第七课水位报警模型

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。

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


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.将LED处A5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。

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。

这个建议非常好。

后面会做这方面的改进 ，做关于多水位系统的模型 。

雨滴传感器也可以用进来吧？

雨滴传感器也可以用进来吧？

我这节没有用，哈哈

可以做工作坊

KinFu 发表于 2014-11-25 17:22
可以做工作坊

什么工作坊？

貌似我们的电导率套件也可以试试看。

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

hnyzcj 发表于 2014-11-25 21:05
地址发来看看

https://www.dfrobot.com.cn/goods-882.html

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

兄弟，你知道你这叫啥吗？杀鸡用牛刀。

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。

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

hnyzcj 发表于 2014-11-25 18:37
什么工作坊？

你的课程开成工作坊，让小朋友来学习

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。