《創(chuàng)意風(fēng)扇》是第二章《智能風(fēng)扇》的最后一個(gè)專題，主要涉及到舵機(jī)和紅外避障傳感器兩個(gè)器件，并通過(guò)舵機(jī)制作出搖頭風(fēng)扇，通過(guò)紅外避障傳感器制作出自動(dòng)跟蹤風(fēng)扇。最后通過(guò)幾種傳感器的介紹，拋磚引玉，試圖引導(dǎo)學(xué)生有更多的創(chuàng)意。
本文主要對(duì)本次課的重難點(diǎn)、主要教學(xué)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)意圖以及學(xué)生上課的反應(yīng)做部分說(shuō)明。
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1.搖頭風(fēng)扇
前面所學(xué)到的風(fēng)扇都是面向一個(gè)方向的，正當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑的時(shí)候，搖頭風(fēng)扇應(yīng)運(yùn)而生，學(xué)生對(duì)此還是很感興趣的。使風(fēng)扇搖頭需要用到舵機(jī)，也稱伺服電機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)的舵機(jī)有3條控制線，分別是電源、地和信號(hào)線。舵機(jī)的引腳定義為：棕色線——GND，紅色線——5V，橙色線——信號(hào)線，而信號(hào)線只能是數(shù)字口9或者10。我們使用的SG90舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角度為180°。
有了上一專題學(xué)習(xí)的紅外庫(kù)為基礎(chǔ)，這一專題趁熱打鐵，繼續(xù)引入庫(kù)函數(shù)，程序如下：
#include
Servo myservo; // 創(chuàng)建一個(gè)伺服電機(jī)對(duì)象
int i;
void setup()
{
pinMode(5,OUTPUT);
myservo.attach(9); // 9號(hào)引腳輸出電機(jī)控制信號(hào)
}
void loop()
{
analogWrite(5,100);
for(i=0;i<180;i++){
myservo.write(i); // 設(shè)定伺服電機(jī)的位置
delay(100); // 等待電機(jī)旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)角度
}
for(i=179;i>=0;i--){
myservo.write(i);
delay(100);
}
}
2.自動(dòng)跟蹤風(fēng)扇
自動(dòng)跟蹤風(fēng)扇是通過(guò)左右兩個(gè)紅外數(shù)字避障傳感器檢測(cè)障礙物的運(yùn)動(dòng)方向的，若左側(cè)傳感器檢測(cè)到障礙物而右側(cè)傳感器沒(méi)有檢測(cè)到，則舵機(jī)向左轉(zhuǎn)動(dòng)；若右側(cè)傳感器檢測(cè)到障礙物而左側(cè)傳感器沒(méi)有檢測(cè)到，則舵機(jī)向右轉(zhuǎn)動(dòng)；若兩側(cè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到障礙物或者都沒(méi)檢測(cè)到障礙物，則保持原來(lái)方向�？傊褪牵衷谀娘L(fēng)扇就可以轉(zhuǎn)向那（前提是風(fēng)扇檢測(cè)到手并且角度不超過(guò)180）。
用到的紅外數(shù)字避障傳感器輸出的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，探測(cè)距離為3-18cm，引腳定義為：紅線——5V，黃線——信號(hào)，綠線——GND。程序如下：
#include //引入lib
Servo myservo;
int left=2;
int right=12;
int i;
int j;
int n=0;
void setup() {
myservo.attach(9);
}
void loop() {
analogWrite(5,200);
i=digitalRead(left);
j=digitalRead(right);
while(i==LOW && j==HIGH){//左轉(zhuǎn)
if(n<180){
n++;
myservo.write(m);
delay(100);
i=digitalRead(left);
j=digitalRead(right);
}
}
while(j==LOW && i==HIGH){//右轉(zhuǎn)
if(n>0){
n--;
myservo.write(n);
delay(100);
i=digitalRead(left);
j=digitalRead(right);
}
}
}
3.創(chuàng)意風(fēng)扇
創(chuàng)意風(fēng)扇基本屬于學(xué)生自由發(fā)揮的階段了，我們只是提供了幾種思路：定時(shí)風(fēng)扇（通過(guò)按鈕），溫控風(fēng)扇（溫度傳感器），傾倒自動(dòng)停止風(fēng)扇（傾角傳感器）。然后讓學(xué)生小卒討論并嘗試實(shí)現(xiàn)，可是由于時(shí)間關(guān)系，學(xué)生并沒(méi)有完成自己的創(chuàng)意。所以思考以后上課的時(shí)候是否可以單獨(dú)拿出一節(jié)課上創(chuàng)意風(fēng)扇。
下圖是自動(dòng)跟蹤風(fēng)扇的實(shí)物圖：
