所有分类
主题 主题
平台 平台
我的工作台
userHead
注册时间 [[userInfo.create_time]]
创造力 [[userInfo.creativity]]
[[userInfo.remark]]
[[d.project_title]]
articleThumb
[[d.material_name]]
timelineThumb
进入工作台
折叠
所有分类 我的工作台
展开

[科学实验探究创新大赛]测距小能手

仔爸 仔爸 2020-08-03 15:55:29

项目思路: 

为参加此次“科学实验探究创新大赛”,我与科学组的老师专门进行了讨论,最后我们决定在小学科学教材中,挑选一些平时的常规实验比较难开展,借助信息技术手段能实现较好的实验效果的项目。此次我们选择了教育科学出版社小学科学三年级下册第一单元“物体的运动”,其中涉及到物体的运动、位置、距离及速度等知识概念,而我们制作的项目实现超声波测距,寻找周围最近物体的距离和行驶物体的测距和测速。 

需要说明的是,我们的项目实现了以上小学科学教学中的涉及到的知识和实验,但在测量的精度上可能会有小误差。

探究内容:

本项目的探究内容是“运动和位置”,用于测量物体间的距离。

projectImage

教学目标:

1.学会使用超声波传感器来测量和计算物体间的距离

2.学会查找周围物体的距离,并找出最近距离的物体

3.学会测量小车行驶距离和速度

科学原理:

距离是指(两物体)在空间或时间上相隔或相隔的长度。物体移动的速度可以通过移动的距离除以所花的时间得到,即公式:
速度=路程/时间

而超声波测距是人类模仿蝙蝠的生物特征,利用发射器发出超声波,遇到障碍物反射回来后,由接收器接收所花费的时间(时间差)。超声波在空气中的传播速度为340米/秒,根据时间,可以计算出距离。雷达也是利用了此科学原理。

projectImage

硬件清单: 

掌控板1.0 一块

麦昆Plus 一个

家里可作为测距的物体若干个

项目程序:

此次我们采用麦昆Plus与掌控板1.0结合进行编程,利用了麦昆Plus套件中的超声波进行测距。

步骤1 步骤1
打开Mind+软件,切换到上传模式,调用掌控板和麦昆Plus扩展模块。
步骤2 步骤2
创建以下变量
projectImage
步骤3 步骤3
将超声波传感器与麦昆Plus进行连接,连接针脚如下图所示:
projectImage
projectImage
步骤4 步骤4
编程脚本程序。

在Mind+的上传模式中,编写以下四段脚本,分别实现初始提示文字正前方物体测距四周物体测距并找到最近物体的距离测试小车的行驶速度

projectImage
projectImage
projectImage
projectImage

项目测试一:

首先是测试正前方物品的距离,这个非常简单,不过因为该超声波测试距离有限,测距物体不要放置太远。

projectImage

项目测试二:

测试小车周围物体的距离,显示最近一个物体的距离。

项目测试三:

在一个小车距离墙壁2米的场地上,小车以随机速度和随机时间前进,然后测出小车的行驶距离和速度。

projectImage
projectImage

项目思考:

 在本项目的实施过程中,我们还发现一些有待解决的问题。 

问题1:如果要检测物体在小车的某个方位,则需要使用到磁力计(指南针),目前遇到的情况是我采用的是掌控板1.0,无板载罗盘,其次即使带了罗盘,因为掌控板是竖着插在麦昆小车上,也无法使用,这个还有待研究。 

问题2:我想测量物体的外形,通过麦昆Plus的超声波应该无法实现,又购买了一个TF-Luna单点测距雷达,结果发现这个传感器mind+还没有直接支持,下次使用串口通信的方式进行一下尝试。 

问题3:在测试过程中,我发现手动按键会偶尔遮住传感器,而且测度速度时,按下AB键稍微移动了小车的方向出现非直线前进的情况,因此考虑通过无线或红外的方式来控制进行何种测试方式。


对于这个项目,大家如果有好的点子,也可以在下面留言,让我们一起讨论研究。

Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
1
1
评论
[[c.user_name]] [[c.create_time]]
[[c.parent_comment.count]]
|
[[c.comment_content]]