根據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的學(xué)習(xí)目標(biāo),小學(xué)科學(xué)教材中有關(guān)于人工智能的內(nèi)容,主要涉及工程設(shè)計(jì)、自動控制等內(nèi)容。本期介紹一款多功能自動控制系統(tǒng)套件,可以按光照、聲音、溫度、濕度等條件實(shí)現(xiàn)自動控制
1.自動控制主控板
2.自動控制主控板結(jié)構(gòu)功能表
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注意:本教具采用USB-type5V供電,可以使用5V充電器、充電寶、電腦USB供電,禁止使用其他電源。
本教具分主控板、執(zhí)行單元、傳感器單元和控制單元四個(gè)部分??刂茊卧墓δ荛_關(guān)用來切換傳感器,閾值旋鈕用來控制觸發(fā)數(shù)值。傳感器用來檢測環(huán)境,也可以起到控制作用。傳感器可以檢測當(dāng)前光感(光敏傳感器,非儀器值),溫度、濕度(溫濕度傳感器),音量大小(聲音傳感器,非儀器值),當(dāng)檢測值達(dá)到閾值旋鈕設(shè)定值時(shí),LED會亮起且繼電器吸合。繼電器有三個(gè)輸出端,中間引腳是公共端,另外兩側(cè)分別是常開端和常閉端。繼電器用弱電流控制大電流,低電壓控制大電壓(公共端和常開端構(gòu)成一個(gè)開關(guān),公共端和常閉端構(gòu)成一個(gè)開關(guān),繼電器輸出端相當(dāng)于一個(gè)單刀雙擲開關(guān))。例如,可以把玩具風(fēng)扇的開關(guān)接到繼電器的公共端和常開端(或常閉端),用來控制玩具風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.實(shí)驗(yàn)過程
⑴電路連接
①插入導(dǎo)線,連接繼電器;
②連接電動機(jī)小風(fēng)扇;
③連接繼電器和電池盒,繼電器導(dǎo)線公共端與電池盒紅色導(dǎo)線連接;
④連接電池盒與電動機(jī),電池盒黑色導(dǎo)線與電動機(jī)黑色導(dǎo)線連接;
⑤連接電動機(jī)與繼電器,電動機(jī)紅色導(dǎo)線與繼電器常開端連接。
⑵調(diào)整繼電器閾值,控制電風(fēng)扇
①用溫度控制繼電器:按功能開關(guān),選擇進(jìn)入溫度頁面,旋轉(zhuǎn)閾值旋鈕,把閾值調(diào)整在22,當(dāng)溫濕度傳感器檢測到溫度達(dá)到22℃時(shí),繼電器工作,發(fā)光管亮起,電風(fēng)扇開始工作;
②用濕度控制繼電器,讓電風(fēng)扇工作:按功能開關(guān)選擇,進(jìn)入濕度頁面,旋轉(zhuǎn)閾值旋鈕,把閾值調(diào)整在55,當(dāng)溫濕度傳感器檢測到濕度達(dá)到55%rh時(shí),繼電器工作,發(fā)光管亮起,電風(fēng)扇開始工作;
③用光感量控制繼電器,讓電風(fēng)扇工作:按功能開關(guān),選擇進(jìn)入光感頁面,旋轉(zhuǎn)閾值旋鈕,把閾值調(diào)整在670,當(dāng)光敏傳感器檢測到閥值為670時(shí),繼電器工作,發(fā)光管亮起,電風(fēng)扇開始工作;
④用聲音大小控制繼電器,讓電風(fēng)扇工作:按功能開關(guān),選擇進(jìn)入聲音頁面,旋轉(zhuǎn)閾值旋鈕,把閾值調(diào)整在60,當(dāng)聲音傳感器檢測到聲音達(dá)到60分貝時(shí),繼電器工作,發(fā)光管亮起。電風(fēng)扇開始工作。
⑶控制蜂鳴器
在電路中連接好蜂鳴器,參考控制電風(fēng)扇方法控制蜂鳴器。
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