Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Другое / Конспекты / Конспект занятия по теме Виды датчиков. Датчик звука назначение, способы крепежа
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Другое

Конспект занятия по теме Виды датчиков. Датчик звука назначение, способы крепежа

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ 1_Конспект занятия.docx

библиотека
материалов

Тема: «Виды датчиков. Датчик звука назначение, способы крепежа»

Подлесных Елена Викторовна, МБОУ ДО Дом детского творчества, педагог дополнительного образования, учитель информатики и ИКТ МБОУ «СШ №17», ЯНАО, г. Новый Уренгой

Предмет (направленность): робототехника (научно-техническое творчество).

Возраст детей: 11 - 15 лет

Место проведения: класс.

Цели занятия:

Ввести понятие «датчик» (сенсор) Lego Mindstroms NXT, познакомить обучающихся с принципом работы датчика звука и способами его крепежа.

Задачи:

Образовательные: Сконструировать и запрограммировать базовую модель робота с использованием датчика звука.

Развивающие: развитие абстрактного и логического мышления, умения ориентироваться в пространстве, развитие мелкой моторики, развитие навыков работы с браузером и Google-формами

Воспитательные: Формировать навыки бережного отношения к собственным вещам и школьному имуществу

Форма занятия - групповая (практическая работа)

Оборудование:

компьютеры, проектор;

Лего-конструкторы Mindstroms NXT 2.0; ПК с установленной средой программирования ПервоРоботNXT 1.1.

План занятия:

  1. Организационный момент

  2. Изучение нового материала

  3. Практическая работа №1: «Калибровка датчика звука. Восстановление заводских значений датчика»

  4. Практическая работа №2: «Программирование робота»

  5. Испытание робота

  6. Рефлексия

  7. Итоги занятия

Ход занятия:

  1. Организационный момент

Рассадка, подготовка конструктора и организация рабочего места. Напоминание правил техники безопасности.

  1. Изучение нового материала

Слайд №1.

Добрый день! Сегодня на занятии мы продолжим изучать принципы работы датчиков MINDSTORMS NXT. И датчик, о котором пойдет речь - это датчик звука.

Вопрос: Давайте вспомним, что же такое датчик (сенсор)?

Ответы обучающихся:

Датчик — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

Вопрос: А как вы думаете, для чего нужен датчик звука?

Ответы обучающихся:

А давайте поближе познакомимся с этим сенсором!

  1. Датчик звука (sound sensor) Слайд №2.

    http://andyworld.info/legolab/NXT/Hardware/Images/sound_sensor/sensor_large.png

    http://andyworld.info/legolab/NXT/Hardware/Images/sound_sensor/audio.png

    Датчик звука (или просто микрофон) измеряет уровень громкости звукового сигнала в (децибелах) dB и dBA.

    Для справки, dBA - звуки дипазона 20-20000 Гц, воспринимаемые ухом человека, dB - весь дипазон, включая инфразвук и ультразвук.

    Максимальное звуковое давление, которое может измерить датчик, - около 90 dB, что соответствуюет громкости газонокосилки. Показания датчика звука выражаются в процентах [%] от максимальной громкости, которую он способен зафиксировать.

    Для сравнения уровень 4-5% соответствует фоновому шуму жилой комнаты, 5-10% - разговору на небольшом отдалении, 10-30% - разговору в непосредственной близости от микрофона. Наконец уровень 30-100% соответствует крику или громкой музыке. Измерения проводятся, когда микрофон находится на расстоянии 1 м от источника звука.

    1. Режим просмотра (View)

    Проверить датчик звука можно в режиме Просмотра. Подсоедините датчик ко входу 2 NXT.


    http://andyworld.info/legolab/NXT/Hardware/Images/sound_sensor/sound1.png

    http://andyworld.info/legolab/NXT/Hardware/Images/sound_sensor/sound2.png

    http://andyworld.info/legolab/NXT/Hardware/Images/sound_sensor/sound3.png

    Перейдите в режим Просмотра (View) и выберите иконку Sound dB. Выберите порт 2.

    Издавайте звуки в микрофон и наблюдайте за показаниями датчика на экране дисплея. Попробуйте исследовать на предмет громкости окружающие вас источники звука.

     http://andyworld.info/legolab/NXT/Hardware/Images/sound_sensor/suggestion.png


    Добавив в конструкцию робота датчик звука, вы можете сделать так, чтобы робот изменил поведение при активации датчика.

  2. Калибровка датчика звука. Слайд №3-4

Условия внешней среды могут повлиять на чувствительность датчиков, поэтому очень важно откалибровать эти датчики к конкретной обстановке (к зашумленности) для более эффективной работы.

 Есть два способа для калибровки звукового датчика с помощью программного обеспечения MINDSTORMS NXT.

 Первый заключается в использовании функции калибровки датчиков из меню Tools. С помощью этой функции, можно откалибровать датчик, используя специальную утилиту MINDSTORMS NXT  (не используя вашу программу). Например, если вы посещаете соревнования LEGO MINDSTORMS NXT или изменили внешние условия, вы можете откалибровать датчик один раз (у себя на столе) и вам не придется беспокоиться о калибровке каждый раз, когда вы запустите программу.

 Второй вариант для калибровки включает в себя использование нескольких блоков калибровки в вашей программе. Каждый раз, когда вы запускаете программу, эти блоки будут калибровать датчики для текущих условий.

 


  1. Практическая работа: «Калибровка датчика звука. Восстановление заводских значений датчика»

 Сегодня мы рассмотрим первый вариант калибровки, используя функцию калибровки датчиков.

  1. Калибровка датчика

 Чтобы использовать эту функцию, сначала убедитесь, что ваш NXT подключен к компьютеру, и что он включен. Кроме того, убедитесь, что датчики, которые вы хотите калибровать подключены к NXT. Обратите особое внимание на порты, к которым они подключены. После проверки выберите функцию калибровки датчиков в меню Tools. При этом появится диалоговое окно "Калибровка датчиков". Если Lego NXT не подключен к компьютеру, диалоговое окно будет неактивно.

http://legoms.ru/img_page/page_1/img1_2.jpg


Выберите датчик звука ("Sound Sensor") и укажите, к какому порту подключен датчик. Затем нажмите на кнопку Калибровка ("Calibrate"). После этого в контроллер NXT будет загружена программа для калибровки датчика, она запустится автоматически.

 На экране NXT  вы увидите текст: "Минимальное значение". Создайте для датчика условия, соответствующие минимальному уровню шума. Нажмите оранжевую кнопку "Enter" на NXT.

 Далее вы увидите текст: "Максимальное значение". Создайте для датчика условия, соответствующие максимальному уровню шума.  Нажмите оранжевую кнопку "Enter" еще раз.

 Калибровка завершена. 


Примечание:

  • Значения калибровки  устанавливаемые с помощью функции калибровки датчиков могут быть перезаписаны. Самая последняя калибровка будет иметь преимущество. Калибровка будет оставаться в силе, пока вы не перекалибруете или не сбросите их.

  • после завершения процесса калибровка будет работать для конкретного датчика независимо от того, какой порт вы подключаете. Если вы проводили калибровку датчика звука на порту 3, калибровка останется в силе, даже если вы переключите датчик на порт


  1. Восстановление значений калибровки по умолчанию

 Если вы хотите вернуться к заводским значениям калибровки,  "по умолчанию", следуйте инструкциям ниже:

  1. Во-первых, включите NXT, и подключите его к компьютеру.

  2. Выберите калибровки датчиков - пункт меню "Tools". Появится диалоговое окно "Калибровка датчиков" ("Calibrate Sensor").

  3. Выберите датчик, которому нужно восстановить заводские настройки и нажмите  кнопку "По умолчанию" (Default).


  1. Сборка базовой модели робота и крепеж датчика звука. Слайд №5-33

Мы откалибровали датчик, теперь можно приступить к сборке базовой модели робота и к установке на нее датчика звука.

hello_html_2362c073.png

Для создания базовой модели воспользуемся инструкцией:

Презентация (Слайды № 5-33)


Производим крепеж модуля звука Слайд №34-35


  1. Практическая работа: «Программирование робота»

Мы создали автономного робота на базе трёхколёсной тележки и оснастили его датчиком звука, теперь можно перейти к программированию робота.

  1. Обнаружение звука. Слайд №36-38

Первая задача, которую должен выполнить робот – это остановка после превышения порогового значения уровня звука.

То есть робот, продолжая движение, должен ожидать наступления определенного события-превышения уровня громкости, после чего должен остановиться.

Для решения данной задачи сначала заставим робота двигаться. Для этого выполним шаги 1-2.

1.hello_html_m2bd7edba.png 2.hello_html_2420c931.png

Теперь необходимо заставить робота ожидать превышения порогового значения уровня громкости (за пороговое значение мы принимаем среднее арифметическое между минимальным и максимальным значениями). hello_html_m6bf7befa.png

Для этого выполним шаги 3-4 (используем блок ОЖИДАНИЕ)

3.hello_html_m3877c73e.png 4. hello_html_m2249bd84.png

После того как произойдет превышение уровня громкости, робот должен выполнить полную остановку. Шаги 5-6

5.hello_html_3e87a810.png 6. hello_html_m7118dd68.png7.hello_html_695534fd.png

После программирования робота нужно загрузить алгоритм в блок NXT, выполнив шаг 7.

  1. Управление по звуку. Слайд №39-41

Следующая задача, которую нам предстоит решить - это «управление по звуку».

Необходимо составить программу, которая будет управлять направлением движения робота с помощью датчика звука. В данной программе используется блок-переключатель (условие). Если уровень звука превышает 50, то робот должен двигаться назад, если не превышает, робот должен двигаться вперед.

Для решения данной задачи выполним шаги 1-8.

1.hello_html_m74a42b22.png 2. hello_html_m250cf579.png

3.hello_html_m23a3280.png 4. hello_html_m12358588.png

5.hello_html_245cd665.png 6. hello_html_43daa5f0.png

7.hello_html_m23c791aa.png 8.hello_html_m77169aea.png

После окончания работы над программой ее необходимо загрузить в микроконтроллер (шаг 9), теперь робот готов к испытаниям.


9
hello_html_m47093bfb.png


  1. Испытания робота.

Обучающиеся проводят испытания собранной и запрограммированной модели.

  1. Рефлексия. Слайд №42

Ответы на вопросы Google-формы

https://docs.google.com/forms/d/13om2oZgBWB3ZM08fRq7dE_elgvaRzZbBanEiQlI8-ZM/viewform


  1. Итоги занятия

В ходе занятия вы научились использовать свойства датчика звука для решения различного рода задач. Предлагаю вам ответить на вопрос: существует ли возможность улучшить параметры ваших роботов? И как это можно сделать?

Ответы обучающихся:

Приведите примеры возможного использования свойства датчиков звука в других областях науки и техники, на производстве и в быту.

Ответы обучающихся:

Знания и навыки, которые вы получили на занятии, будут способствовать быстрому пониманию принципов работы сложных механизмов и способов управления техническими устройствами.

Слайд №43 Спасибо всем за активную работу!




Выбранный для просмотра документ 2_Презентация.pptx

библиотека
материалов
Тема: «Виды датчиков: датчик звука назначение, способы крепежа» Автор: Подлес...
Датчик звука Датчик звука (или просто микрофон) измеряет уровень громкости зв...
Калибровка сенсора
Сборка основного модуля
Сборка модуля звука
Крепеж модуля звука
Добавьте датчик звука нашему роботу и подключите его в порт № 2
Программирование «Обнаружение звука»
1 2 3 4
5 6 7
Программирование «Управление по звуку»
1 2 3 4
5 6 7 8 9
Рефлексия https://docs.google.com/forms/d/13om2oZgBWB3ZM08fRq7dE_elgvaRzZbBan...
Спасибо всем за активную работу!
43 1

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Тема: «Виды датчиков: датчик звука назначение, способы крепежа» Автор: Подлес
Описание слайда:

Тема: «Виды датчиков: датчик звука назначение, способы крепежа» Автор: Подлесных Елена Викторовна учитель информатики и ИКТ МБОУ «СШ №17», педагог дополнительного образования МБОУ ДО Дом детского творчества

№ слайда 2 Датчик звука Датчик звука (или просто микрофон) измеряет уровень громкости зв
Описание слайда:

Датчик звука Датчик звука (или просто микрофон) измеряет уровень громкости звукового сигнала в (децибелах) dB и dBA.

№ слайда 3 Калибровка сенсора
Описание слайда:

Калибровка сенсора

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5 Сборка основного модуля
Описание слайда:

Сборка основного модуля

№ слайда 6
Описание слайда:

№ слайда 7
Описание слайда:

№ слайда 8
Описание слайда:

№ слайда 9
Описание слайда:

№ слайда 10
Описание слайда:

№ слайда 11
Описание слайда:

№ слайда 12
Описание слайда:

№ слайда 13
Описание слайда:

№ слайда 14
Описание слайда:

№ слайда 15
Описание слайда:

№ слайда 16
Описание слайда:

№ слайда 17
Описание слайда:

№ слайда 18
Описание слайда:

№ слайда 19
Описание слайда:

№ слайда 20
Описание слайда:

№ слайда 21
Описание слайда:

№ слайда 22
Описание слайда:

№ слайда 23
Описание слайда:

№ слайда 24
Описание слайда:

№ слайда 25
Описание слайда:

№ слайда 26
Описание слайда:

№ слайда 27
Описание слайда:

№ слайда 28
Описание слайда:

№ слайда 29 Сборка модуля звука
Описание слайда:

Сборка модуля звука

№ слайда 30
Описание слайда:

№ слайда 31
Описание слайда:

№ слайда 32
Описание слайда:

№ слайда 33
Описание слайда:

№ слайда 34 Крепеж модуля звука
Описание слайда:

Крепеж модуля звука

№ слайда 35 Добавьте датчик звука нашему роботу и подключите его в порт № 2
Описание слайда:

Добавьте датчик звука нашему роботу и подключите его в порт № 2

№ слайда 36 Программирование «Обнаружение звука»
Описание слайда:

Программирование «Обнаружение звука»

№ слайда 37 1 2 3 4
Описание слайда:

1 2 3 4

№ слайда 38 5 6 7
Описание слайда:

5 6 7

№ слайда 39 Программирование «Управление по звуку»
Описание слайда:

Программирование «Управление по звуку»

№ слайда 40 1 2 3 4
Описание слайда:

1 2 3 4

№ слайда 41 5 6 7 8 9
Описание слайда:

5 6 7 8 9

№ слайда 42 Рефлексия https://docs.google.com/forms/d/13om2oZgBWB3ZM08fRq7dE_elgvaRzZbBan
Описание слайда:

Рефлексия https://docs.google.com/forms/d/13om2oZgBWB3ZM08fRq7dE_elgvaRzZbBanEiQlI8-ZM/viewform Заполните карту эффективности занятия

№ слайда 43 Спасибо всем за активную работу!
Описание слайда:

Спасибо всем за активную работу!

Автор
Дата добавления 02.11.2015
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров477
Номер материала ДВ-115593
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх