[Arduino技术课程(高中)]第七课水位报警模型

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[Arduino技术课程(高中)] 第七课水位报警模型

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本帖最后由 hnyzcj 于 2014-4-30 06:16 编辑

水位报警——水位报警模型
作者:陈杰
教学目标
知识与技能:
1.    使用LED、蜂鸣器制作水位报警模型。
2.    水位报警模型物理电路的正确连接。
3.    数字口与模拟口的使用
过程与方法:
1.  动手实验,正确连接物理电路,烧录程序。
2.  测试程序,查看实验结果。
情感态度价值观:
    使用电器元件进行创意设计。
教学重点
依据功能组水位报警模型电路,正确连接电路。
了解并掌握Arduino IDE程序结构,修改调试原有程序,改变功能。
教学难点
比较使用数字口与模拟口来完成实验

实验器材:
DFRobotArduino入门套件、Arduino ide 1.04

教学过程
1.情景引入
教师展示水位报警模型实验装置图或视频。
DSC00133.JPG

本课所需器材为:控制板、面包板、蜂鸣器、LED灯、一次性水杯、导线。生:学生准备相关器材。设计意图:案例引入,原理介绍,准备新实验器材。
2.新知讲授前面的课程中,我们使用的蜂鸣器只是让他简单的发出声音,本课通过简单设计让蜂鸣器在具体现实中得以应用。本课中我们使用导线、水杯,当水杯中的水位超过就是如果水位到达警戒水位时,警报灯会闪烁,同时会有声音提示。(1.)工作原理电路上结构应该很简单。利用的原理就是,其实水是能够导电的(纯净水除外),然后给水一个电压,用模拟口进行检测即可(之所以说是模型,实际环境会稍显复杂不能直接用电拿水当导体用)如果检测到电压说明水已经到了我们标定的水位了 (2.)连接电路
连线 拷贝.jpg

设计意图:介绍Arduino物理电路连接,为后面正确实验效果奠定基础。 (3.)烧录程序
void setup()
{
pinMode(A5,OUTPUT);   //让模拟口A5作为数字口输出
}
void loop()
{
intn=analogRead(A0);
if (n>=1)
{
   digitalWrite(A5, HIGH);  
pinMode(A2,OUTPUT);    //蜂鸣器频响 0.5秒
   tone(A2,800);
   delay(500);
pinMode(A2,INPUT);
   digitalWrite(A5,LOW);   
  delay(500);      
}
}将上述代码复制到IDE窗口中,先编译,如果无误后,再上传烧录至控制板中。完成后可以测试实验结果。

(4.)代码学习
tone()
在一个引脚上产生一个特定频率的方波(50%占空比)。持续时间可以设定,否则波形会一直产生直到调用noTone()函数。该引脚可以连接压电蜂鸣器或其他喇叭播放声音。在同一时刻只能产生一个声音。如果一个引脚已经在播放音乐,那调用tone()将不会有任何效果。如果音乐在同一个引脚上播放,它会自动调整频率。使用tone()函数会与3脚和11脚的PWM产生干扰(Mega板除外)。注意:如果你要在多个引脚上产生不同的音调,你要在对下一个引脚使用tone()函数前对此引脚调用noTone()函数。
语法:
tone(pin,frequency)
tone(pin,frequency, duration)
参数:
pin:要产生声音的引脚
frequency: 产生声音的频率,单位Hz,类型unsigned int duration
声音持续的时间,单位毫秒(可选),类型unsigned long

三.课堂练习
师:今天带大家一起使用了蜂鸣器、LED灯制作水位报警模型,有些同学已经发现此次使用的LED、蜂鸣器都是采用了模拟口作为输出口。请你尝试下面的做法,观察结果。
1.接水导线2的GND导线(绿色)如果延长,接入LED的GND口,观察实验结果是否有变化。
2.LEDA5口改置数字口5,蜂鸣器A2口改为数字口2,观察实验结果是否有变化,如何修正

四.学习总结
正确连接电路,实现相应功能。尝试改变电路连线、数字口与模拟口使用对比,修改程序。

Rockets  NPC

发表于 2014-5-6 13:39:35

实际上这个原理在工业上也是用的。
http://item.taobao.com/item.htm? ... &id=23015688784
有这样的传感器
可以做成探针的样子,可以引导学生试着做更多水位的试验。
例如低中高水位,这样更有实际应用的意义。
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-5-23 09:21:48

这个建议非常好。
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-5-23 09:22:33

后面会做这方面的改进 ,做关于多水位系统的模型 。
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yoyojacky  初级技匠

发表于 2014-11-6 01:28:05

雨滴传感器也可以用进来吧?
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yoyojacky  初级技匠

发表于 2014-11-6 01:28:16

雨滴传感器也可以用进来吧?
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-11-23 09:28:30

我这节没有用,哈哈
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KinFu  高级技师

发表于 2014-11-25 17:22:39

可以做工作坊
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-11-25 18:37:05


什么工作坊?
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Youyou  初级技匠

发表于 2014-11-25 20:59:45

貌似我们的电导率套件也可以试试看。
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-11-25 21:05:44

Youyou 发表于 2014-11-25 20:59
貌似我们的电导率套件也可以试试看。

地址发来看看
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-11-25 21:39:18

Youyou 发表于 2014-11-25 21:11
http://www.dfrobot.com.cn/goods-882.html

兄弟,你知道你这叫啥吗?杀鸡用牛刀。
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Youyou  初级技匠

发表于 2014-11-25 23:26:24

hnyzcj 发表于 2014-11-25 21:39
兄弟,你知道你这叫啥吗?杀鸡用牛刀。

关键不是看什么刀,而是什么鸡。
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2014-11-26 18:37:33

Youyou 发表于 2014-11-25 23:26
关键不是看什么刀,而是什么鸡。

小鸡小鸡
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牛哥两千  管理员

发表于 2015-1-9 18:06:16


你的课程开成工作坊,让小朋友来学习
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hnyzcj  超级版主
 楼主|

发表于 2015-1-9 19:23:02

牛哥两千 发表于 2015-1-9 18:06
你的课程开成工作坊,让小朋友来学习

我想呀,关键得在淮南这边找个地方。
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