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        Arduino案例設(shè)計(jì)中的“借鑒”

        2022-05-30 10:48:04于悅
        關(guān)鍵詞:擋位借鑒遙控器

        于悅

        一、目標(biāo)案例

        在Arduino編程的教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)編程語(yǔ)句、功能模塊以后,能完成課程相關(guān)案例。達(dá)成教學(xué)目標(biāo)后,我提出了更高的要求:設(shè)計(jì)一個(gè)全新的作品。

        學(xué)生開(kāi)始思考,用學(xué)到的知識(shí)能做出什么作品?看到屋頂?shù)娘L(fēng)扇,有的同學(xué)便提出做風(fēng)扇。雖然風(fēng)扇的設(shè)計(jì)已經(jīng)很成熟,但對(duì)于剛?cè)腴T(mén)Arduino編程學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

        在學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)風(fēng)扇前,我對(duì)他們提出了兩點(diǎn)要求:第一,可以通過(guò)遙控器控制;第二,能夠多擋位調(diào)節(jié)風(fēng)速。

        二、學(xué)生設(shè)計(jì)

        我在課堂上深入介紹了紅外接收裝置及案例應(yīng)用,于是,學(xué)生選用了在課堂上學(xué)習(xí)使用過(guò)的紅外遙控器及VS1838B紅外接收頭(紅外遙控接收裝置,如圖1所示)。

        通過(guò)紅外遙控接收裝置控制輸出的高低信號(hào),從而控制電機(jī)的開(kāi)關(guān),帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng),即可實(shí)現(xiàn)遙控風(fēng)扇的啟動(dòng)與停止。然而,對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)多擋位調(diào)節(jié)風(fēng)速功能,大多數(shù)學(xué)生感到很為難,不知道該使用哪種編程語(yǔ)句。

        三、“借鑒”案例解決問(wèn)題

        針對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的難題,我提出解決問(wèn)題的方式為“借鑒”——借鑒相似的案例。

        課堂上,學(xué)生已掌握呼吸燈(燈光效果由明到暗或由暗到明的逐漸變化)的相關(guān)案例設(shè)計(jì)(程序如圖2所示),應(yīng)用PWM脈寬調(diào)制,即調(diào)節(jié)占空比,從而調(diào)節(jié)燈珠的亮度,實(shí)現(xiàn)呼吸燈效果。

        電機(jī)多種轉(zhuǎn)速與燈珠多種亮度實(shí)現(xiàn)的效果有相似之處,主要區(qū)別在于是否連續(xù)變化。圖2的呼吸燈程序用到了循環(huán)編程語(yǔ)句,設(shè)置模擬輸出量從0—255逐漸變大,實(shí)現(xiàn)燈珠逐漸變亮的效果。

        而目標(biāo)案例風(fēng)扇的多擋位風(fēng)速無(wú)需實(shí)現(xiàn)逐漸變化,所以不會(huì)用到循環(huán)語(yǔ)句對(duì)輸出量進(jìn)行賦值。要改變轉(zhuǎn)速,可直接設(shè)置模擬輸出量為0—255之間的某個(gè)固定參數(shù),并與紅外遙控器的相應(yīng)按鍵對(duì)應(yīng),即可實(shí)現(xiàn)紅外遙控調(diào)節(jié)多擋位風(fēng)速功能。

        四、設(shè)計(jì)成果

        學(xué)生的設(shè)計(jì)成果如圖3、圖4、圖5所示。按下紅外遙控器的“1”“2”“3”按鍵分別啟動(dòng)風(fēng)扇的低擋、中擋、高擋,按下“0”按鍵,風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

        五、總結(jié)與反思

        學(xué)生在設(shè)計(jì)新的案例時(shí),往往過(guò)于自信,急于創(chuàng)新,不會(huì)想到借鑒自己做過(guò)的設(shè)計(jì)。

        通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)紅外遙控多擋位風(fēng)速風(fēng)扇,我更加深入理解到,在Arduino編程設(shè)計(jì)的課堂上,教師不僅要教學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),更重要的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)將掌握的內(nèi)容進(jìn)行更廣泛地應(yīng)用,不僅局限于某一個(gè)特定場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)某一種特定效果,而是要做到舉一反三。

        學(xué)會(huì)找相似,“借鑒”也可以創(chuàng)造新設(shè)計(jì)。

        (欄目編輯? 秦銀銀)

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