首屆北京科技大學(xué)微課教學(xué)比賽-課程介紹

1、制作環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器微課教案微課名稱： 制作環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器微課時(shí)長(zhǎng)： 6'18''所屬課程： 走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)教材選用： 王恒心、陳銳主編的邊做邊學(xué)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人民郵電出版社， 2016應(yīng)用年級(jí)： 中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)一年級(jí)或計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)二年級(jí)教學(xué)背景： 以前關(guān)于“傳感器”的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)傳感器的感覺是“只聞其聲、不問其用”，一看到板子上“豐富”的針腳就“近而遠(yuǎn)之”！傳感器上針腳有什么作用？如何將不同的傳感器連接到 Arduino 主控板上？怎樣將傳感器和照明、報(bào)警等設(shè)備連接起來？也就是如何編寫它們的邏輯行為？所以本節(jié)微課在上節(jié)課學(xué)習(xí)光控路燈制作的基礎(chǔ)上，通過制作“制作環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器

2、”，形象直觀地展示了：火焰?zhèn)鞲衅骱吐曇魝鞲衅鞯尼樐_和作用，如何將兩個(gè)傳感器連接到 Arduino 板上，如何根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行邏輯行為編寫等。教學(xué)目標(biāo)：1、了解日常生活中各種傳感器作用的一些現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)傳感器的作用，熟悉火焰?zhèn)鞲衅骱吐曇魝鞲衅鞯幕窘Y(jié)構(gòu)；2、能根據(jù)實(shí)際需要分析如何利用火焰?zhèn)鞲衅骱吐曇魝鞲衅髟O(shè)計(jì)制作環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器；3、會(huì)將火焰?zhèn)鞲衅骱吐曇魝鞲衅鬟B接到Arduino 板上、進(jìn)而和計(jì)算機(jī)連接，會(huì)根據(jù)具體需求進(jìn)行邏輯分析，完成火焰?zhèn)鞲衅骱吐曇魝鞲衅骱?LED燈連接的邏輯行為的編寫，能夠?qū)⒊绦蛏陷d到Arduino 板上 , 實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器效果；4、感受火焰?zhèn)鞲衅骱吐曇魝鞲衅髟谖覀內(nèi)粘Ｉ?/p>

3、中的運(yùn)用；5、培養(yǎng)分析問題的能力和勇于探究的精神。教學(xué)重點(diǎn)： 傳感器和 Arduino 板的連接，傳感器和 LED燈連接的邏輯行為的編寫。教學(xué)難點(diǎn)： 根據(jù)實(shí)際分析如何編寫傳感器和LED燈連接的邏輯行為。教學(xué)方法： 演示操作教學(xué)過程：環(huán)內(nèi)容節(jié)一、展示日常生活中的火焰報(bào)警器、聲音傳感器等幾個(gè)常見的利用傳感器實(shí)新例，引入課題。課導(dǎo)入聲音傳感器是一款基于麥克風(fēng)為聲音檢測(cè)的傳感器，可用來對(duì)周圍環(huán)境中的聲音強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，具有 300 倍的放大器，輸出模擬信號(hào)能使用 3.3V 和 5V 為基準(zhǔn) AD采集，可以用來實(shí)現(xiàn)根據(jù)聲音大小進(jìn)行互動(dòng)的效果、制作聲控機(jī)器人、聲控開關(guān)、聲控報(bào)警等。形象地介紹聲音傳感器的作用

4、和結(jié)構(gòu)；二、知識(shí)講解藍(lán)色：模擬信號(hào)輸出紅色：電源正灰色：電源地具有輸出大小調(diào)節(jié)電位器，根據(jù)圖示，Max 方向輸出最大，Min 方向輸出最小火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕硖綔y(cè)火源或其它波長(zhǎng)在 760 納米 1100 納米范圍內(nèi)的光源。在滅火機(jī)器人比賽中，火焰探頭起著非常重要的作用，它可以用作機(jī)器人的眼睛來尋找火源或足球。 利用它可以制作滅火機(jī)器人、足球機(jī)器人等。 火焰?zhèn)鞲衅鞯奶綔y(cè)角度達(dá) 60 度，對(duì)火焰光譜特別靈敏， 2 個(gè) M3安裝孔，可以穩(wěn)定模塊不會(huì)旋轉(zhuǎn)。 這款火焰?zhèn)鞲衅髂茉?-25 到 85 攝氏度下工作，性能穩(wěn)定可靠。藍(lán)色：模擬信號(hào)輸出紅色：電源正灰色：電源地以“環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器”過程為例，演示講解火

5、焰?zhèn)鞲衅?、聲音傳感器和Arduino 板的連接，以及傳感器與LED燈的邏輯行為程序的編寫與運(yùn)行：（ 1）實(shí)驗(yàn)器材介紹 ：將所有設(shè)備平鋪在桌面上，非常直觀的看到相應(yīng)的器材。三、安裝 arduion 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的 PC 一臺(tái)，arduion 傳感器套件中的主控板和演擴(kuò)展板各一個(gè)，綠紅黑數(shù)字連接線二條，藍(lán)紅黑模擬連接線二條，USB示數(shù)據(jù)線一條，兩個(gè)LED 紅燈模塊作為報(bào)警器，一個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?，一個(gè)聲操音傳感器。作（ 2）物理連接 ：將擴(kuò)展板和主控板插好，利用各種線纜將火焰?zhèn)鞲衅?、聲音傳感器、兩盞LED 紅燈與 Arduino 擴(kuò)展板上相應(yīng)針腳連接，再將Arduino 主控板與電腦連接。供電后主控板指示燈

6、點(diǎn)亮。（ 3）程序編輯與運(yùn)行： 打開 ArduBlock 編程環(huán)境；這樣一個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器的程序就完成了，點(diǎn)擊 ArduBlock 上方的上載到 Arduino ，將程序加載到主控板。（4）測(cè)試：當(dāng)火焰靠近火焰?zhèn)鞲衅魈綔y(cè)范圍時(shí)LED 燈就“亮”，反之燈就“滅”；當(dāng)聲音超過聲音傳感器指定數(shù)值時(shí)LED 燈就“亮”，反之燈就“滅”?！爸谱鳝h(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器”實(shí)踐過程中的注意事項(xiàng)：（1）在進(jìn)行物理連接各個(gè)設(shè)備時(shí)，要注意連接的針腳編號(hào)、數(shù)字還是模四、 擬針腳。要（2）Arduino 板和電腦連接以后要注意用于通信的串口是否驅(qū)動(dòng)起來，點(diǎn)如果沒有驅(qū)動(dòng)起來Arduino 板和電腦是無法傳輸數(shù)據(jù)的！特別是在出現(xiàn)總故

7、障時(shí)根據(jù)情況要檢查串口。結(jié)（3）編寫火焰?zhèn)鞲衅?、聲音傳感器?LED燈的邏輯行為時(shí)一定注意傳感器臨界值的設(shè)定，這影響到程序的靈敏性。（4）選擇編程模塊時(shí)注意實(shí)際產(chǎn)品模塊和通用模塊效果是一樣。五、展示一個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?、聲音傳感器的影視片段，引?dǎo)學(xué)生思考如何利用鞏火焰?zhèn)鞲衅?、聲音傳感器?LED紅燈、蜂鳴器等實(shí)現(xiàn)安全報(bào)警的功能，對(duì)固微課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課后延伸。提升教學(xué)總結(jié)：本節(jié)微課先對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常見到的環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器進(jìn)行了分析，形象地說明了人火焰?zhèn)鞲衅?、聲音傳感器的功能和作用；通過實(shí)物實(shí)驗(yàn)效果演示了兩種傳感器的“感覺”功能，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)傳感器在我們生活的應(yīng)用。并利用視頻演示了“制作環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警器”的完