案例04 动态调节植物生长土壤湿度

简介

本课程将向学生介绍 3V 水泵以及继电器的使用和编程方式。学生将使用 3V 水泵和继电器调节植物生长的土壤湿度。

教学目标

• 了解 3V 水泵以及继电器的使用方式和编程方式 。

教学准备

在开始教学之前，请确保您已经准备好以下必要的物品：

物品	名称
	智能温室大棚套装
	micro:bit V2 主板
	个人电脑

这些物品将为您提供一个完整的体验，确保您可以顺利地进行后续的操作和学习。如果您已准备好以上内容，我们可以继续进入下一步。

教学过程

课程引入

在前面的课程中，我们得到了植物生长环境中的温度数据以及土壤湿度数据并通过 ThingSpeak 平台清楚的看到数据的变化，以及根据光照强度调节植物照射的光线颜色和强度，随着植物的生长，土壤中的水分会变化，手动给植物添加水是一件比较麻烦的事情，这节课我们将使用 3V 水泵和继电器通过编程的方式自动给植物添加水。

现在，那我们开始吧！

探究活动

• 如何通过编程控制 3V 水泵自动添加水？
• 如何使用正确的使用 3V 继电器？

代码编程

添加软件库

进入“makecode.microbit.org”，点击“New Project”。

在弹出窗口中输入项目名称并点击“Create”。

在打开的编程界面中，点击编程积木抽屉中“Extensions”。

打开拓展页面后，在搜索栏中输入“iot-environment-kit”，点击搜索，在搜索结果中选择 “iot-environment-kit” 编程积木库。

添加成功后，可以在编程积木抽屉栏看到 “ESP8266_IoT、OLED、RTC1307、Octopus”。

示例代码

完整程序

请参考程序链接：https://makecode.microbit.org/_A1U9fk9tf166。

下载程序

使用 USB 数据线连接电脑和 micro:bit V2。

连接成功后，电脑上会识别出一个名为 MICROBIT 的盘符。

点击左下角的，选择 Connect Device。

点击。

点击。

在弹出窗口选择 “BBC micro:bit CMSIS-DAP”，然后选择 “Connect”，至此，我们的 micro:bit 就已经连接成功。

点击下载程序。

准备智能温室大棚

（元器件连线图）

团队合作与展示

学生分成小组，共同完成智能温室大棚的安装和程序编写。

鼓励学生之间相互合作、交流和分享经验。

每个小组有机会向其他小组展示他们制作的智能温室大棚，并演示。

预期效果： 当植物生长的土壤湿度值小于200时，水泵开始抽水并输送到植物生长池中。

（GIF动图）

总结与反思

回顾课程内容，提醒学生掌握了哪些知识和技能。

引导学生讨论他们在制作过程中遇到的问题和困难，以及如何解决这些问题。

引导学生思考程序的优化和改进方向，比如利用 micro:bit 还能制作哪些有趣的案例。

扩展知识

继电器工作原理：继电器是一种电气控制元件，它利用小电流来控制大电流。它由输入和输出两部分组成，输入部分感应各种信号，输出部分则可以控制电路的通断。继电器的作用包括扩大控制范围、放大信号、综合信号以及实现自动、遥控和监测等。