《智能機(jī)器人與傳感器》教案課程單元設(shè)計15 - 嗅覺（煙霧傳感器MQ-2）

PAGEPAGE1《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》一、教案頭本次課標(biāo)題：嗅覺相關(guān)：煙霧傳感器MQ-2授課班級16電子信息3-1上課時間課時：2上課地點知行樓5-413教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)1、能使MQ-2模塊2、學(xué)會使用MCP3002對MQ-2模擬量的采樣3、學(xué)會ADC與樹莓派的連接方法4、學(xué)會編寫獲得MQ-2氣體濃度的數(shù)據(jù)1、熟練掌握煙霧傳感器工作原理；2、熟練掌握傳感器與ADC、樹莓派的連接方法3、熟練掌握MQ-2傳感器的預(yù)處理4、熟練掌握編寫傳感器代碼5、掌握使用打火機(jī)測試代碼的正確性能力訓(xùn)練任務(wù)及案例任務(wù)1：連接MQ-2模塊至MCP3002模塊任務(wù)2：連接MCP3002模塊至樹莓派相應(yīng)的GPIO口任務(wù)3：編寫檢查氣體濃度的程序任務(wù)4：使用打火機(jī)檢測程序的正確性參考資料【1】郭彤穎，張輝，《機(jī)器人傳感器及其信息融合技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，ISBN：9787122283658，2017年1月【2】賈海瀛,《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》，ISBN:9787040422658，高等教育出版社，2015年9月【3】TeroKarvinen,etc.,《Make:Sensors》,ISBN:9781449368104，O'Reilly，2016【4】KimmoKarvinenandTeroKarvinen,《GettingStartedwithSensors》,ISBN：9781449367084，MakerMedia,Inc.,2014【5】樹莓派官網(wǎng)：/【6】SPI庫下載地址:/doceme/py-spidev【7】/configure-and-read-out-the-raspberry-pi-gas-sensor-mq-x/【8】/info-detail-2224008.html二、教學(xué)設(shè)計步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時間分配告知（教學(xué)內(nèi)容、目的）1、講解煙霧傳感器工作原理；2、講解傳感器與ADC、樹莓派的連接方法3、講解MQ-2傳感器的預(yù)處理4、講解編寫傳感器代碼5、告訴使用打火機(jī)測試代碼的正確性教師主講多媒體聽講解5分鐘引入（任務(wù)項目）作為一款家庭使用的機(jī)器人，如果能隨時監(jiān)測家里面的危險氣體情況，及時匯報氣體的濃度情況，機(jī)器人的實用性就會增強(qiáng)。教師主講多媒體聽講解5鐘操練（掌握初步或基本能力）1、講解煙霧傳感器工作原理；2、講解傳感器與ADC、樹莓派的連接方法3、講解MQ-2傳感器的預(yù)處理4、講解編寫傳感器代碼5、告訴使用打火機(jī)測試代碼的正確性師生互動討論小組討論20分鐘深化（加深對基本能力的體會）1、使用MCP3002對MQ-2模擬量的采樣2、連接ADC與樹莓派3、編寫獲得MQ-2氣體濃度的數(shù)據(jù)4、MQ-2模塊有數(shù)字量輸出端口，調(diào)節(jié)板上的可調(diào)電阻即可以設(shè)置閾值?？梢愿鶕?jù)此信號量來通知樹莓派進(jìn)行采樣檢測（中斷方法）。教師主講上機(jī)指導(dǎo)實際操作演示指導(dǎo)+實操35分鐘歸納(知識和能力)這是第三個模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量的應(yīng)用的例子，從硬件上看，可以了解到ADC模塊到樹莓派的接口是固定的。傳感器模擬輸出端到ADC輸入也是不變的。只需要給傳感器模塊接上其他接口（如供電）。師生互動小組討論討論小組討論5分鐘訓(xùn)練鞏固拓展檢驗學(xué)會檢驗系統(tǒng)正確性的方法：使用火機(jī)或者帶回家在煤氣爐旁邊檢測是否漏氣。師生互動實際操作演示指導(dǎo)+實操2分鐘總結(jié)給機(jī)器人賦予多種基于ADC的不同傳感器信息，可以使用一個多輸入通道的ADC芯片即可。教師主講課件演示聽課5分鐘作業(yè)課程調(diào)研：發(fā)現(xiàn)身邊的語音識別玩具，例如機(jī)器人、兒童玩小汽車等。上網(wǎng)調(diào)研語音識別及語義識別的分別說明作業(yè)要求