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16.光控灯

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  (三级)第十六课 光控灯

课堂内容

光控灯

课程阶段

等级考试三级

学生类型

9岁以上

课堂时长

90分钟

物料准备

(物料准备)多媒体、电脑、Arduino智能套件;

知识梳理

准备的知识材料(老师本堂课必备知识材料)

1.光敏电阻:是利用硫化镉或硒化镉等半导体材料的光电导效应制成的一种电阻随入射光的强弱而改变的电阻器。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1kΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ。(光强则电阻减小,弱则增大)。

2.电路中的光敏电阻:在电路中,为了读取光敏电阻随光线强度的变化值,电路连接时需要串联一个电阻。串联电阻的目的就是利用串联分压原理,当光敏电阻阻值变化时,模拟输入引脚处的电压会随之变化,读取的数值也因此而变化。

3.LED模块:在前面的项目中,学习了如何点亮LED,如何获取按键开关的值。在点亮的过程中,需要串联一个220Ω的电阻,                                    用LED灯模块就不用再去串联电阻。

知识教学

1,知识回顾

模拟信号、模拟输入引脚、输入输出函数的参数值。

2,新知识点引入

    光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能,随着科技的发展将得到极其广泛应用。

光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。

3,知识讲解阐述

首先通过生活中我们接触到的声控灯、光控灯、光感灯的环保节约等方面举例引入本节课所学习的光控感应灯。

然后向学生介绍光敏电阻的内部组成方式以及工作原理。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1kΩ以下。并分析光敏电阻在电路中的使用方式。

最后介绍在光敏电阻的使用过程中,程序用到的映射函数,能将固定的数值映射到我们需要的返回值区间内。

4,重难点

   光敏电阻的使用原理、映射函数的使用方式。

备注:

项目搭建

电路搭设:首先向学生展示我们所需的器件列表,然后告诉学生电路搭设说明和电路搭设注意事项,最后指导学生进行电路搭设。

搭设难点:光敏电阻与LED灯模块的结合使用。

备注:

课堂总结

1、什么是光感灯;

2、光敏电阻的使用方式及原理;

3、映射函数的使用方法。

备注

教学反思

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