【mPython】基于Mpython平台验证水温的变化

一、【思路】

《水温的变化》是青岛版三年级上册科学第二单元第七课的内容，

常温下，热水的温度是如何变化的？有三种答案，

有人认为热水一开始降温很慢，越往后越快；

有人认为热水降温的速度是均匀的；

有人认为热水的温度一开始降得会很快，越往后越慢；

怎样证明哪种猜想是正确的呢？

教科书使用温度计连续测热水的温度变化，并作简单记录，

但实验很繁琐，数据误差很大，总觉得很抽象。

今天，我们借助开源硬件掌控板，我们一起探究水温的变化，验证我们的猜想。

二、【环境 】

1、硬件： 掌控板 编程板
2、软件：mPython

三、【流 程】

1.认识Mpython工作界面，

界面分成上、下二部分；

上：1菜单栏，下：工作区；工作区又分5个区域，

分别是2模块区、3指令区、4编程区、5仿真区/探究区和6交互区。

2.连接掌控板,
通过数据线连接掌控板和计算机，打开mPython0.5.3，在菜单栏切换为“图形模式”下，选择连接设备：串口com15；
3.烧录固件
在设置菜单中，烧录最新固件，选择一个固件掌控板官方固件(2020-11-18)，确定；

四、【编写程序】
1.模块区中扩展块中添加Bluebit，热敏电阻模块 ；添加数学模块：分别添加初始化图标列标题 打印数据到图标;

2.初始温度数据，初始图标标题，显示:基于Mpython平台的水温变化
采集热敏传感器数据,在探究区图标显示，在掌控板实时显示热敏传感器测到的温度数据,同时在交互区串口实时显示。

说明：
（1）.掌控板通过数据线与热敏传感器连接，必须打开掌控宝电源后，再刷入程序，否则，显示负值或者None！
（2）.热敏传感器对应模拟端口P0;P1;P2口，接下的时候一定看清，程序端口写错或者数据线插错，否则，显示负值或者None。
（3）. 咨询硬件工程师反馈说 ：“测试热敏传感器是V1.0的产品，测温上限是60度。如果超出60度，输出的数值None。”

五、【数据采集】
测量热敏传感器调试数值，利用Mpython串口窗口观察超声波接收的返回值：USB串口打印输出温度的返回值；

六、【点线显示】
在探究区以点线图的方式显示数据，观察数据变化；

七、【数据保存】
数据测量完成后，在探究区，右上角下载表格中温度数据。

八、【数据分析】
a.实验数据进行分析：

图a:曲线陡峭，降温快；

图b :曲线平缓，降温慢

观察测量温度变化统计图表，发现以下规律：
1.时间越长，水温的温度越低；
2.随着时间的延长，表示水温度曲线先陡峭，后平缓；
3.说明热水降温的规律:先快后慢，最后降到室温；

九、【知识拓展】
热敏电阻
1.定义：热敏电阻随温度升高而增大，可用于测量环境温度变化。
2.参数：
工作电压：VCC 3.3-5V
温度范围-10~100℃
模块尺寸：24x46x7.5mm

3.使用：
（1）使用前需将热敏电阻探头插入模块上的耳机接口，注意需将耳机头的金属部分完全插入；
（2）将模块接入模拟输入接口，可以直接获取温度值，单位为℃。