#信息技术教材#小型开关系统

实验活动——搭建小型开关系统

一、实验目的及任务

1.体验和认识身边的过程与控制系统，认识输入、计算和输出的过程；

2.知道温度值、声音值等连续量可以经由阈值判断形成开关量；

3.实物搭建基于生活场景中由开关量形成的反馈系统。

二、实验内容

小型开关系统主要包括三个小型实验。

①迎宾门铃，当人进门时，自动播放语音提醒，用户可以自定义提示语；

②声控灯：当（有人经过）发出响声时灯就亮，否则熄灭；

③温控风扇，当温度高时，风扇就转动否则风扇就停止转动。

三、实验准备

编程软件：mPython编程软件

实验设备：计算机与实验模块（见下表）

四、预备知识

①认识硬件主控——乐动掌控

乐动掌控采用掌控板作为主控，内置蓝牙、WiFi、麦克风、光线、陀螺仪、三轴加速度、磁场、OLED屏、RGB灯、触摸按键等，配置丰富，塑胶一体式外壳，结构小巧，尺寸不大于60*60*30mm。同时，集成1000mAh大容量可充电锂电池，方便脱机运行；集成微型喇叭，支持音频播放；集成多种拓展接口，支持I2C、SPI通讯，支持电机、舵机驱动，兼容各种电子模块。侧面和底面开具多个乐高扩展孔位，兼容乐高积木，可完成多种创意应用。

②软件准备

Ⅰ.选择主控模式。打开mPython编程软件，点击菜单栏右上角的“设置”按钮，依次点击“高级设置”—“更换主控”—“乐动掌控”选项，之后关闭更换主控窗口；

Ⅱ.添加外接传感器相关指令（外接执行器/输出同样操作）。以添加“人体感应传感器”为例，点击软件界面左边编程指令中的“扩展”—“添加”按钮，在弹出的窗口中选择传感器模块，找到并加载“人体感应传感器”，此时指令区中就包含了人体感应传感器相关的指令。

五、实验步骤

1.迎宾门铃

任务介绍：当人进门时，自动播放语音提醒。

学习目标：认识开关类型传感器，使用开关类型传感器触发录放器播放。

实验设备与模块：乐动掌控*1、人体感应传感器*1、语音录放器*1

实验步骤：

Ⅰ.电路连接。使用连接线将人体感应传感器连接到乐动掌控P15引脚，将录放器连接到乐动掌控13、14号引脚，连接图如下图所示。

Ⅱ.程序编写

打印人体红外传感器的数值，并将有人和无人状态下传感器的数值写在表格当中。

当人体红外感应到人时，就会向乐动掌控反馈（值为0或1），当主控接收到人体红外被触发（值为1），就打开录放器，否则就关闭录放器，对应的程序设计如下图所示。

2.声控灯

任务介绍：当声音大时，灯亮几秒，否则灯关闭。

学习目标：认识连续类型传感器，将连续类型传感器转化为开关类型传感器触发灯亮。

实验设备与模块：乐动掌控*1

实验步骤：

Ⅰ.程序编写

打印声音传感器的数值，并将当前声音值的范围记录在表格当中。

使用条件判断，将声音传感器检测到的连续数值转化为开关量，如声音值>40时，就会向乐动掌控反馈，当主控接收到反馈时，就打开灯几秒，否则就关闭灯，对应的程序设计如下图所示。

3.温控风扇

任务介绍：当温度高时，打开风扇，否则关闭风扇。

学习目标：巩固连续类型传感器，将连续类型传感器转化为开关类型传感器触发风扇的开关。

实验设备与模块：乐动掌控*1、热敏电阻*1、风扇*1

实验步骤：

Ⅰ.电路连接。使用连接线将热敏电阻传感器连接到乐动掌控P0引脚，将风扇连接到乐动掌控M1引脚，连接图如下图所示。

Ⅱ.程序编写

温度高，风扇就转，将连续量数值转化为开关量，进行反馈和控制。

参考程序：