6创意传感电子积木学习资料1
三年级 记叙文 3211字 116人浏览 kaddish2009

传感电子实验参考资料

实验一 倒走(逆时针行走)的时钟

一、时间和计时器

1、计时器的历史发展——计时从粗略到精确

2、地球的演化历史

如果我们把地球46亿年的演化历史压缩成一天24小时,那么地球上第一个生命约在4:10便出现了,但直到21:13才迎来“寒武纪生命大爆发”,21:50动植物才开始真正登上陆地。22:49 恐龙开始登上历史的舞台,在称霸地球约50分钟后,于23:39 便宣告灭亡了,而我们整个人类历史不过是午夜前最后几秒钟的事情而已。

3、有关时间的社会调查

某老年杂志对老人作调查,调查他们最后悔什么,72%的老人后悔年轻时努力不够,以致事业无成,58%的老人后悔锻炼身体不够,47%的老人后悔对双亲尽孝不够,36%的老人后悔未能周游世界,32%的老人后悔一生过得平淡„„

如果时光可以倒流,我希望,我们每个人,都学会珍惜时间,学会珍惜眼前,把握现在!

二、逆时针行走的时钟

1、顺时针还是逆时针?

如果时光可以倒流,那么时钟是否就应该逆时针倒走?为什么一般的时钟都是顺时针走动?答案在于古代人类文明基本都起源于地球的北半球,古人立竿测日,竿的影子随太阳位置变化而作顺时针变化,是最古老的计时器,后人以此为习惯,其实如果是在南半球立竿测日,影子是逆时针变化。

2、石英钟的核心——石英晶体振荡器

3、石英钟工作过程示意图

石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大优点。不论是老

式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体传感器中的振荡

器为核心电路,利用逆压电效应,在石英晶体上施加交变电场,

使其产生有规律的振荡,其频率精度决定了电子钟表的走时精度。

石英晶体振荡器

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实验二 拍手点亮的小夜灯

一、照明工具的发展史

1、古代照明工具

2、近代照明工具——电灯

⑴、发明者:

托马斯·阿尔瓦·爱迪生(1847—1931)

⑵、发明的艰苦历程:

爱迪生先用炭条作灯丝,一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝,效果也不理想。就这样,爱迪生一次次的试验都失败了,很多专家都认为电灯的前途黯淡。10余年艰苦奋斗,共试用了6千多种材料,试验了7千多次终于有了突破性进展,同时解决了灯泡内部抽高度真空、避免材料氧化的问题。1879年,他用碳化棉线作为白炽灯丝, 这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。由于碳化棉线表面多孔,性脆,强度低。不久被钨丝代替。 ⑶、爱迪生励志名言——天才就是 1% 的灵感加上 99% 的汗水。

3、现代照明工具——LED 灯

LED 是英文Light Emitting Diode (发光二极管)的缩写。它是一种电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用。 LED 光源的特点:

⑴、电压:使用低压电源,供电电压在6-24V 之间。

⑵、效能:耗能较同光效的白炽灯减少80%

⑶、适用性:可制备成各种形状的器件。

⑷、稳定性:10万小时。

⑸、环境安全:无有害金属汞。

⑹、 颜色:小电流时为红色的LED ,随着电流的增加,可以依次变为橙,黄,最后为绿色 。 ⑺、 价格:LED 的价格比较昂贵。

二、拍手点亮的小夜灯

1、电子套件的工作过程

2

油灯 蜡烛

该组套件通电工作时,由于麦克风模块是声音传感器,当周围有较大

声音时,会把感受到的声音转化为电信号,然后输出到控制模块;控制模

块在接收到来自麦克风模块的电信号后,经过信息处理,再向外输出控制

信号,通过端口扩展模块使LED 灯亮20秒后熄灭,实现声控灯的效果。

麦克风模块 火把 月光

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实验三 声、光感知“蜡烛”

一、光源、能源和节能

1、光源:能自己发光的物体。

光源按发光物体可以分为自然光(阳光、月光等)和人造光(灯光、烛光等)。如果按激发方式,利用热能激发的光源称为热光源,如蜡烛、白炽灯;利用化学能、电能激发的光源称为冷光源,如萤火虫、LED 灯。

2、能源危机

现代工业社会的血液——石油、天然气、煤炭。现代生活中使用的电,大多是发电机燃烧石油、煤炭而产生的。根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制,那么,地球上这三种能源剩下能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。

3、新型环保能源

4、节约能源——光敏电阻的用途

二、声、光感知“蜡烛” 1、电子套件的工作过程

该组套件通电工作时,如果是白天或光线较强,光照度传感器把感受到的较强光线转化为相应电信号,输出到控制模块,控制模块处理得知现在不需亮灯,这时,

即使对着麦克风模块拍手,麦克风模块把声音信号转化为电信号后输出到了控制模块,控制模块也不会发出控制信号让LED 亮起来。但在夜里或光线较暗,光照度传感器把感受到的较弱光线转化为另一种电信号,输出到控制模块,控制模块得知现在是晚上或光线较暗,这时再对麦克风模块拍手,麦克风模块把声音信号转化为电信号输出到控制模块,控制模块就会发出控制信号通过端口扩展模块让LED 灯亮20秒后熄灭,实现只在夜间声控灯亮的效果,有节能环保作用。

太阳 白炽灯 萤火虫 LED 灯 你知道马路上的灯白天不亮,晚上自动亮起来的原因吗?

光照度传感器(光敏电阻),是利用半导体光电导效应制成的一种

特殊电阻器,对光线十分敏感。一般它在无光照射或光线较弱时,呈

高阻状态;而当有光照射时或光线较强时,其电阻值迅速减小,所以

能产生不同的电信号输出到控制模块进行处理,控制灯的自动开关。

光照度传感器(光敏电阻)

麦克风模块

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实验四 拍手点亮的音乐流水灯

一、发光生物及其仿生

1、各种发光的生物

在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为 “冷光”。

2、萤火虫发光原理

在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类,约有 1500种, 它们发出光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。发出的冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一种人类理想的光。科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。

3、对萤火虫发光的仿生

上世纪40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷) 和水混合而成的生物光源, 可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

4、LED 灯与生物光源区别

LED 灯和生物光源虽然都是冷光源,但LED 灯是把电能转化为光,而生物光源是把化学能转化为光。

5、麦克风模块

由于麦克风模块是声音传感器,当周围有较大声音时,会把感受到的声音转化为电信号,然后输出到控制模块,是最常见的传感器之一,也是声控设备的首要环节。

二、拍手点亮的音乐流水灯 1、电子套件工作过程

该组套件通电工作时,当麦克风模块感受到周围有较大的声音,就把感受到的声音转化为相应电信号,再输出到控制模块;控制模块接收到来自麦克风模块传入的信号后,经过处理,同时向外输出两路控制信号,一路信号通过端口扩展模块控制LED 灯逐个亮起,20秒后灯熄灭。另一路通过控制音乐播放模块,使其输出相应的音乐电信号,再让喇叭把电信号转化为声音放出音乐,同样的,20秒后音乐停止。

2

发光蘑菇 水晶果冻水母 发光海虾 萤火虫 麦克风模块