单片机直升飞机教案Word格式.docx
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3.演示反馈、知识迁移
4.自我评价、引导探究
5.应用实践、拓展思维
6.展示欣赏、联系延伸
情感态度价值观
1.建立对科学热爱,成为一名小小的发明家。
2.培养好奇心,保持对科学的强烈好奇。
教学重难点
重点:
掌握单独直流马达的用法,分别设置驱动马达和旋转马达。
难点:
突破对两个直流马达的灵活运用,尤其是方向和速度的调节。
学情分析
1、知识技能:
通过预热课和第一节课房子机器人,小朋友已经对单片机有了初
步的认识,同时也会使用ON和OFF模块对LED灯进行编程。
2、认知特点:
刚刚7岁或者7岁半的小朋友对单片机还是一知半解,知识听过这个名字,
但是却不知道究竟是什么。
我们的任务是让小朋友先学会用简单的模块编程对机器人进行简单的程序设置,并在这个过程中得到快乐,确保一直对机器人保持一定的兴趣。
根据课程安排,单片机课程分为两节课:
①机器人的硬件设计与组装;
②软件编程、遥控器控制动作。
课程准备
学生:
自备教具教师:
教具
教学PPT
作品模型
微视频 奖励小贴画等
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。
教师活动
学生活动
备注
【课程导入】
(3-5)
1.通过一段视频直接引到直升飞机。
让小朋
友们知道今天做的是什么;
2.介绍直升飞机的发展史;
a:
直升机概念的萌芽
最早直升机的概念可以追溯到前
(B.C.400)中国已有的竹蜻蜓,竹蜻蜓包含一螺旋桨装在一根垂直轴上,人们以手转动此轴即可使竹蜻蜓升空飞行,这可能是人类最早的概念直升机。
但是此一概念并没有继续的发展,一直到十五世纪,达芬奇绘出他所认为飞行的机器,在图中他建议以旋转一绕垂直轴的螺旋面(双旋翼直升机概念鼻祖)来达到垂直的飞行。
达芬奇的直升机设想与竹蜻蜓
b:
早期直升机的发展;
1904年法国Renard制造一架横向双主螺旋桨直升机
c:
现在的直升飞机
认真听并了解飞机的发展史
LED是Lighting Emitting
Diode的简称。
虽然第一节课介绍了LED灯和蜂鸣器,这节课可以复习下。
半导体上通电即可发光,
LED就是利用这个现象制作的一种半导体。
虽然LED的作用于灯泡差不多,但耗电量要比灯泡少很多,寿命也是半永久性的,所以将来会被广泛应用。
LED中文名字叫做发光二极管,目前广泛使用在电视机、录像机、微波炉、手机等各种家电的指示灯上。
蜂鸣器(Buzzer)是通电就发出哗。
响声的装置。
它的内部是由电磁铁和振动板
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构成的。
声音是由于电磁铁
提示学生:
组装时要有自己的想法,不一定和老师展示的一样。
快速的晃动振动板而产生的
它与一般的音响不同的是输
出的频率有限制,所以主要
起报警的作用。
举个简单的
例子,在电脑主板上也有蜂
鸣器,它的主要作用是电脑
出现故障时用报警音发出警报。
中国武装直升机的“重量级选手”武直
10
一、教授新知(10-15)
【提出问题】
如果我们现在制作一架直升飞机,需要哪些元器件?
1.硬件技术标准与要求
①2个直流马达:
一个驱动,一个螺旋桨。
②2个LED灯:
飞机头部的装饰。
③CPU、电池盒
2.软件控制设计
1设置LED灯进行闪烁;
2调节螺旋桨马达为F,螺旋桨开始转动;
3调节驱动马达,动起来了。
2、设计组装(25-35出示PPT)
1.组装要求
马达、灯
学生根据提示设计组装自己
的直升飞机机器人。
展示学生自己的想法
有自己的创意
学生根据要求首先选出组装
直升飞机机器人的基础元器
件
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a:
结构稳定,各部位螺丝拧紧;
b:
一个驱动马达,一个螺旋桨;
c:
前面有个大灯。
2.元器件
L型2*1构架2个
马达构架1个
20mm支架螺丝8个
35mm支架螺丝4个主构架1个
中构架1个小8构架2个小5构架3个小4构架1个导轮1个
3.搭建注意事项
主体搭建环节,要初步学习识图。
我们的
幻灯片步骤中基本上每一步都有要注意强调的地方,把为什么要这样搭建告诉小朋友们,这样既可以快速识图,还可以让小朋友们无形中记住搭建图里面做的好的地方,在以后自己创作的过程中都会起到帮助的作用。
下面我们简单看一下这个搭建图,挑出几张图纸看一看都需要注意些什么呢?
直升飞机搭建图第一步
使用基础元器件设计多姿多彩、形态各异的机器人,切忌雷同。
搭建环节是比较关键的步骤主要针对小朋友而言,用什么样的方法进行学习能够行之有效。
如果我是小朋友,我将会用哪些办法进行学习呢?
一般老师在搭建时都会用到投影仪,然后讲述上面的重难点,这时候我要用到的方法就是:
认真听讲法:
这一步是所以步骤中最重要的。
会听讲的小朋友他的思路总是跟着老师在走,反应速度也会相对较快。
这样一来,很多东西在课上就已经学会了,而且自身会有一种比别人厉害的优越感,更加能增强对机器人的兴趣。
分解法:
把一张图纸上面的内容,分解成很多部分。
第一部分,看看这一步的大概搭建方法。
第二部分看看文字都写的什么内容。
文字一般都包括这一步用到什么零件,用几个等等。
接着就是看安装的坐标,这一步就是精确安装了,精确到具体是哪个孔等等。
还有就是某些步骤会有容易看错的,或者不好看懂的,一般都会有特殊标明,这时候把这些都分部看懂了,就会发现搭建就是这么简单。
检查法:
ppt上的图纸一般都是左边的是搭建前的样子右边是搭建好的样子。
当我们把这一步搭建完成后,自己再对照右边的图看看是否
,
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直升飞机搭建图第四步
直升飞机搭建图第五步
直升飞机搭建图最后一步
吻合。
这样就可以知道我们
哪些地方出错了,下次应该
小心容易错的地方。
练习法:
在家没事时抽出一
些时间来练习一下之前搭建
过的机器人,先是自己凭感
觉搭建。
遇到不会的可以看
看老师发的搭建手册。
这样
既可以练习动手能力,增快
上课搭建机器人的速度。
还
可以知道哪些是自己学会了
的,哪些是当时学会了后来
就忘了的,还有哪些是根本
就没学会的。
3、编程调试(10-20)
1、先认识DCMotor模块:
DCMotor模块右上角有个方块,点击即可进入马达编程界面。
这个界面包括三部分:
马达选择区域
方向选择区域
此处注意:
直升飞机机器人真正的螺旋桨是有角度的,从而产生向上的升力。
咱们做的直升飞机机器人只是模拟飞机螺旋桨的转动,不
o会产生升力,同时速度没
,有达到一定
速度也是飞
2、教大家对马达进行设置的步骤并将螺旋桨马达设置为F,速度6,下载到机器人里,看下转动的方向和速度。
速度选择区域
然后再将马达速度调整为15,观察下速度。
点击马达选择区域即可对该
马达进行方向和速度的设置
方向选择区域可以选择正方
向和反方向。
点击黑色三角形位置,即可
第5页第5页
选择马达转动的速度,一共分为0—15,15代表最大速度,0代表停止,即马达不转。
所以让马达停止的程序就是将该马达的速度调整为
0。
目前我们只会接触到两个马达的情况,而且马达的基本编程就是这样三步,选定马达,选择马达转动方向和转动速度。
现在大家都会设置马达了,那老师给小朋友们准备的任务看看谁能完成的又快又好。
提示:
自己试验时交换下两个马达连接的位置。
黑线表示负极,CPU上面白色三角也是负极。
不起来的。
3、将螺旋桨马达设置为B,速度15,观察下螺旋桨马达转动的方向和速度。
然后试着做这个程序:
F-delay(3s)-B-delay(2s)。
4、将驱动马达设置为F、B,速度也试下各个不同的速度,把驱动马达和
【提问】
本节课的游戏设计是一起从
展示、讲解、
;
体验、娱乐等活动方式进行交互式学习
起点开始比赛,看谁先到终
点。
人少的情况下游戏可以
4、检验效果(5-10)
完成一场直升机比赛,增加趣味。
设置循环赛,逐个进行比赛
人比较多的情况下也可以进
1.PPT说明比赛规则;
2.愿意玩游戏,遵守游戏规则。
行分组淘汰赛,这样能大大
满足一部分小朋友们的求胜
心理。
对于另一部分输的小
朋友,且有明显沮丧表情的
小朋友可以进行鼓励式教育
螺旋桨马达组合起来o最后结合房子
机器人编程用的on和off模块看下会有什么效果o
1、我们编程设置是针对马达还是针对
的CPU上面的端口?
2、黑线为什么要对准CPU上面白色的三角呢?
第6页第6页
达到一举两得。
课堂总结
1、设计组装机器人是要根据直升飞机基本构造组装,且结构合理稳固。
2、第一次接触DC Motor模块,一定要把设置的参数详细说明白,最好每改一次参数,都把改后的程序下载到机器人中,观察出现变化的地方。
照片样例
板书设计
课后反思
不要以为单片机刚开始学不讲究创意性,创意搭建的环节设置的非常不错也非常有必要。
在我们会看图搭建的同时,也给小朋友们创作的空间,让他们在原有的基础上任意发挥自己的想象力和创造力。
这是我们应该赋予小朋友的这项权利,不得剥夺。
同时也可以避免以后只会看图搭建,离开图纸就什么都不知道。
导致出现后来的创意课和参加创意大赛都不知道该做什么机器人,没有一点想法,这是我们要极力避免的。
活动总结
直升飞机机器人是单片机第二个机器人,它的创意部分可以简单点,重点在于怎么进行引导。
比如:
在搭建环节去除led灯的部分,最后由小朋友们自己根据自己的喜好创
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- 单片机 直升飞机 教案