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第八课 智能风扇


2019-10-24 11:50:33


作品图片


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情景描述


电风扇曾经是很多家庭上个世纪八、九十年代最重要的消暑电器,拥有一台自己独自享用的电风扇是那个年代很多孩子梦想的礼物。本课我们将制作一个使用红外遥控器控制风扇转动以及可以进行调速的智能小风扇,甚至还可以为它加上其它的传感器,使得小风扇更智能。


知识与概念


要学习本课的案例,需要了解以下的概念与原理:

1.电机

电机,也叫“马达”,是依据电磁感应原理将电能转换为机械能的一种装置,很多常用电器和机械的动力源都是各种各样的电机。

电机根据输入电源的不同,可以分为使用直流电的直流电机、使用交流电的交流电机。好搭bit里的电机是一种直流电机,能够将输入的直流电能转换为机械能,可以带动乐高积木进行旋转。

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2.红外遥控

红外遥控是广泛应用与生活电器的远程控制方式,需要一个红外信号发射器,一个红外信号接收器。

红外遥控器是一种红外线发射装置。好搭bit套件中的红外遥控器有17个按键,除了0-9这十个数字以外,还包括四个方向键、“OK”键以及“*”、“#”键。红外遥控器每个按键都有对应的按键值,可以根据需要在程序中定义不同的功能。

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红外接收模块一般与红外发射器一起使用,它能够接收发射器发射的红外线,然后将接收到的红外线信号转换为电信号,经过处理后还原为红外发射器发射的按键值。

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要制作本课的范例作品,还需要学习以下新的指令:

电机指令

1.“电机转动”指令

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在HaodaBit类别指令中,使用这个指令可以设置指定端口电机的正转和反转以及转的速度。指令默认端口是“MA”、”正转”、转速是“0”;通过单击第一个参数的下拉列表,可以选择电机的连接端口MA和MB;通过对第二个参数下拉列表选择正转和反转;第三个参数可以设置转动的速度,它的取值范围是(0,255)。


2.“电机停止转动”指令

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在HaodaBit类别指令中,使用这个指令可以停止指定端口电机转动。默认是MA端口,可以选MA和MB两个端口。


红外遥控指令

3.“设置红外接收端口”指令

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在HaodaBit类别指令的“红外”中,使用这个指令可以设置红外接收的端口。默认是P0端口,通过单击下拉列表,可以选择P0~P2这3个模拟端口和P8、P12、P16这3个数字端口。只有设置一次,放在“当开机时”默认指令下。


4.“当接收到红外信号值时”指令

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在HaodaBit类别指令的“红外”中,使用这个给主控板设定一个限定,当接收信号时,执行这个里面的编写的程序。


5.“读红外值”指令

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在HaodaBit类别指令的“红外”中,读取红外值指令相对于其他输入指令,即将红外读取的值储存在这个指令,与红外按键的值进行比对使用。


6.“红外按键值”指令

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在HaodaBit类别指令的“红外”中,红外按键值指令是为了方便用户使用制作的图形化指令,可以通过下来菜单来选择对应红外遥控器上的按键。


作品制作


1.作品描述

智能风扇是对电机、红外遥控以及相关指令进行综合应用的案例,使用红外遥控对风扇进行控制,当红外遥控器按下1时,电机转动,带动乐高积木转动,风扇开机,风速为低级风;当按下2时,风速调为中级风;当按下3时,风速调为高级风;当按下#时,关掉风扇。程序编写完成后,再通过乐高积木搭建,搭出一个风扇的结构造型,摆放在桌面使用。


2.硬件连接

将模块与haoda:bit连接起来:电机连接在“MA”端口,红外接收模块连接在P0端口;接着haoda:bit与计算机连接,将haoda:bit开机,确定电脑资源管理器跳出“MICROBIT”U盘,进入下载模式。

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3.让电机转动起来

登录“好好搭搭”网站,选择“创作”栏目中的“好搭bit模板”,进入“haoda:bit编程设计页”进行编程。

要让电机旋转起来,可以使用“电机转动”指令,具体程序代码如下图所示:

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试一试:根据上图代码,按下表要求修改参数值,编译后下载到主控板上,观察不同参数下风扇旋转的状态,最后将观察结果记录到表格中。

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 4. 点阵屏显示红外遥控器按键值

要让点阵屏显示红外按键值,需要先在“当开机时”默认指令下使用“设置红外接收端口”指令,然后在“当接收到红外信号”指令下编写程序,使用“显示数”指令和“读红外值”指令来实现,具体程序如下图所示:

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试一试:按下红外遥控器上的按键,你发现了什么?


5.智能风扇

使用红外遥控器来控制风扇的开关以及风速,当红外遥控器按下1时,电机转动,带动乐高积木转动,风扇开机,风速为低级风;当按下2时,风速调为中级风;当按下3时,风速调为高级风;当按下#时,关掉风扇。程序代码如下:

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试一试:进一步修改程序,让点阵屏加上一些提示,让风扇更加的智能。


拓展与思考


除了使用红外遥控来控制风扇,你还能让风扇的更智能、更有趣吗?

我打算这么做:____________________________________________________________________________________________________________________。

做的时候需要注意:________________________________________________________________________________________________________________。