一、流程设计应该考虑的基本因素.docx

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1、第1课感应台灯太简单啦！通过学习ScratchPi，一起制作一个能够实现自动控制亮灭的智能台灯吧！每天在书房学习到夜深，睡觉时常常忘记关台灯，既浪费资源又对台灯有损耗，有什么办法能解决这个问题吗？1.学习使用结构件搭建台灯造型；2.了解超声波传感器在生活中的用途；3.制作能够自动亮灭的感应台灯。台灯是灯的一种，小巧精致，方便携带。此电器主要放置在写字台或餐桌上，以供照明之用。台灯的照射范围相对较小且集中，因此不会影响到整个房间的光线，光线作用于台灯周围，便于阅读、学习，节省能源。而智能感应台灯是一种通过感应

2、模块自动控制光源亮灭的新型智能照明产品。基于传感器的自动控制，当有人进入感应范围时，传感器探测到人和灯距离的变化，继而开关自动接通或断开。人不离开且在活动，开关持续导通；人离开后，开关自动关闭，实现人至灯亮，人离灯灭的功能，安全节能。本节课程我们就一起走进科技世界，通过学习ScratchPi，制作一台可以自动控制亮灭的感应台灯吧。一、搭建台灯造型利用套件中的乐高积木和传感器，观察书桌上小台灯的架构造型，自己设计搭建出智能台灯。图1-1感应台灯造型图片搭建步骤、端口连接、注意事项请参考《ScratchPi可编

3、程电子积木搭建手册》。本课所用到的电子积木如下表所示：名称图示个数作用RGB全彩灯1台灯的光源，通电使台灯发出光亮超声波传感器1感知人的距离以实现台灯的智能亮灭二、简易感应台灯台灯造型搭建完毕后，利用ScratchPi对台灯的传感器进行编程，实现有人的时候台灯自动打开，人离开后自动熄灭的功能。按照下表所示操作步骤，对搭建的台灯进行编程，实现感应台灯的功能：脚本功能脚本实现操作说明初始化RGB灯熄灭将RGB灯控制程序块添加到“Arduino初始化”脚本区如果有人来则开灯，人离开则关闭将脚本添加到“Arduin

4、o主循环”脚本区中，如果超声波距离小于50cm，RGB灯全亮，否则全灭用串口连接PiBot小车控制板，点击“上传代码”功能将程序上传至控制板，用手遮挡在超声波传感器的前方并且移动位置，观察RGB灯的状态。三、实用感应台灯通过测试感应台灯的效果，我们发现RGB灯有时候会闪烁，可能是超声波因为障碍物移动而得到瞬间的错误值，可以对程序进行优化，添加误差处理算法：当发现距离大于50cm时，重复检查3次，如果的确都是大于50cm，说明人是真的离开，灯灭，否则持续亮灯。按照下表所示编程过程，对感应台灯进行优化，解决超声

5、波误差引起灯光闪烁的问题：脚本功能脚本实现操作说明当距离大于50cm时，重复检查3次加以确认在否则脚本区中添加超声波重复检测判断，如果在重复检查时发现有小于50cm的数据，利用“控制”分类中的提前结束本次循环，否则熄灭RGB灯确认离开后等待3秒关灯在熄灭RGB灯前，可以让人在离开时还有照明光源，更加合理安全最终程序如图1-2所示：图1-2人至灯亮人走灯灭的编程代码串口连接PiBot小车控制板，点击“上传代码”功能将程序上传到控制板，用手挡在超声波传感器前方，观察RGB灯状态。小贴士程序块在Arduino模式

6、中有一个非常重要的用途，它可以提前结束一次Arduino的主循环，在本课中，如果发现超声波失误检测就不应该继续执行熄灭RGB灯，因此需要利用程序块结束程序，重新回到主循环第一条语句，RGB灯保持点亮状态。1、不同的人对灯光亮度的要求不同，是否可以利用滑动变阻器实现亮度可调节功能的台灯？2、是否可以利用光敏传感器实现白天台灯不点亮的功能？