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彬Ben
03月06日

生活创客系列教学设计:第三节 我是小创客,请您听从我的吩咐——输入输出设备介绍

一、项目内容

项目背景:我们能用眼睛欣赏美丽的景色,能用耳朵欣赏动听的歌曲……掌控板能用什么听从我们的吩咐?用什么感受美好的世界?

项目名称:显示按钮、光线传感器、麦克风、重力加速度传感器的数值;令蜂鸣器发出响声;

二、学习目标

1.掌握输入设备、输出设备;

2.了解实体按钮、触摸按钮的数字值;

3.了解光线传感器、麦克风数字值;

4.了解重力加速度的数值变化情况;

5.掌握让蜂鸣器发声的指令;

6.结合学到的知识制作作品;

三、知识导航

1.什么是输入设备?

2.什么是输出设备?

3.按键开关和触摸按钮是怎样的原理?

4.什么是重力加速度传感器?它有什么作用?

5.什么是蜂鸣器?它有什么作用?

四、知识链接

1.输入设备

输入设备是向计算机输入数据和信息的设备,是计算机与用户或其他设备通信的桥梁,输入设备是向计算机输入数据和信息的设备,是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。

掌控版的内置输入设备有:物理按键2个、触摸按键6个、麦克风、三轴加速度计、 光线传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器;

2.输出设备

输出设备(Output Device)是把计算或处理的结果或中间结果以人能识别的各种形式,如数字、符号、字母等表示出来,因此输入输出设备起了人与机器之间进行联系的作用。

掌控板的内置输出设备有:OLED屏、RGB灯*3、无源蜂鸣器。



3.按键开关

主要是指轻触式按键开关,也称之为轻触开关。按键开关是一种电子开关,属于电子元器件类,最早出现在日本[称之为:敏感型开关],使用时以满足操作力的条件向开关操作方向施压开关功能闭合接通,当撤销压力时开关即断开,其内部结构是靠金属弹片受力变化来实现通断的。

4.触摸开关

触摸开关,是科技发展进步的一种新兴产品。他一般是指应用触摸感应芯片原理设计的一种墙壁开关,是传统机械按键式墙壁开关的换代产品。能实现更智能化、操作更方便的触摸开关有传统开关不可比拟的优势,是家居产品的非常流行的一种装饰性开关。触摸开关按开关原理分类有电阻式触摸开关和电容式触摸开关。掌控板上使用的是电容式触摸开关,程序一般设置某一阈值作为分界点,小于这个阈值为开,否则为关。

5.重力加速度传感器

加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。在掌控板中,可测X方向、Y方向和Z方向的加速度值。

6.蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母"H"或"HA"(旧标准用"FM"、"ZZG"、"LB"、"JD"等)表示。

五、学习过程

1.掌控板的输出设备常用指令:

(1)OLED显示屏:掌控板的屏幕情况:1.3英寸OLED显示屏,支持16*16字符显示,分辨率128x64。图形操作命令在上两节已介绍。

(2)LED灯:掌控板有3个全彩LED灯,编号分别是0、1、2。LED灯的设置指令:

A、


,该图形指令在“系统资源”栏,将0号LED灯设为红色。使用时,可将“0”改为“1”或“2”;可点击红色位置,在弹出“选择颜色界面”,选择显示不同的颜色。选择黑色,可视为关闭。

B、


,该图形指令在“系统资源”栏,将0号LED灯设为红色。使用时,可将“0”改为“1”或“2”;通过设置R(红)、G(绿)和B(蓝)的数值,可使LED灯显示不同的颜色和亮度。R、G、B都输入0,设为黑色,可视为关闭。

C、




,这些图形指令在“系统资源”栏,同时操作3个LED灯。

(3)蜂鸣器:可播放音符。常用的命令:

A、


,该图形指令在“音乐”栏,在蜂鸣器播放四分一拍的C3音符(低音DO)。可选择不同的音符和不同节拍。

B、


,该图形指令在“音乐”栏,把


放入图形,可在蜂鸣器播放一连串的音符。点击


,可以增加或删除音符列表。

2.掌控板的输入设备常用指令:

(1)按键开关:利用按钮进行控制指令的执行;

A、


该图形指令在“事件”栏,当A(或B)按下(或松开)时,执行某些指令。

B、


,该图形指令在“系统资源”栏,获取A(B、A+B)按键引脚状态。按下时为“True”,松开是为“False”。

(2)触摸按钮:

A、


该图形指令在“事件”栏,当P(Y、T、H、O、N)被触摸(或释放)时,执行某些指令。

B、


,该图形指令在“系统资源”栏,获取P(Y、T、H、O、N)按键引脚状态。被触摸时为“True”,未触摸时为“False”。

C、


,该图形指令在“系统资源”栏,获取P(Y、T、H、O、N)按键引脚的模拟值。

(3)光线传感器:


,该图形指令在“系统资源”栏,通过光线传感器获取环境光线的模拟值(0-4095)。

(4)声音传感器:


,该图形指令在“系统资源”栏,通过声音传感器获取环境声音的模拟值(0-4095)。

(5)重力加速度

A、


,该图形指令在“系统资源”栏,通过重力加速度传感器获取X(Y、Z)轴方向的重力加速度;

B、


,该图形指令在“系统资源”栏,通过重力加速度传感器获取X(Y、Z)轴方向角度;

C、


,该图形指令在“系统资源”栏,通过重力加速度传感器获取掌控板是否被摇晃;

D、


,该图形指令在“系统资源”栏,通过重力加速度传感器获取掌控板是否向前(后、左、右倾斜)倾斜;

E、


该图形指令在“事件”栏,当掌控板被摇晃时,执行某些指令。

F、


该图形指令在“事件”栏,当掌控板向前(后、左、右倾斜)倾斜时,执行某些指令。

3.我是小创客:第一行显示“石碁社区教育学校”,按键后第二行:P显示“我”、Y显示“是”、T显示“创”、H显示“客”、O显示“!”,第三行姓名(如:王小明):按N显示“王小明”。

(1)第一行显示“石碁社区教育学校”:以坐标0,0,


(2)按键后第二行:P显示“我”、Y显示“是”、T显示“创”、H显示“客”、O显示“!”



(3)第三行姓名(如:王小明):按N显示“王小明”:


六、项目拓展

拓展1、红绿灯:按A键亮红灯,按B键亮绿灯;

按不同的键显示不同的内容。

拓展2、电子琴:屏幕显示“电子琴”,触摸P、Y、T、H、O、N键分别发出123456的音符;

当按A键时播放乐谱:


当按B键时播放乐谱:


拓展3、智能路灯:检测当前环境的光线和声量数值并显示出来;

如果光线太暗,让灯亮起来。

拓展4、抽奖系统:当掌控版被摇晃时,显示不同奖品号码在屏幕上;

显示不同的获奖等次在屏幕上。




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