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[BXY高中信息技术教程] 「BXY」micro:bit 高中信息技术教程—植物管家 |
本帖最后由 EVE 于 2021-7-28 10:30 编辑 一、实践情境 随着社会的发展和生活水平的提高,人们逐渐追求高质量的生活,很多人会在家里或办公室种植一些花花草草以净化空气,陶冶情操。 但是很多养花的小伙伴会因为出差、旅游或者一些其他的原因,不能及时照料它们,短时间可能会影响其正常生长,长时间甚至会死亡。 为此,我们将创造一位植物管家,24小时全方位照料花花草草茁壮成长! 二、实践目标本实践项目运用micro:bit作为智能终端,通过土壤湿度传感器和防水温度传感器来采集土壤的湿度和温度,并借助水泵和继电器实现自动浇水和温度警报的功能。 三、知识目标
四、实践准备硬件清单:
软件使用:BXY编程软件其他:1、一盆植物、 知识链接
简介:这是一个简易的水分传感器,可用于检测土壤的水分。当土壤缺水时,传感器输出值将减小,反之将增大。传感器表面做了镀金处理,可以延长它的使用寿命。
简介:这是温度传感器的一种,相较于LM35温度传感器,防水18B20温度传感器最大的特点在于其防水性。正因此,它可以用于一些特定场景,比如土壤温度检测、热水箱温度控制等。
简介:水泵是输送液体或使液体增压的机械。这是新款潜水泵,可放置水中直接使用,4.5~12V宽电压供电范围,兼容性好。可用来做一些抽水类的小项目,像人造喷泉或者瀑布类的。也可用来为植物浇水,甚至为鱼缸换水。采用静音设计,工作时的音量小于40分贝。内有一个过滤器,并装有吸盘,因此能够紧紧地粘在光滑的表面上。
简介:继电器是一种用小电流去控制大电流运作的具有隔离功能的自动开关元件。关于继电器的详细介绍可见附录1。
简介:蜂鸣器是一种能够发出类似蜂鸣声音的器件。这里的蜂鸣器已被内置在I/O扩展版上。 五、实践过程在本项目中,我们将利用土壤湿度传感器和防水温度传感器,分三步创造一位植物管家,来实时检测植物生长时土壤的温湿度,并利用水泵和继电器实现自动浇水和温度警报。 1、实时检测土壤湿度 任务1:土壤湿度实时检测1、硬件搭建STEP1:将micro:bit开发板插入I/O扩展板,注意正反,LED点阵屏朝扩展板的“micro:bit”图标方向 2、软件编写STEP1:软件设置 (2)新建项目,保存并命名为“m2.1”。 STEP2:程序编写
3、运行调试STEP1:将土壤湿度传感器镀金部分插入花盆土壤中约2厘米 STEP2:点击“烧录”上传程序并观察点阵屏
任务2:自动浇水在上个任务中,我们已经完成了对于土壤湿度的实时检测,接下来,我们将在此基础上,添加自动浇水功能。当检测到的土壤湿度的模拟值低于临界值时,打开继电器开关,利用水泵进行浇水。 1、硬件搭建STEP1:利用螺丝刀将水泵正负线与转接头连接起来,步骤与成型图如下, STEP3:通过连接线将继电器连在扩展板的P2端口。 连接完成后如下图,
2、软件编写STEP1:软件设置 STEP2:程序编写
3、运行调试STEP1:将水泵浸没于水桶之中 STEP2:将水管插入花盆的土壤中 STEP4:点击“烧录”上传程序,并观察效果 任务3:温度警报在上个任务中,我们已经完成了植物在缺水时的自动浇水功能,而由于温度对于植物的生长同样重要,过高或过低的温度皆会对植物生长产生影响。因此接下来,我们将在上述实验基础上,添加温度警报功能。当检测到的温度超出生长范围时,使我们的装置发出警报声。 1、硬件搭建STEP1:将18B20 数字温度防水传感器与可插拔传感器转接器连接起来,步骤与成型图如下, STEP2:通过数字传感器连接线将防水温度传感器连在扩展板的P13端口。其中,红线和黑线分别对应电源正极和负极,绿线对应信号线,用来传输信号。 连接完成后如下图,
2、软件编写STEP1:软件设置 STEP2:程序编写
3、运行调试STEP1:将防水温度传感器金属端插入土壤中约1.5厘米。 STEP2:打开蜂鸣器开关 STEP3:点击“烧录”上传程序,并观察软件
六、延伸拓展思考:1、关于植物的生长,除了温度和土壤湿度之外还有什么因素会对其有影响呢?我们手头是否有工具可以对其进行测量? 2、我们都知道植物生长是通过光合作用的,但是到了黑夜因为没有了阳光而导致植物无法进行光合作用,如果我们想要加快植物生长就可以在光线不足的时候对其进行补光。但是如果一直亮着植物的补光灯会很费电,我们是否可以为我们的管家添加自动补光的功能弥补这一不足呢?
附录2:Micro:bit板引脚说明
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