闽教版信息技术八年级下册 2021-2022学年 第4课搭建救援机器人主题1认识超声波传感器课件(25张PPT)

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名称 闽教版信息技术八年级下册 2021-2022学年 第4课搭建救援机器人主题1认识超声波传感器课件(25张PPT)
格式 pptx
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 闽教版
科目 信息技术(信息科技)
更新时间 2022-03-06 19:48:25

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文档简介

(共25张PPT)
古田县第五中学
第4课搭建救援机器人
学习任务
随着电子技术,机械工程技术和人工智能的发展。机器人应用领域越来越广泛。例如,当地震或火灾等灾情发生时。如果救援人员第一时间无法直接进入灾害现场,可以派遭机器人进入灾害现场执行搜索和救援任务,如图4-1所示。
学习任务
这节课,我们将搭建一辆可以自主行走的机器人小车,让它能完成简单的救援任务,如图4-2所示。
本课的主要学习任务有:
1.了解超声波传感器的工作原理。
2.应用超声波传感器测距。
3.了解电机的应用。
4.搭建简易的救援机器人。
5.编写程序指挥机器人完成救援任务。
本课的主要学习任务有:
本课的主要学习任务有:
本课的主要学习任务有:
学习主题
主题1:认识超声波传感器
主题2:搭建简易的救援机器人
学习主题
学习主题
学习主题
主题1:认识超声波传感器
主题1:认识超声波传感器
主题1:认识超声波传感器
主题1:认识超声波传感器
主题1:认识超声波传感器
超声波传感器是能将超声波信号转换成其他信号(如电信号)的传感器。
超声波测距的原理:发射器发射出超声波,声波遇到被测物体后,返回被接收器接收,测量出超声波从发射到接收到回波的时间差,超声波的波速与时间差乘积的一半即为被测距离。
主题1:认识超声波传感器
超声波测距可用于倒车雷达、建筑工地,以及一些作业现场,如液位、井深、管道长度等的测量。常见的超声波传感器外观如图4-3所示。
动手实践:调试超声波传感器
动手实践:调试超声波传感器
动手实践:调试超声波传感器
动手实践:调试超声波传感器
动手实践:调试超声波传感器
搭建装有超声波传感器的机器人小车,将超声波传感器用于判读小车和障碍物之间的距离是否达到预设值(如5厘米),通过编写程序设推定小车与障碍物之间的预警距离值为5厘米,当超声波传感器检测到离障碍物的距离大于5厘米时,LED屏幕显示“√”;否则,显示“X"。
参考操作步骤
调试超声波传感器
参考操作步骤: (1)搭建机器人小车
①准备硬件器材,如图4-4所示
参考操作步骤: (1)搭建机器人小车
②将轮子按照缺口标识装入电机,用双面胶将电池盒固定在电机上方,装入3节7号电池(注意电池正负极朝向),如图4-5所示。
参考操作步骤: (1)搭建机器人小车
③按照端口标识将用于测距的超声波传感器插入扩展板中(机器人底盘),如图4-6所示。
参考操作步骤: (1)搭建机器人小车
④将micro:bit插入扩展板中,如图4-7所示。检测硬件之间的连接是否已正常。
参考操作步骤: (2)用数据线连接计算机
将数据线的一端连接micro:bit数据端口,另一端连接计算机USB端口,计算机系统显示新的盘符,说明micro:bit已被计算机正确识别。
参考操作步骤: (2)用数据线连接计算机
参考操作步骤: (2)用数据线连接计算机
参考操作步骤: (2)用数据线连接计算机
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
为便于对机器人套件进行编程,后续课的编程平台选用基于Scratch3.0 开发的Mind+。
①打开Mind+编程平台,单击“连接设备”下拉菜单,如图4-8
所示,根据主控板所占用的端口选中对应的选项,实时连接micro:bit。
注:如果计算机无法识别主控板,可使用“一键安装串口驱动”功能,解决设备连接问题。
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
②为便于调试,将编程模式切换到“实时模式”,单击“扩展”按钮,选择“套件”选项中的"micro:Maqueen(麦昆),如图4-9所示。
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
③编写如图4-10所示的程序,不断显示超声波传感器回传的数据。
④运行程序,用手或者书本作为障碍物,通过改变障碍物与超声波传感器之间的距离,读取超声波传感器检测到的数据,观察所测数据是否准确。
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
参考操作步骤: (3)用串口实时读取超声波传感器检测到的数据
参考操作步骤: (4)上传程序进行离线实地测试
①将编程模式切换到“上传模式”,单击“扩展”按钮,选择“mico:Maqueen(麦尼)”选项。
②编写如图4-11所示的程序,用超声波传感器测距,如果超声波传感器检测到的距离大于设定值(例如5厘米),LED屏幕显示“√”:否则显示“×”。
参考操作步骤: (4)上传程序进行离线实地测试
参考操作步骤: (4)上传程序进行离线实地测试
参考操作步骤: (4)上传程序进行离线实地测试
参考操作步骤: (4)上传程序进行离线实地测试
③单击“上传到设备”按钮,将程序载入micro:bit中。
④断开数据线,打开机器人小车电源,进行离线实地测试。
动手实践:调试超声波传感器
超声波传感器在本例的实际应用中,主要用于判断小车和障碍物之间的距离是否超出设定值。如果超声波传感器检测到的距离大于设定值,LED屏幕显示“√”,如图4-12所示:否则,显示“×”。
实践创新
实践创新
利用超声波传感器和其他辅助器材,制作一个简易的手持超声波测距仪。
实验结束,整理器材,将开源硬件各部分拆开,放回相应的器材盒中。
古田县第五中学
谢 谢