1、EV3教案入門篇第 9 課 程序設計智能風扇教學案一、提出問題在前面的課程中，我們制作了手搖風扇，如圖 9-1 所示。那么如何讓風扇更加智能呢?在日常生活中，我們都是通過開關來風扇，這節課我們就來給風扇加上開關，通過開關來風扇的轉動。二、聯想我們要利用 EV3 器(圖 9-2)風扇的轉動。并且要使用一個按鈕當作開關去風扇轉動的開始和停止。圖 9-1 手搖風扇圖 9-2 EV3 器三、要求四、構建智能風扇制作1. 使用 EV3 電機轉動風扇2. 通過開關風扇轉動技能牌：觸動傳感器觸動傳感器相當于是的手，當觸動傳感器的紅色觸點被按下或松開的時候，這些都可以被所感知,如圖 9-3 所示。樂高觸動傳感

2、器有三種狀態：按壓、松開和碰撞。圖 9-3 觸動傳感器按壓：當觸點被按下后，觸動記數加 1。松開：當觸點松開后，觸動記數加 1。碰撞：當觸點按下，然后松開后，觸動記數加 1。智能風扇的安裝1. 電機的選擇電機選擇樂高的中型電機，又稱為高速電機，如圖 9-4 所示。它的轉速在每分鐘 250 轉。但是中型電機的扭矩相對較小。圖 9-4 樂高中型電機2. 電機的安裝將風扇的手柄去掉，把電機直接安裝在這個位置。這時會發現風扇會往電機這一側傾斜，為了調整好重心，在另一側安裝一個黑色的配重塊。這樣使風扇能夠平穩地立在桌面上，如圖 9-5 所示。圖 9-5 中型電機風扇轉動3. 安裝觸動與3 器電機通過數據

3、線連接在輸出口 A，觸動傳感器通過數據線連接在輸 1，如圖 9-6 所示。圖 9-6 EV3 風扇轉動五、算法與程序算法：當第一次按下觸動傳感器時，風扇轉動；再次按下觸動傳感器時，風扇停止。程序：1. 選擇“等待”模塊，并選擇“觸動傳感器”的“比較”選項，端口選擇 1，狀態選擇“1”按壓，如圖 9-7 所示。圖 9-7 等待觸動被按壓2. 中型電機轉動中型電機的設置為“開啟”模式，如圖 9-8 所示。圖 9-8中型電機模塊設置“開啟”模式3. 完整程序再次按下觸動按鈕使風扇停止，因此再放入一個觸動等待模塊，并停止電機，如圖 9-9 所示。圖 9-9 觸動按鈕風扇轉動和停止注意：一定要把程序放入

4、循環語句中，否則只會運行一次。六、優化與改進剛才的程序在運行的時候大家有沒有發現問題呢?當我們長時間按觸動后，松開的時候電機可能轉動，這是為什么呢?由于 EV3 器一次觸動狀態的時間非常短，由于的兩個觸動等待模塊都是等待“按下”的狀態，因此，當我們在長按觸動時， 器已經了很多次“按下”的狀態，這樣電機還沒有轉動，就已經執行了后面停止電機的程序。我們需要改進一下程序，讓我們的程序不再出現這樣的情況，在觸動傳感器的狀態中有一種狀態是“碰撞”，它的意思是觸動傳感器按下然后松開算為碰撞一次。我們利用這個“碰撞”狀態就可以解決我們剛才的問題，程序修改如圖 9-10 所示。圖 9-10 觸動狀態改為 2“

5、碰撞”七、實踐與討論請你說說觸動傳感器中的“按壓”，“松開”和“碰撞”有什么區別? 八、拓展避障小車觸動傳感器除了用做開關以外，還有一個重要的用途就是避障，將傳感器安裝在 小車的前面，當觸動傳感器接觸到前方 物的時候，就可以感知前方有物并進行躲避或繞行。1. 構建：觸動傳感器的安裝要注意兩個問題：第一個問題是觸動傳感器前面的紅色觸點很小，這樣在碰撞障礙物的時候有可能碰不到，這是個很嚴重的問題，會影響到 的運行。因此，我們要制作一個輔助的接觸面，來增大接觸面積， 讓觸動傳感器的接觸點更容易接觸到物。第二個問題是觸動傳感器安裝到小車上要非常牢固，由于觸動傳感器會與 物進行碰撞，傳感器一旦在碰撞中掉

6、落，那么就會四處亂撞了。1) 增大觸動傳感器的接觸面積。用樂高積木搭建輔助接觸面，并且要牢固的安裝到觸動傳感器上，如圖 9-11 和圖 9-12 所示。圖 9-11 觸動傳感器側面圖 9-12 觸動傳感器正面2) 將觸動傳感器安裝在的最前面，要能夠保證當碰到 物的時候，觸動傳感器是最先接觸到的，如圖 9-13 所示。圖 9-13 觸動傳感器固定到小車前面算法與程序算法：當小車沒有碰到物時一直前進，當碰到物后后退，并向左轉向，然后繼續前進。程序：避障小車的程序，如圖 9-14 所示。圖 9-14 避障小車程序九、作業請利用觸動傳感器做一輛線控小車，使用三個觸動傳感器小車行走，一個向左走，一個向右

7、走，還有一個向前走。提示：可以用多任務程序結構，在 可以并行連接多條程序，這些程序可以并行運行，并行程序的連接如圖 9-15 所示。圖 9-15 并行程序連接提示EV3教案入門篇第 9 課智能風扇1. 樂高中型電機2. 軸銷直角連通器3. 軸銷轉接件4. 軸銷連接件連接到5. 樂高鉛塊6. 樂高鉛塊固定在風扇底部7. 十字軸和軸套8. 十字軸固定到中型電機下方9. 三孔連接件連接紅色長銷10. 智能的風扇制作完成避障小車搭建圖1. 樂高觸動傳感器2. 長銷與十字軸固定到傳感器上3. 圓梁與黑色圓梁連接4. 連接直角圓梁5. 制作一個對稱的積木件6. 積木件固定到觸動傳感器上7. 觸動的前視圖8. 直角圓梁9. 直角圓梁與長銷連接10. 三11. 三固定到直角圓梁上12. 兩13. 兩與直角圓梁連接14. 制作一個對稱的直角圓連接15. 十字軸16. 十字軸與直角圓梁連接17. 黑色十字長軸18.