Page Title

第8课 电机模块的使用——遥控风扇


2019-08-02 17:06:36

图片.png 

1829年,一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发,发明了一种可以固定在天花板上,用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜,但得爬上梯子去上发条,很麻烦。然而随着技术的发展,风扇不仅越来越美观简便,而且功能也越来越强大,甚至是非常智能。今天我们便要尝试创造属于自己的遥控风扇。


图片.png

 

图片.png 

要制作遥控风扇,不仅需要红外遥控装置,还需要有风扇叶、驱动风扇叶转动的电机,下面我们来认识一个新模块。

电机

图片.png 

电机,也叫“马达”,是依据电磁感应原理将电能转换为机械能的一种装置,很多常用电器和机械的动力源都是各种各样的电机。

电机根据输入电源的不同,可以分为使用直流电的直流电机、使用交流电的交流电机。好搭BOX套件中的电机就是一种直流电机,能够将输入的直流电能转换为机械能,可以带动套件中的风扇叶旋转(如下图8-1所示)。


图片.png

8-1电机和风扇叶


 

图片.png 

图片.png 

使用这个指令可以设置电机的输出值。默认输出值是150”;通过单击下拉列表,可以设置电机的输出值,它的取值范围是(-255255)。

 

图片.png 

基于好搭BOX和好好搭搭网站制作本课的范例作品,可以按以下步骤先放置模块、运行插件程序,然后进入好好搭搭网站编写、调试、编译、下载程序。

准备工作:搭建硬件、运行插件、进入网站                        

图片.png 

第一步:搭建硬件。将单色LED模块、数码管模块、红外接收模块放以及电机模块置于主控板上,并把风扇页安装到电机模块上;接着用USB线把主控板和计算机连接起来,打开主控板电源开关。

第二步:运行插件。打开好好搭搭硬件下载插件,确认插件程序显示打开端口成功


图片.png

8-2 “智能小风扇”范例作品硬件连接图

第三步:进入网站。打开浏览器,登录“好好搭搭”网站;单击网站上方的“创作”按钮,在“创作模板”网页中选择“好搭BOX智能实验箱”模板,进入“模板项目页”;在“模板项目页”中单击网页右上角的“转到设计页”按钮,进入“好搭BOX编程设计页”。

案例一:夏日小风扇                        

图片.png 

要让风扇旋转起来,可以使用“电机输出”指令,具体程序代码如下图8-3所示:


图片.png

8-3 “让风扇旋转起来”程序代码

图片.png 

根据上图8-3所示代码,按下表要求分别修改电机输出值,编译后下载到主控板上,观察不同参数下风扇旋转的状态,将结果记录下来。

图片.png 

 

图片.png

我发现:________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

案例二:红外遥控开关风扇                        

图片.png 

借助之前遥控灯的设计思路,这里同样可以采用两个按键来开启和关闭风扇。此外,通过以上对于不同电机值的试验,可以得出,当电机输出值为0时,风扇停止转动,电机输出值为正时,风扇逆时针转动,当风扇值为负时,风扇顺时针转动,并且电机输出数值越大,风扇转速越快。

接下来,我们便设置按键1”和“0”来控制风扇的启停,且用单色LED来提示风扇状态。即当按下按键“1”时,电机输出值为50,单色LED绿灯亮;按下按键“0”时,电机输出值为0,红色LED灯亮。红外遥控器发射红外信息之后,需要经过多次判断,此时可以新建一个变量“ir”,用于记录接收到的红外数值。具体程序代码如下图8-4所示:

图片.png

8-4 “红外遥控开关风扇”程序代码

图片.png 

除了用LED的亮灭来显示风扇的状态,你是否还能用其他工具来表示风扇的亮灭状态

图片.png 

我发现:________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

 

案例三:用红外遥控器控制风扇风速                   

图片.png 

常见的风扇都会设定档位,低档表示风扇转速较慢,吹出的风较小;高档表示风扇转速较快,吹出的风较大。根据电机输出值指令中的数值列表,以逆时针转动方向为例,我们可以将风速分为四档,即1档是电机输出为502档是电机输出为1003档是电机输出为1504档是电机输出为255。更加充分了解电机之后,便可以再进一步完善我们的遥控风扇,让不同的按键可以控制不同的风速,同时数码管会显示风扇挡位,具体效果要求可如下。


图片.png


在遥控开关风扇的程序基础上,还需要新建一个变量Num,用于标记电风扇的档位具体程序代码可如下图8-5所示:


图片.png

8-5 “用红外遥控器控制风扇转速”程序代码


单色LED模块的点亮设置功能块如下图8-6所示:


图片.png 

8-6 “用红外遥控器控制风扇转速”程序中的LED指示灯设置功能块

 

图片.png 

进一步修改程序,编写程序让风扇增加“睡眠模式”,产生阵风效果,即风速平缓的变大又平缓的变小,如此往复。

 

图片.png 

风扇不仅有“睡眠模式”,还可以有定时功能。打开风扇之后,可以设定一个时间,时间一到,风扇会自动停止工作

我打算这么做:_______________________________________________________

______________________________________________________________________

做的时候需要注意:____________________________________________________

______________________________________________________________________