micro:bit 相关产品Jacdac SeriesJacdac能源实践套件案例八:抽油机本页总览案例八:抽油机简介按下micro:bit主板的按键A,360°积木舵机以全速(100)旋转,模拟石油磕头机(游梁式抽油机)持续运转抽油;按下按键B,舵机停止转动,模拟抽油机停机。案例目的认识舵机模块。认识MakeCode中的按键A与按键B模块——通过不同按键触发不同的舵机动作。了解什么是石油。所需材料项目图片数量micro:bit V21Jacdac扩展板1Jacdac 25cm连接线1Jacdac舵机模块1360°积木舵机1USB数据线1搭建步骤模型原理说明舵机模块(360°连续旋转舵机)舵机模块(360°连续旋转舵机):是一种可以360°连续旋转的电机模块,通过控制信号调节旋转速度和方向,而非像普通舵机那样固定在某个角度。常用于驱动机器人车轮、传送带、模拟机械往复运动等场景。石油磕头机石油磕头机(游梁式抽油机)是油田采油的主要设备之一,通过电动机驱动,带动游梁上下往复摆动,从而带动抽油杆将地下的石油抽取到地面。因其外形动作类似"磕头"而得名。 小知识: 石油是一种深埋地下的化石燃料,由古代生物遗体经过数百万年的地质作用形成,被称为"工业的血液",是汽油、柴油、塑料、化纤等产品的重要原料。传感器原理说明本案例未使用外接传感器模块,通过micro:bit主板自带的按键A和按键B即可完成控制。连接示意图如下图所示,将micro:bit主板插入Jacdac扩展板,将舵机模块连接在Jacdac扩展板金手指接口上。编程软件微软 MakeCodeMakeCode 编程步骤1:如何添加 Jacdac 扩展进入微软 MakeCode,点击 "新建项目"。在弹出窗口输入项目名称并点击 "创建"。点击代码抽屉中的 "扩展"。在弹出界面输入 "Jacdac" 并点击搜索图标,选择 Jacdac 软件库,如图所示。步骤2:连接硬件用数据线将micro:bit主板连接到计算机。注意: 若micro:bit主板初次运行Jacdac程序,请先预装一个空白Jacdac程序至主板,否则跳过此步骤。连接传感器,MakeCode自动识别并仿真呈现,在仿真区内传感器实时反馈传感器状态。点击 "ADD BLOCKS" 传感器扩展模块。注意: 连接新的传感器,重复执行一次"点击'ADD BLOCKS'传感器扩展模块"操作流程。如图所示编写程序参考程序链接https://makecode.microbit.org/_eA4Pg13sPaj0你也可以通过以下网页直接下载程序,下载完成后即可开始运行程序。结果按下micro:bit主板的按键A,360°积木舵机以全速旋转,驱动游梁上下往复摆动,模拟石油磕头机持续抽油;按下按键B,舵机停止转动,模拟抽油机停机。思考舵机还可以应用在生活中的哪些场景?除了石油磕头机,你还知道哪些石油开采设备?程序逻辑说明触发条件动作来源按下按键A360°积木舵机以全速(100)单方向连续旋转,模拟抽油机运转micro:bit 按键A按下按键B360°积木舵机停止旋转,模拟抽油机停机micro:bit 按键B知识拓展:石油与我们的未来一、石油——现代文明的"血液"石油不仅仅是汽油和柴油的来源,它深刻渗透在现代生活的每一个角落:石油制品日常用途汽油、柴油、航空煤油汽车、卡车、飞机、轮船的燃料塑料(聚乙烯、聚丙烯等)手机外壳、文具、玩具、包装袋、水管化纤(涤纶、腈纶、尼龙)衣物、书包、运动鞋、地毯化肥、农药农业生产,保障粮食供应沥青公路、机场跑道铺设合成橡胶轮胎、密封圈、鞋底药品、化妆品阿司匹林、凡士林、口红、洗发水 数据说话: 2024年,全球每天消耗约 1.03亿桶 石油,全年消耗约 374亿桶。自1900年以来,人类已累计开采约 1.57万亿桶 石油。石油占全球化石燃料碳排放的 32%,仅次于煤炭(41%)。二、我们面临的真实现状与挑战挑战一:资源终将枯竭关键数据数值全球已探明石油储量约 1.73万亿桶按目前速度可开采年限约 47年这意味着:按照目前的消耗速度,已探明的石油储量大约只够用到 2070年前后。虽然技术进步会不断发现新油田,但勘探难度越来越大、成本越来越高。挑战二:气候与环境危机2024年全球化石燃料碳排放达到374亿吨,创历史新高,同比增长0.8%。石油开采过程中的泄漏事故(如海上钻井平台溢油)对海洋生态造成毁灭性打击。塑料污染触目惊心:全球每年约 800万吨 塑料流入海洋,相当于每分钟向大海倾倒一卡车的塑料垃圾。石油化工生产过程中排放的废水、废气威胁着水源和空气质量。挑战三:地缘政治与能源安全石油资源分布极不均匀,中东地区(沙特阿拉伯、伊拉克、科威特等)拥有全球近一半的探明储量。一旦产油地区发生战争或政治动荡,全球油价就会剧烈波动,直接影响到每个国家的经济发展和每个人的生活成本。三、希望的曙光——能源转型进行时面对挑战,全球正在加速拥抱清洁能源。好消息是,变革已经发生:太阳能:增长最快的能源年份全球新增太阳能装机累计装机2024年582 GW2.25 TW(2.25万亿瓦)2025年647 GW约2.9 TW2024年全球太阳能发电量达到 2,132 TWh,占全球电力的 6.9%。太阳能组件价格在过去一年暴跌约 45%,降至每瓦仅约 0.10美元。99个国家 在过去五年中太阳能装机翻倍,23个国家 太阳能发电占比已超过10%(匈牙利以25%领先全球)。风能:强势反弹2025年全球新增风电装机 167 GW,同比增长 47%,累计装机约 1,300 GW。2024年全球风电发电量达 2,494 TWh,占全球电力的 8.1%。风能与太阳能合计,2024年直接贡献了全球约15%的电力(若含水电等全部可再生能源则约为31.9%)。电动汽车:改写石油需求新能源汽车大规模普及,正从根源上减少交通领域对石油的依赖。2024年全球电动汽车(含插电混动)销量突破1,700万辆,同比增长约25%,电动化浪潮正在全球范围内加速推进。四、我们应该怎么做面对石油资源枯竭和环境危机的双重挑战,每个人都可以贡献力量:行动方向具体做法节约能源随手关灯、合理设置空调温度(夏季不低于26℃)、优先选择公共交通或骑行步行减少塑料使用自带水杯、购物袋,拒绝一次性塑料制品,做好垃圾分类支持新能源了解太阳能、风能、氢能等清洁能源知识,向身边的人宣传环保理念培养科学兴趣认真学习科学知识,未来投身能源技术、环境保护等领域的创新研究践行低碳生活节约用纸、光盘行动、旧物回收利用,每一个小习惯都能减少碳足迹