智能樓道燈-紅外傳感器（教學(xué)設(shè)計(jì)）2022-2023學(xué)年綜合實(shí)踐活動(dòng)六年級(jí)上冊(cè) 全國(guó)通用

智能樓道燈——紅外傳感器（教學(xué)設(shè)計(jì)）1活動(dòng)目的本次教學(xué)活動(dòng)旨在通過(guò)設(shè)計(jì)一款智能樓道燈，讓學(xué)生了解紅外傳感器的原理并學(xué)會(huì)如何運(yùn)用它來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化控制，同時(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和綜合素質(zhì)。2活動(dòng)準(zhǔn)備2.1教學(xué)材料紅外傳感器模塊LED燈模塊杜邦線(xiàn)若干面包板ArduinoUNO開(kāi)發(fā)板電腦及USB數(shù)據(jù)線(xiàn)2.2教師所需準(zhǔn)備編寫(xiě)教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告范例檢查實(shí)驗(yàn)器材是否齊全2.3學(xué)生所需準(zhǔn)備捆綁好的紅外傳感器模塊和LED燈模塊ArduinoUNO開(kāi)發(fā)板電腦及USB數(shù)據(jù)線(xiàn)3活動(dòng)步驟3.1紅外傳感器模塊與LED燈模塊接線(xiàn)將紅外傳感器模塊和LED燈模塊通過(guò)杜邦線(xiàn)接上開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入輸出端口。其中，紅外傳感器模塊的信號(hào)線(xiàn)接到D8口，LED燈模塊的負(fù)極接到GND口，正極接到D9口。接線(xiàn)如下圖所示：ArduinoUNO開(kāi)發(fā)板

GND->GND

D8->OUT

D9->LED長(zhǎng)腳

GND->LED短腳3.2編寫(xiě)程序打開(kāi)ArduinoIDE軟件，創(chuàng)建一個(gè)新的文件。在文件中編寫(xiě)如下代碼：intIRSensorPin=8;//定義紅外傳感器輸入口（D8）

intLEDPin=9;//定義LED輸出口（D9）

voidsetup()

{

pinMode(IRSensorPin,INPUT);//設(shè)置紅外傳感器口為輸入模式

pinMode(LEDPin,OUTPUT);//設(shè)置LED口為輸出模式

}

voidloop(){

intIRValue=digitalRead(IRSensorPin);//讀取紅外傳感器的值

if(IRValue==HIGH){//如果紅外傳感器檢測(cè)到有物體靠近

digitalWrite(LEDPin,HIGH);//設(shè)置LED亮起

}

else{

digitalWrite(LEDPin,LOW);//否則燈滅

}

}將編寫(xiě)好的代碼上傳至ArduinoUNO開(kāi)發(fā)板。3.3實(shí)驗(yàn)操作將已經(jīng)接線(xiàn)好的紅外傳感器模塊和LED燈模塊放置在一起，并在開(kāi)發(fā)板上插上USB數(shù)據(jù)線(xiàn)，連接到電腦。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前要注意確保周?chē)h(huán)境比較暗，以便紅外傳感器檢測(cè)到人體的熱輻射。3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果在環(huán)境比較暗的情況下，當(dāng)有人體靠近紅外傳感器時(shí)，紅外傳感器會(huì)檢測(cè)到人體的熱輻射并輸出高電平，開(kāi)啟LED燈；當(dāng)人體離開(kāi)后，紅外傳感器輸出低電平，LED燈熄滅。4實(shí)驗(yàn)思考為什么在室內(nèi)環(huán)境中需要保持較暗的環(huán)境才能使紅外傳感器正常工作？答：在白天或明亮的光線(xiàn)下，室溫和周?chē)矬w的溫度比人體高，因此紅外傳感器會(huì)誤判周?chē)矬w的熱輻射并輸出高電平。如果想讓紅外傳感器的感應(yīng)范圍更遠(yuǎn)，應(yīng)該怎么做？答：可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)紅外傳感器上的電位器調(diào)整傳感器的靈敏度，從而擴(kuò)大傳感范圍。可以嘗試一下修改代碼，讓LED燈亮起時(shí)間更長(zhǎng)、更短，甚至讓LED燈閃爍起來(lái)。5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)器材和材料實(shí)驗(yàn)步驟及過(guò)程程序代碼實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和思考圖片、表格等輔助材料6總結(jié)通過(guò)本次教學(xué)活動(dòng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅了解了紅外傳感器的原理和使用方法，更重要的是錘煉了他們的動(dòng)手操作能力