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彬Ben
03月07日

生活创客系列教学设计:第九节 自动风扇——红外线人体移动传感器与电机

一、项目内容

项目背景:风扇是生活中不可缺少的电器,在炎热的夏天,给我们丝丝的清凉。你在使用风扇时,是不是人离开后常常忘记关风扇?除了浪费资源外,还给家居带来安全隐患。本节课,我们就利用技术手段解决这个生活问题。

项目名称:自动风扇-人在自动开启风扇,人离开自动关闭风扇。

二、学习目标

1.了解掌控板的扩展板

2.区分外接传感器的接线柱

3.了解红外线人体移动传感器的工作原理

4.了解电机的工作原理

三、知识导航

1.什么是扩展板?

2.在传感器与其他电路板中常见到GND、VCC、VIN、OUT、AO、DO等接线柱,他们分别表示什么?

3.热释电红外传感器是怎么工作的?

4.电机的构成与工作原理?

四、知识链接

1.扩展板:是一种能将掌控板输入、输出接口引出,方便用户接线的一种设备。它能改变接线方式,而不会增加接口数量。掌控板兼容Micro:Bit的扩展板,但接入时,OLED显示屏的方向与Micro:Bit的LED矩阵方向相反。

2.接线说明:

VCC:C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压。

VDD:D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压,在普通的电子电路中,一般Vcc>Vdd 。

Vin一般是电压输入,或本处电源=输入电压;

VSS:S=series 表示公共连接的意思,也就是负极。

VEE:负电源电压

GND:公共地端。

+:电源正极。

-:电源负极。

S、OUT:信号输出。

DO:数字信号输出

AO:模拟信号输出

在掌控板的扩展板每个外接的接口都是3个接线柱,分别是黑色GND、红色VCC和其他颜色(黄、绿、蓝等)S。与传感器连接时,常见的连接方式是将传感器的VCC、Vin、+或VDD等连接在掌控板的VCC(+)上;将传感器的GND、-或VSS等连接在掌控板的GND上;将传感器的S、OUT、DO或AO等连接在掌控板的S接口上。

3.热释电红外传感器在结构上引入场效应管,其目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用,因而需要用电阻将其转换为电压形式。故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。

4.电机:电机(英文:Electric machinery,俗称"马达")是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。

五、学习过程

1.接线:将热释电红外传感器接在P1上


热释电红外传感器接线


扩展板接线

2.输出热释电红外传感器的状态,并观察变化情况


3.利用热释电红外传感器控制RGB灯


4.利用热释电红外传感器控制门铃


5.利用热释电红外传感器控制风扇(电机)


六、项目拓展

1.拓展1:当有人经过,且环境亮度较低时,打开RGB灯;否则关闭RGB灯。

2.拓展2:当感应有人闯入后延时3秒报警,3秒内按a、b键可解除报警。







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