ledongscratch互动教学平台的应用与研究(六)

《ledongscratch互动教学平台的应用与研究(六)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、LedongScratch互动教学平台的应用与研究（六）——开关的硬件逻辑与属性吴俊杰1梁森山2项华31.北京景山学校1000062.教育部教学仪器研究所；3北京师范大学摘要：LeongScratch互动教学平台，强调学生对互动装置的二次开发，关于开关的开发就是一项充满创造力和趣味的活动。当多个开关存在串、并联关系的时候就需要分析开关的硬件逻辑，硬件逻辑是Scratch语言软件逻辑的重要补充；此外，根据各种传感器或者互动装置的不同需求，需要购买或制作各种性能的开关，本文介绍了几种用途广泛的开关，并且重点介绍了开关的可维持性、默认值、响应时间、响应电阻四个属性，并制作了一个光控开关研究了单

2、摆的运动周期。关键词：LedongScratch，Scratch，开关逻辑，光控开关6开关量是控制的基础也是程序逻辑的基础，前文介绍了软件逻辑，LeongScratch互动教学平台的开发还应该注意开关的硬件逻辑，本文从原理的层面介绍了开关硬件逻辑的应用。一、开关的硬件逻辑前文介绍过的“启动装置”要求端口A、B、C处的开关都处于闭合状态时，才开始启动仪式，这里用到了Scratch语言中软件逻辑中的与逻辑6图1使用ABC三个端口软件逻辑制作的启动装置6但是这个装置的缺点是只支持三个人按下开关，如果人数过多就无从下手了，另外三个端口全部被占用，难以再开发新的功能。事实上图1所示的软件逻辑可以通

3、过开关间的硬件逻辑代替。在Scratch语言中，存在与、或、非三种逻辑，开关之间在硬件上也存在着与、或、非三种逻辑，其中非逻辑对应这一个开关的断开或闭合，与和或分别对应着两个开关的串联或并联，电路图见下表。6表1开关逻辑与软件逻辑对照表逻辑名称开关逻辑语言描述软件逻辑与逻辑S1、S2串联，当S1、S2都闭合时连通电路或逻辑S1、S2并联，当S1、S2任意一个闭合时连通电路6可以看出将多个碰撞开关首尾顺次连接串联起来，连接在A端口上，这些开关就必须都按下后才能接通A端口，这样就突破了开关数目的限制，还节约了B端口和C端口。6再比如要制作一个报警器，可以延长在A端口、B端口、C端口各接一个碰

4、撞开关，通过延长线延长到保险箱的周围，一担有人触碰这些开关中的任意一个，报警器就报警。报警器的端口A、B、C分别接的三个碰撞开关之间的软件逻辑连接方式与三个开关并联相当，即可以将多个开关并联后接在端口A上，这样做一方面突破了3个开关的限制，另一方面余下的B、C端口还可以做其他用途。如果报警器还需要一个总开关，防止误报，那就需要将并联的若干个开关看成一个开关与总开关串联。接端口A总开关碰撞开关图2应用硬件逻辑设计的报警器总开关和碰撞开关二、开关的属性开关的状态只有两个，断开和闭合，但根据开关的默认状态和开关状态之间切换方式的不同，又可以将开关分为好多种，这些分类标准称为开关的属性。2.1可

5、维持性可维持性是指改变开关状态的动作是否需要一直维持。触控开关不可维持的，需要一直按下才能保持开关的控制状态的，如鼠标左键，不按时是断开的，按下后闭合，一担控制解除（手抬起），开关自动断开。实验室常见的单刀单掷开关和拨位开关是可维持的，打开或闭合后，都能自动地维持状态，家中的照明灯开关也是可维持的。2.2默认值不控制时是断开状态还是闭合状态。触控开关分为常开/常闭两种，比如前面介绍过的纸盆开关就是一种常开开关。对于拨位开关，无论是断开还是闭合都可以自动地维持现状，它的默认值应由使用需要决定，比如照明灯开关从环保的角度看其默认值就应当断开的。下面从可维持性和默认值的角度比较几种市面上可以购

6、买到的开关或者开关量传感器，以及他们的简单用法。6表2常见的开关及开关传感器的用法开关名称简介使用方法按钮开关拨动开关可维持，默认值视使用环境而定。适合作为总控开关。配合“如果…就重复执行…”结构使用。两个接线柱直接连接，左图中的开关按下闭合，再次按下弹起断开。右图表面印有“—”的一侧按下闭合，印有“O”的一侧按下断开按键传感器不可维持，默认值为断开。配合“直到…都等待着”结构使用两个触点直接连接，鼠标左键内部就是一个按键传感器。水银开关不可维持，默认值与安装方式有关。竖直安装用于判断物体是否倾倒，水平安装课判断是否摇晃。玻璃管的一端有两个接线柱。水银球受重力作用会一直在下方，接线柱向上

7、安装时，默认值为断开；接线柱向下安装时，默认值为闭合。水平安装时可做震动传感器使用。Sw-200D振动开关不可维持，默认值与安装方式有关。与水银开关使用方式类似，且更环保。两端接线柱，水平安装或倾角不大的倾斜安装，可用于振动检测。6SW-18010振动开关不可维持，默认值为断开，任意方向的振动会造成开关短暂的接通，然后断开，用于振动的检测。两个接线柱在一侧，其中一个接线柱很细，连接后要注意用胶布粘好避免扯断。干簧管可维持，默认值为断