、5、6、7、8 接口,用于连接各类电子件,并通过上传的编程程序来控制电子件执行编程命令。 2. RGB 全彩灯 RGB 全彩灯本身没有电源,没有开关,需要通过 5pin 连接线与控制板相连,由控制板的锂电池供电,并由控制板的编程控制亮灭。仔细观察,还可以看到 LED 灯有 3 个小灯,可通过调节每个灯的颜色、饱和度、亮度等调节灯的颜色。 （二）所需要物料清单 三、协作搭建，编程创作 请同学们以小组为单位查看微课或者导学案操作步骤合作完成连接台灯。 （一）电子模块连线与安装 扩展库集成了当前市场流行的大多数开源硬件。本节课使用的 Arduino Nano 控制器的核心就是 Nano 开发板。 下面选取 Nano 控制板,①用 5pin 连接线将控制板与 RGB 全彩灯连接。 ②将 RGB 全彩灯和控制板固定在台灯上。 注意：控制板与 RGB 全彩灯连接的端口不同，编程过程中所需设置的端口也会不同，为了统一，设定 RGB 全彩灯连接 3 号端口。 请完成的小组检查是否正确。好，准备完毕。仅有硬件是无法工作的，我们还要有程序来指挥和控制才行。接下来我们就需要编写程序。 （二）编写程序 编程任务：让 LED 台灯的三种颜色交替 3 秒闪亮。 1. 登录 Scraino 平台 打开 Scraino 界面；点击左下角【扩展】，打开【Arduino Nano】；将舞台切换成代码模式。 2. 程序编码 ①选择 Nano 主程序命令拖拽到程序建构区。 ②在【Nano】模块中选择控制灯颜色的命令，并设置接口（接口 3）。因为编程任务是重复执行任务，所以任务指令需要嵌入 loop 标注下执行。 ③根据编程任务分别从【Nano】模块中选择控制灯颜色的命令，依次将红灯、绿灯、蓝灯进行设置，并在每个颜色灯的命令下添加时间控制模块，限定灯亮时间为 1 秒。 这样，编程操作就算完成了！小技巧： 在主程序的编程区域内，右击某一命令可以复制或删除。删除某一命令时，也可以拖拽至左侧命令选择区，编程语句自动删除。 3. 编译上传 将控制板开关打开，用数据线将控制板与电脑连接，选择“连接 —COM4”(选择最大端口)选项，并点击“上传到控制器”标志进行上传。 四、上传测试，反馈改进 用数据线将 Nano 控制板与电脑进行连接,选择连接 COM 串口,然后将编写好的程序上传到 Nano 控制器中,运行程序, 就会看到 LED 灯闪烁。 点击右上方的“上传到控制器”按键进行上传;程序自动执行“编译中”→“上传中”→“上传成功”。 五、分享交流，拓展延伸 1. 通过编程，试着点亮别的颜色的灯，调整灯亮的时间长短，比一比谁的作品更有创意！ 2. 如果我们想设计一款护眼台灯，让台灯的照明光线强度随着环境光线强度自动调节，需要什么设备呢？ （光线传感器） 学科网（北京）股份有限公司 $$