本课题来自《高中通用技术课程标准》中的演示实验测量热敏电阻的特性,书本中介绍用多用电表来测量。
这里采用各种传感器来测量,通过温度传感器测量热敏电阻的问题,通过电压传感器测量定值电阻的电压,采集的数据实时显示在lcd显示屏上和通过iot传送到网络,处理数据,得出结论。
● 探究课题:测量热敏电阻的特性,来自《高中通用技术课程标准》中电子控制部分的演示实验
● 科学原理:测量电压、温度,得到温度与电压、温度与电阻的大致关系
● 学习目标:传感器的温度特性
● 教学过程设计:因这个演示实验比较简单,教学过程设计的也比较简单
提出问题:什么是传感器,温度传感器有哪些类型,这些温度传感器分别有哪些特性,我们如何设计实验来验证这个特性
做出假设:温度越高电阻越大,温度越高电阻越小
实验操作:按照书本的实验,以及采用传感器出电路,搭建电路图,编写程序。测量温度改变过程,温度和电压值,。
数据收集:采集的数据利用iot发送到网络,下载采集的数据,获取温度和电压的对应关系,做出电压与温度的曲线图
验证假设:温度升高,电压升高,电阻变小
步骤1 准备材料
材料清单
- DFRduino UNO R3 X1
- uno扩展板 X1
- DS18B20 防水温度传感器套件 X1
- 模拟电压检测模块(Arduino兼容) X1
- lcd1602液晶显示屏 X1
- obloq物流网模块 X1
- 外接电源盒 X1
- 热敏电阻 X1
温度传感器的选择,因这个是在水中完成的,选择的温度传感器是防水的,DS18B20温度传感器
本来还想采集电流的,但购买的电流传感器,在uno下不能使用,只能放弃。
电阻的实验还有,热敏电阻,电池组,滑动变阻器,导线若干。
步骤2 搭建电路
搭建实验电路,电源、热敏电阻、滑动变阻器串联起来
温度传感器、lcd1602、电压传感器、obloq物流网模块等连接到uno的扩展板上
步骤3 编写代码
DS18B20采集温度数据,电压传感器采集电压数据,设置号obloq模块的参数,通过obloq模块传送到网络,方便后期处理数据
步骤4 实验过程
1、把实验电路连接完成,开启uno程序。
2、把温度传感器和热敏电阻,放入一个空碗中。
3、在碗中放入少量的冰水,让温度从低温开始实验,逐渐加入热水,使水温慢慢升高,采集数据,实时发送到网络
实验过程中,获得的温度从6度到60度。
4、整理实验器材。
步骤5 处理数据
从网络下载数据,得到温度与电压的数据
做出温度-电压的图像
分析图像,温度升高时,滑动变阻器的电压变大,说明电路中的电流在增大,说明热敏电阻的阻值在减小,即温度升高,热敏电阻的电阻在变小,这个负温度的热敏电阻,符合实验的预期。
反思:
这个实验是热敏电阻实验,也完全可以修改成光敏电阻实验,当光线强度发生变化时,光敏电阻的阻值会发生变化。还可以其他的多种传感器电路。
本来想采用掌控板作为主控,在掌控板上实时显示变化曲线,但温度传感器和电压传感器在掌控板上不能用,只能选择uno作为主控。
润贝机器人2021.05.26
请问是什么样的电流传感器在UNO下不能使用呢?是没有对应的图形化指令模块吗?