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温控风扇教案
2020-10-20 10:21:58 ℃2.2 温控风扇 一、教材与学生情况分析 《温控风扇》位于《麦克造物记——基于造物粒子的创客手册》课程的第二章《牛刀小试》的第二课,通过前面的学习,学生已经学会了使用触摸传感器控制蜂鸣器,能够制作出暴躁的小猪。本节课将使用温度传感器来制作温控风扇。
二、教学目标 1.了解温度传感器采集环境温度的原理。
2.通过制作温控风扇,掌握去编程使用温度传感器的方法。
3.通过制作温控风扇,体验使用造物粒子制作智能人造物的神奇。
三、教学重难点 教学重点:使用温度传感器制作温控风扇 教学难点:使用阈值模块控制温度 四、教学流程
1.情境创设,引入新课 麦克家最近迎来了一个新的家庭成员——一只非常可爱的小鸡。小鸡的窝就在麦克房间的阳台上,平时由麦克负责照顾。最近天气太热了,每天中午麦克都会特地打开小电扇给小鸡降温。可最近有几次麦克不在家,忘记去给小鸡开风扇,小鸡还差点中暑了,有没有办法可以解决这个问题呢?
教师总结导入:使用温度传感器制作温控风扇,当外界温度高于一定数值时,风扇启动,给小鸡降温。
出示课题《温控风扇》。
2.教学新课 (1)温度传感器 温度传感器是常见的一种电子元件,它可以分为接触式和非接触式两类。接触式温度传感器必须要与被测试物体有良好的接触又称为温度计。非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。
这节课我们使用的温度传感器是基于LM35半导体的温度传感器,可以用来对环境温度进行定性的检测。LM35半导体温度传感器是美国国家半导体公司生产的线性温度传感器。其测温范围是-40℃到150℃,灵敏度为10mV/℃,输出电压与温度成正比。LM35线性温度传感器与Arduino专用传感器扩展板结合使用,可以非常容易地实现与环境温度感知相关的互动效果。实物图如下所示。
(2)线路与原理 将温度传感器连接在电源主板的输入端,将风扇模块连接在输出端,如下图所示。接通电源,简单的温控传感器就制作成功了。测试一下,发现这个作品似乎不是那么的灵敏,电风扇一直没有转动起来呢。如果要降低温度传感器控制风扇启动的温度值,就又需要用到阈值模块了。将阈值调节模块设定在一个合适的位置,如30度时,电扇就会开启。注意,阈值模块可以放在主板的输入端,也可以放在主板的输出端。
电源主板 风扇模块 阈值模块 温度传感器
(3)动手制作一:温控风扇电路搭建 选择电路搭建的基本模块,如下表所示。
类型 名称 图片 数量 电源主板 电源主板
1 输入模块 LM35 温度传感器
1 输出模块 风扇模块
1 功能模块 阈值模块
1 将上述模块按照逻辑电路图进行连接,连接图如下所示。
(4)动手制作二:温控风扇外形包装 使用辅助材料对温控风扇进行外形包装,如使用硬纸盒子制作温控风扇外形,成品图如下所示。
3. 拓展提升 尝试为温控风扇做出一个保护装置,将扇叶封在里面,以避免扇叶将人打伤。
请在这里画出你的作品示意图
4. 课堂总结 通过这节课,我们学习了温度传感器的使用方法,并配合使用阈值模块实现了对电风扇的控制,制作出了温控风扇。
5.布置作业
使用其他耗材包装温控风扇。
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