[科学实验探究创新大赛]测距小能手 简单

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。