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案例二:温湿度—影响我们生活的关键因素

简介

本项目旨在引导学生使用classroom科学套装中的DHT11温湿度传感器探索温度和湿度的基本概念。通过检测环境温湿度,学生将了解温度、湿度的含义、单位以及它们对人体的影响。通过这个项目,学生将学习基础的物理知识,掌握使用传感器和微控制器来收集环境数据,并激发他们对环境科学的兴趣。

教学目标

理解温度和湿度的基本概念。

学习温度和湿度的测量单位及其科学意义。

掌握使用DHT11温湿度传感器和micro:bit收集环境数据的方法。

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材料:

图片名称
classroom科学套装
micro:bit V2
个人电脑(PC)
USB 数据线

这些材料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

温度和湿度是影响我们日常生活的两个关键环境因素。它们不仅影响我们的舒适度,还与健康密切相关。在本节课中,我们将使用DHT11温湿度传感器和micro:bit来监测和分析我们周围环境的温度和湿度。

探究活动

  1. 学习如何使用micro:bit上的编程环境,编写代码来读取DHT11传感器的数据。

  2. 理解温度和湿度的科学单位(摄氏度和百分比)。

  3. 探索如何将温湿度数据实时显示在OLED屏幕上。

  4. 分析不同环境下的温湿度数据,讨论其对人体健康和日常生活的潜在影响。

硬件连接

将DHT11温湿度传感器连接到wukong扩展板的P1端口,OLED显示屏连接到wukong扩展板的IIC端口。

代码编程

添加软件库

打开makecode.microbit.org并点击新建项目.

点击扩展.

搜索iot-environment-kit,添加iot-environment-kit软件库。

搜索wukong,添加wukong软件库。

示例代码

  1. 当开机时,初始化OLED显示屏。

  1. 将连接到P1端口的DHT11温湿度传感器返回的温度值存入变量Temp中,暂停3000ms;将连接到P1端口的DHT11温湿度传感器返回的湿度值存入变量DH中,暂停3000ms。

  1. 清除OLED显示屏,在OLED显示屏上显示当前温度,在OLED显示屏上显示当前湿度。

请参考程序连接:https://makecode.microbit.org/_2JEfrXWsWEvw

你也可以通过以下网页直接下载程序。

下载程序

使用USB线连接PC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,然后选择连接,至此,我们的micro:bit就已经连接成功。

点击下载程序。

团队合作与展示

学生分成小组,共同完成案例的制作和程序编写。

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案例,并演示。

预期效果:开机后OLED显示屏显示当前环境温湿度。

(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。

引导学生思考温湿度对人体健康和日常生活的影响,以及如何利用科技手段改善生活环境。

扩展知识

温度 温度是物质冷热程度的量度。 常见的温度单位有摄氏度 (°C)、华氏度 (°F) 和开尔文 (K)。 温度的变化会引起物质的热胀冷缩现象。 温度会影响物质的物理状态,例如水在 0°C 时会结冰,在 100°C 时会沸腾。

湿度 湿度是指空气中水蒸气的含量。 常见的湿度单位有相对湿度 (%) 和绝对湿度 (g/m³)。 湿度会影响人体的舒适度,例如高湿度会让人感到闷热,低湿度会让人感到干燥。

温湿度对人体的影响 适宜的温湿度对人体健康非常重要。 过高的温度会导致中暑,过低的温度会导致冻伤。 过高的湿度会导致人体感到闷热,过低的湿度会导致人体感到干燥。