内容正文:
null六年级上册
简易互动媒体作品设计
粤教版
认识Arduino硬件主板
认识传感器
连接并制作作品
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新 知 讲 授
视频中的摇头变速小风扇是不是很神奇呢?它就是利用Arduino硬件主板加上图形化编程控制等一同完成的。本节课我们也来学习如何用Arduino来制作简单的数字互动小作品吧!
任务单
认识Arduino硬件主板
Arduino板是一块开源主板,它可以搭接各种传感器、马达、喇叭等设备。我们可以通过程序对其进行操作,读取环境数据、设置电源开关、控制家用Arduino板让我们轻松创造出属于自己的数字互动作品。
认识Arduino硬件主板
Arduino板的型号有很多:
Arduino UNO:最为常见和受欢迎的一款,适合初学者。它具有 14 个数字 I/O 引脚(其中 6 个可提供 PWM 输出)以及 6 个模拟输入引脚,能够满足多种基础项目的需求,如简单的传感器数据采集与控制、小型机器人的驱动等
认识Arduino硬件主板
Arduino板的型号有很多,此外还有:
Arduino Nano:尺寸小巧,便于携带和嵌入到小型项目中。它同样具备丰富的 I/O 引脚,且性能与 UNO 相当,可应用于对空间要求较高的场景,如可穿戴设备、微型传感器节点等。
Arduino Mega:拥有更多的数字和模拟 I/O 引脚,以及更大的内存和更高的处理能力,适合较为复杂、对资源需求较高的项目,像大型机器人控制系统、数据采集与处理系统等。
Arduino Due:基于 ARM Cortex-M3 内核,具有更高的性能和处理速度,能够满足一些对实时性和计算能力要求较高的应用,例如音频处理、高速数据通信等。
认识传感器
光敏传感器是对外界光信号或光辐射有响应或转换功能的敏感装置。
传感器的种类有很多,你还知道哪些传感器?
认识传感器
温度传感器
原理:温度传感器主要是利用物质的某些物理特性随温度变化而变化的规律来测量温度。例如,热敏电阻(NTC 或 PTC)是一种常见的温度敏感元件,NTC(负温度系数热敏电阻)的电阻值随温度升高而降低,PTC(正温度系数热敏电阻)则相反。另一种是热电偶,它基于塞贝克效应,当两种不同的金属连接在一起形成闭合回路时,由于两个连接点的温度不同,会产生温差电动势,通过测量这个电动势就可以得到温度差。
认识传感器
红外传感器
原理:热释电红外传感器可以检测人体或其他物体发出的红外线。当红外线照射到热释电材料上时,会引起材料温度变化,从而产生电荷变化,将这种变化转换为电信号,就可以检测到红外辐射。还有红外接近传感器,它发射红外线,当有物体靠近时,反射的红外线被接收,通过检测反射光的强度来判断物体的距离。
认识传感器
湿度传感器
原理:电容式湿度传感器是比较常见的一种,其原理是利用吸湿材料(如高分子聚合物)吸收空气中的水分后,电容值会发生变化。还有电阻式湿度传感器,其吸湿材料吸收水分后,电阻值会随之改变。通过测量电容或电阻的变化,就可以得到相对湿度的信息。
认识传感器
这是杜邦线,用来连接Arduino板和传感器。
这是USB Type-B 数据线,用来连接电脑和Arduino板。
连一连
按照图中的方法,将它们连接起来并把Arduino板和光敏传感器放入盒子。
连一连
将USB数据线连上电脑,打开xDing软件,点击菜单中的“连接”选项,选择正确的串口;点击菜单中的“控制板”选项,选择“Arduino Uno”
做一做
连接成功之后,我们还需要用xDing对Arduino板进行程序编制。打开xDing软件,为默认角色添加以下代码。运行程序,打开和关闭盒子,对程序进行调试。
小贴士
播放的警报声音Space Ripple在声音库里的电子声文件夹内。同学们也可以导入其他警报声音文件。
我展示
制作“神奇的盒子”并向同学们展示。在制作过程中你遇到了哪些问题?又是怎么解决的?与同学们分享交流一下。
想一想
生活中,有些冰箱门打开后,如果长时间不关闭,就会发出警报声。修改一下程序,让我们的“盒子”也实现这样的功能吧!
试一试
利用Arduino板、传感器等硬件,还可以做出很多数字互动作品,如“浇水提醒器”“ 自侦测闸机系统”等。
试一试
你还能设计制作出什么有趣、实用、创新的作品呢?和同学们一起交流、探索。
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