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柴火创客教育工作坊-神奇的风车工作坊

时间:2015-06-02 13:06:00  作者:  来源:  查看:475  评论:0
导读: 亲手做一个光感控制的小风车吧 柴火创客空间(资料提供)兰海越/BG1GJP 主  题:神奇的风车工作坊 目标:学习光敏传感器的知识,组装完成光感控制电路,搭建神奇的风车模型结构。 适合年龄:8岁以上的小朋友&爱动手的电子爱好者 耗时:2h ..

亲手做一个光感控制的小风车吧

柴火创客空间(资料提供)兰海越/BG1GJP

主  题:神奇的风车工作坊

目标:学习光敏传感器的知识,组装完成光感控制电路,搭建神奇的风车模型结构。

适合年龄:8岁以上的小朋友&爱动手的电子爱好者

耗时2h

材  料:光敏传感器×1个、电源模块×1块、电机驱动板×1个、木质支架套材×1套、直流电机×1个、小风扇×个1、杜邦线×2根、9V叠层电池×1块、彩色布×1张、双面魔术贴×1卷等

必备工具:热熔胶枪、偏口钳、剪刀、双面胶等

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1 材料准备

        海贼王》的主角蒙其·D·路飞是在一个叫风车村的小村庄出生长大的,并立志成为海贼王一样的男人。这一期的工作坊就来做一个光敏传感的风车,在小小创客心里埋下一颗梦想的种子,希望小创客们可以像路飞一样勇敢地追寻自己的梦想。

        我们利用光敏风车感应模块,模拟真实风车,风车的每块木板经过巧妙设计后环环相扣。在马达的驱动下,风车的叶片徐徐旋转,转动着风车,也转动着小朋友创造的成就感和追寻梦想的力量。

一、了解光敏传感器

        我们会用视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感觉器官感知周围环境,如果机器也想了解周围的环境该怎么办呢?

        人们发现,有一些电子元器件对周围环境很敏感,于是就借助这些敏感元件制作成了让机器感受周围环境的传感器。一般可分为热敏传感器光敏传感器气敏传感器力敏传感器磁敏传感器湿敏传感器、声敏传感器、放射线敏感传感器、色敏传感器和味敏传感器等10大类。我们这次用到的光敏传感器,就是借助光敏电阻在不同强度的光照下电阻值会变化的原理制作而成的。有了传感器,机器就能感知外界环境,实现自动控制啦。

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2光敏电阻外形和电路符号

二、连接光敏控制电路

1.连接直流电机与电机驱动板

        需要注意,3块电路板均使用了白色的插座连接杜邦线,但只有电机搭载了Arduino控制器的电机驱动板是2针插座,其余均为4针插座。

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3直流电机与电机驱动板连接

2.连接光敏传感器和电源模块

    神奇的风车工作坊中光敏传感器和电源模块使用了4根杜邦线连接。需要注意,电源模块上有24针插座,光敏传感器应该连接在靠近电源开关的插座上。

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4 光敏传感器和电源模块连接图

3.连接电源模块和电机驱动板

        连接有光敏传感器的电源模块只剩下14针插座了,用杜邦线连上电机驱动板连接就完成啦。动手部分是不是很简单!

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5 电源模块和电机驱动板连接图

4.连接电源打开开关

        9V叠层电池用电池线连接起来,打开电源开关,直流电动机就转起来了。用黑纸遮住光敏电阻测试,电动机的转速是不是随着黑纸的靠近转得越来越慢,直到停止。如果能够实现光敏控制,就说明我们的光敏控制电路的连接没有问题。

        就这样,电路连接部分就搞定,是不是很期待下一步的制作呢?我们一起来动手设计神奇的风车的外观吧。

三、组装支架固定

1.组装立柱

        把编号为2的两块木板口对口地插接在一起,就形成了一个十字立柱。用热熔胶把十字立柱站在大圆盘的中间插孔中。

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6 十字立柱组装

2.固定电机和传感器

        把直流电机固定在前面板的大方格内,光敏传感器固定在小方格内。粘胶的时候要注意方向一致呦。

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固定电机和传感器

3.安装侧支架和上盖

       先安装上3个侧支架和前面板,再扣上上盖。粘胶时,需要注意上盖是否安装到位。 

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8 安装侧支架和上盖

4.固定电路板和电池

        电路板和电池的固定比较随意,找个能放下它们的位置,用热熔胶粘上就好。注意电路板和电池之间的距离,别让传感器的电线不够长哦。否则会承担返工的风险,别让粗心阻止我们前进的脚步。

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9 用热熔胶枪固定电路板和电池

5.组装完成

        安上小扇叶,按照之前的方法连接各个电路板和电池,拨动开关,小风车就转起来了。是不是很简单?我们也可以根据平时见到的风车的样子,展开丰富的想象,给风车设计一个不一样的外观。

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10 安装扇叶

四、制作风车装饰

        借助风车套件里的布料,我们可以按照图纸剪出小风车支架的外衣。在接缝处粘上魔术胶贴,围到支架上。打开开关,风车转起来了,用黑色的卡纸挡住光敏传感器,随着卡纸的接近,风车转得越来越慢,直到停止转动,这样神齐的风车就制作完成啦!

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11 给风车穿上衣服

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12  做好的神奇的风车

五、展开创意想象

        展开想象的翅膀,发挥创意的潜能。我们制作的光敏控制的小风车还能用在什么地方呢?有光线控制,有转动的扇叶,好像生活中有好多耶。

        看看我想到了什么?

        如果,小风扇从向前变成了向上,风车支架变成了哆啦A梦的身体,会是什么样子?

1.绘制、裁剪多啦A

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13 绘制哆啦A梦

2.扩孔、安装电机

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14 扩孔

3.双面胶粘贴完成

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15 会转动的哆啦A梦

 

 

        如果把小风扇换成一个更大型号的大风扇,多啦A梦是不是就可以在屋子里飞行了?能飞行的会是什么?对啦!可以利用神奇的风车做成飞机,在空中飞来飞去。当然,这只是我们的想象,如果真让这个神奇的风扇变成能够飞行的飞机,还要想办法摆脱套件的重量因素的障碍。没有所谓,疯狂的想象本来就创客滋生的土壤。继续开启脑洞大开的模式吧。

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16 风扇变身成飞机

        如果把小风扇安装到一架固定翼飞机上,把叠层电池换成太阳能电池板的话,不就是“阳光动力3号”了吗?

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17 阳光动力3号

        如果把小风扇换成轮子,安上太阳能电池板的话,就成了“阳光动力4号”啦!……

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18 阳光动力4号

        小创客们,想象无边界,创意无极限,开动脑筋,展开想象,看看我们的光敏控制风车还能变成什么吧!本期的工作坊内容就是这些啦,是不是还有意犹未尽的感觉,这样才好,让我们带着一颗探索的心,期待下一期的工作坊吧!



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