创客教育开源硬件系列案例红绿灯
制作红绿灯 ppt课件
红绿灯的历史与发展
总结词
红绿灯最初于19世纪末发明，经过多年的发展，现在的红绿灯已经变得更加智能化和人性化。
详细描述
红绿灯最初于19世纪末由英国机械师约翰·皮尔逊发明，最初只有红灯和绿灯两种颜色。随着科技的发展，现在 的红绿灯已经变得更加智能化和人性化，例如可以通过感应器自动控制信号的变换，以及为行人和驾驶员提供更 加清晰的指示。
红绿灯是一种交通信号设施，通 常由红灯、绿灯和黄灯组成。红 灯表示停止，绿灯表示通行，黄 灯则表示警告或准备停止。
红绿灯的作用
总结词
红绿灯的主要作用是维护交通秩序， 减少交通事故，保障行人和驾驶员的 安全。
详细描述
在繁忙的交通路口，红绿灯通过变换 颜色来控制车辆和行人的行驶和行进 ，从而维护交通秩序，减少交通事故 的发生，保障行人和驾驶员的安全。
记号笔
用于书写文字和绘制图案。
尺子
用于测量和划线，保证制作准 确。
制作前的准备
设计草图
在开始制作前，先设计好 红绿灯的外观和布局，包 括颜色、形状、文字等。
材料准备
根据设计草图，预先准备 好所需的卡纸、磁铁和其 他材料。
清洁工作
确保工作台面干净整洁， 以免影响制作效果。
03
红绿灯的制作步骤
制作红灯
随着科技的发展，红绿灯已经不再是简单的灯控设备，而是融入了智能 交通系统，可以通过实时监测和数据分析实现更加精准的交通指挥和控 制。
人行道智能感应
通过在人行道上安装感应器，红绿灯可以实现人行道的智能控制，根据 行人流量的变化自动调整信号灯的时间，提高行人通行的效率。
03
车联网技术
车联网技术的应用可以让红绿灯与车辆进行信息交互，实现更加智能化
项目三红绿交通灯
项目三红绿交通灯
一、教学目标：
1、了解LED发光二极管的使用及程序逻辑和流程图
2、培养学生动手实践能力
二、教学重点：
1、如何交程序转换成实物
2、程序逻辑
三、教学难点：
1、实物搭建
四、所需教学软件：linkboy
五、所需要硬件：Arduion uno LED灯导线
六、教学过程：
1、课堂引入：展示已经制作好的红绿交通灯模型，引入课题
2、根据模型设计程序过程
3、展示老师编辑好的程序模型
4、根据内容编写好程序
5、提出教学要求
6、学生尝试编写程序并尝试搭建。
7、在linkboy中模拟，检查程序是否搭建有错。
8、实物搭建。
创客教育技术课堂案例(3篇)
第1篇一、背景随着科技的飞速发展，创客教育作为一种新兴的教育模式，越来越受到教育界的关注。
创客教育强调学生的动手实践能力、创新思维和问题解决能力的培养。
本文将以一个基于Arduino的智能温室控制系统为例，探讨如何将创客教育理念融入技术课堂，培养学生的综合素养。
二、案例概述本案例以初中信息技术课程为载体，通过引入Arduino开源硬件平台，让学生设计和制作一个智能温室控制系统。
该系统可以实时监测温室内的温度、湿度、光照等环境参数，并根据预设条件自动调节通风、灌溉等设备，以确保植物生长环境的稳定。
三、教学目标1. 知识与技能目标：- 掌握Arduino编程基础，包括变量、函数、控制语句等。
- 熟悉Arduino硬件结构，了解传感器和执行器的使用方法。
- 学会使用Arduino开发环境，编写和调试程序。
2. 过程与方法目标：- 通过小组合作，培养学生的团队协作能力。
- 通过实践操作，提高学生的动手实践能力。
- 通过问题解决，培养学生的创新思维和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观目标：- 激发学生对科学技术的兴趣，培养学生积极探索的精神。
- 增强学生的环保意识，培养学生的社会责任感。
四、教学过程1. 导入教师通过展示植物生长的图片和视频，引导学生思考植物生长所需的环境条件，引出温室控制系统的话题。
2. 知识讲解教师讲解Arduino编程基础，包括变量、函数、控制语句等，并介绍Arduino硬件结构、传感器和执行器的使用方法。
3. 任务分配将学生分成若干小组，每组负责设计一个温室控制系统的子模块，如温度监测、湿度监测、光照监测、通风控制、灌溉控制等。
4. 实践操作各小组按照任务分配，进行实践操作。
教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 程序编写学生使用Arduino开发环境编写程序，实现各个子模块的功能。
6. 系统集成各小组将各自设计的子模块进行集成，形成一个完整的智能温室控制系统。
7. 测试与调试学生对系统进行测试，发现问题并及时调试。
2024年3.红绿灯课件(
2024年3. 红绿灯课件(一、教学内容本节课选自《信息技术》教材第四章第三节，主题为“红绿灯——编程控制交通信号灯”。
详细内容包括交通信号灯的基础知识、流程控制语句的运用、编程实现交通信号灯的自动切换。
二、教学目标1. 理解交通信号灯的工作原理，掌握编程控制交通信号灯的方法。
2. 学会运用流程控制语句编写程序，实现交通信号灯的自动切换。
3. 培养学生的编程思维和解决问题的能力。
三、教学难点与重点难点：流程控制语句的运用，交通信号灯自动切换的实现。
重点：理解交通信号灯的工作原理，掌握编程控制交通信号灯的方法。
四、教具与学具准备1. 教师准备：多媒体课件、教学示例程序、编程环境。
2. 学生准备：计算机、教材、编程软件。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体课件展示现实生活中的红绿灯，引导学生关注交通信号灯的工作原理。
2. 知识讲解（15分钟）（1）介绍交通信号灯的工作原理。
（2）讲解流程控制语句（if、else、while等）。
（3）演示编程实现交通信号灯的自动切换。
3. 例题讲解（15分钟）以实现一个简单的红绿灯为例，详细讲解编程思路和步骤。
4. 随堂练习（10分钟）学生根据教师提供的编程任务，自主完成红绿灯编程练习。
5. 互动环节（5分钟）学生展示自己的编程成果，教师点评并给予鼓励。
六、板书设计1. 《红绿灯——编程控制交通信号灯》2. 内容：（1）交通信号灯工作原理（2）流程控制语句（3）编程实现红绿灯自动切换七、作业设计（1）实现红、绿、黄灯的自动切换。
（2）设置倒计时功能，显示当前信号灯剩余时间。
（3）增加行人过马路的提示音。
2. 答案：（1）红绿灯切换代码：红绿灯切换代码def traffic_light():while True:print("红灯亮，请停车等待。
")time.sleep(5)print("绿灯亮，请通行。
")time.sleep(5)print("黄灯亮，请减速。
开源硬件,走向创客的必经之路
开源硬件，走向创客的必经之路作者：陈染来源：《中国科技教育》2017年第06期创客教育的兴起不仅是教育理念的革新，更是科技发展的结果。
而开源硬件在创客教育中扮演着重要的角色。
作为开源运动的一部分，开源硬件提倡自由、开放、互助和分享的特点，受到广大创客的喜爱。
开源硬件有着便利的设计、丰富的元件、开源的文化3个特点，在创客教育中独具优势。
目前，许多种类的开源硬件已经进入学校课堂，成为创客教育的必备工具。
什么是开源硬件开源硬件（Open—source Hardware），是指与自由及开放源代码相同方式设计的计算机和电子硬件，是开源文化的一部分。
开源文化源于20世纪70年代的黑客亚文化。
到了90年代，随着Linux受到大众认可、Netscape浏览器开放源代码等一系列科技事件，开源运动逐渐进入人们的视野。
开源运动最早只有开源软件，并基于互联网进行传播。
目前，我们日常生活中使用的手机操作系统安卓（Android）、电脑浏览器Chrome都是属于开源软件。
可以说，在我们的日常生活中，开源软件几乎无处不在。
开源软件推崇任何人都可以自由使用、复制、研究和改动的思想，深刻影响着开源文化的发展。
开源硬件也在这种思想下应运而生。
1997年，开放源代码促进会（OSI）推出开源硬件认证计划；1998年，David Freeman提出开源硬件规范项目；1999年，非营利组织开放设计基金会（ODF）成立，一场开源硬件的运动悄然发生。
开源运动的一个核心是用户可以自行制造产品，无须支付任何费用。
它的长足发展成为创客运动兴起的一个重要的技术因素，被誉为“创客之父”的克里斯·安德森（Chris Anderson）在其著作《创客：新工业革命》中，将“在开源社区中分享设计成果、开展合作的文化规范”与“使用数字桌面工具设计新产品”和“通过设计传给商业制造服务商或自行制造”称为创客运动的3个变革性共同点。
这一场轰轰烈烈的开源运动，也成为了创客教育的根源之一。
开源硬件与创客
2 项目创新点
以降低成本、方便 操作为目的，综合 使用RFID、GPS、 二维码识别、自组 网等技术，保证产 品的可操作性及鲁 棒性。
注重品牌意识，打造“屋檐”品牌。
以便捷低成本为产品核心，快速抢占市场。 产品注重人文关怀，注重雨伞的文化属性。
盈利模式多样化，但保证不将就不作恶，注重用户体验及口碑。
低的二氧化锡(SnO2)。对氨气、硫化物、苯系蒸汽的灵敏度高， 能够探测1微米以上的粉尘粒子。具备两种输出模式，探测粒
4
信息输出
LCD1602：1602液晶是一种专门用来显示字母、数字、 符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11 等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字 符，每位之间有一个点距的间隔。1602是指显示的内 容为16X2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块 （显示字符和数字）。
7
开源硬件的历史
硬件天生是开源的
7
开源硬件的历史
2005年可开放编程的开源智能硬件Arduino诞生
2006年MIT开发基于Arduino 的开源图形化编程平台 scratch 。 google开发出blockly
2009 年 MakerBot 在推出开源廉价桌面级打印机 , 打通了结构件 和开源硬件 2010年，深圳柴火创客空间正式成立，2015总理访问柴火 美国政府在2012年正式推进创客、STEM教育
可以使用外部9VDC输入。
3 、 Arduino 支持 ISP 在线烧写，可以将新的 bootloader 固件烧入 AVR 芯片。有了 bootloader 之后，可以通过串口或者USB to RS232线更新固件。 4、可依据官方提供的Eagle格式PCB和SCH电路图简化Arduino模组，完成独立运作的微处理 控制；可简单地与传感器，各式各样的电子元件连接(例如：红外线,超音波,热敏电阻,光敏电阻,伺 服马达等) 5、应用方面，利用Arduino，突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入的装置的互动内容， 可以更简单地达成单人或多人游戏互动。
中小学生创客教育案例(2篇)
第1篇一、背景介绍随着我国城市化进程的加快，垃圾处理问题日益突出。
为了提高中小学生的环保意识，培养他们的创新能力和实践能力，我们开展了一项创客教育项目——智能垃圾分类机器人。
二、项目目标1. 培养学生的环保意识，让他们了解垃圾分类的重要性。
2. 培养学生的创新思维和实践能力，提高他们的科学素养。
3. 通过项目实践，让学生体验团队合作，培养团队精神。
三、项目实施1. 选题与设计首先，学生们通过查阅资料、讨论等方式，了解到垃圾分类的重要性。
接着，他们结合所学知识，提出智能垃圾分类机器人的设计理念。
机器人主要由传感器、处理器、执行器和控制系统组成。
2. 制作与调试在老师的指导下，学生们开始动手制作智能垃圾分类机器人。
他们需要学习如何使用Arduino等编程工具，编写程序控制机器人的传感器和执行器。
在制作过程中，学生们遇到了各种问题，但通过互相帮助、查阅资料等方式，最终成功完成了机器人的制作。
3. 测试与优化完成制作后，学生们对机器人进行测试，发现机器人在实际应用中还存在一些问题，如识别准确率不高、响应速度较慢等。
针对这些问题，学生们再次进行优化，调整传感器参数、优化程序算法，最终使机器人的性能得到了提升。
4. 展示与分享在完成机器人制作和优化后，学生们将他们的作品进行展示，并分享他们的设计思路和制作经验。
他们还向其他同学和老师介绍了垃圾分类的重要性，呼吁大家共同参与环保行动。
四、项目成果1. 提高了学生的环保意识，让他们认识到垃圾分类的重要性。
2. 培养了学生的创新思维和实践能力，提高了他们的科学素养。
3. 增强了学生的团队协作能力，培养了他们的团队精神。
4. 促进了学校与社区的互动，提高了学校的知名度。
五、总结通过开展智能垃圾分类机器人创客教育项目，学生们不仅学习了科学知识，还锻炼了实践能力和创新思维。
这样的项目有助于培养学生的综合素质，为我国环保事业贡献力量。
第2篇一、案例背景随着科技的发展，机器人编程教育逐渐成为中小学教育的重要组成部分。
红绿灯《科技教育类校本课程课时教案》
《科技教育类校本课程课时教案》教学方案1结合具体教学内容和教学方式，按照教学环节，设计学生活动和教师活动【认识面包板】面包板（图1.3.1）是调试Arduino中非常实用的工具，可以有效解决线路连接、接口不够等问题。
面包板主要可以分为4个区域，上下两边各两路线。
内部连接如下图1.3.2。
1.3.1面包板1.3.2面包板内部结构图前面我们已经学会发点亮一个LED灯，那么用同样的方法能不能点亮三个灯呢，如果这三个灯是不同颜色，那是不是就是一个红绿灯了呢？图1.3.3【编写程序】打开米思奇软件，从左边“输入输出”调出程序，绿灯亮55秒。
如图1.3.4，完成程序后，点“上传”即可。
图1.3.4米思奇程序恭喜你，你的三个LED灯会听你的话啦！【思考】路上的红绿灯之间是怎么亮的，有什么规律？你能按照真实红绿灯的规律来会设置你的红绿灯吗？【做一个真实的红绿灯场景】材料：硬纸板、LED灯、导线1.画红绿灯路口，图1.3.52.做支架，安装LED灯，图1.3.63.用杜邦线对LED灯进行连接，可以使用电工专用胶带进行固定。
图1.3.74.按照前面面包板上的连接方法，把灯连接上UNO板上。
图1.3.8图1.3.5画场景图1.3.6制作支架教学方案2结合具体教学内容和教学方式，按照教学环节，设计学生活动和教师活动家里的钟表由时针分针秒针组成，看的多了便也习惯了。
与儿子一起玩了一段时间Mixly（米思奇）后，突然有一天，儿子说，我们可以用Mixly（米思奇）设计流水灯的方法做个钟，我觉得这个点子靠谱，于是一个用Mixly 做的创意秒针就这样产生了。
1．制作材料：钟表芯一套，Arduino UNO主板，导线，LED灯，硬板纸，电源等。
2．设计原理图：3．设计思路：用硬纸板制作一个钟表盘，安装上钟表芯（装上时针分针，不安装秒针），用Arduino主板2-13接口连接12个LED灯（红色4个，蓝色8个）4.安装图：5．打开Mixly软件，利用流水灯的原理进行编程。
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一、教学目标
1、熟练使用红绿灯模块，掌握流水灯的制作；
2、学会交通灯的实现方法，以及两个交通灯的逻辑组合；
3、了解初始化模块和循环模块；
4、了解交通灯的发展。
二、硬件和程序命令
三、课堂准备
编号
名称
内容
来源
备注
【1】
PPT课件
课堂全流程演示文稿
诺岚鲸教学平台
【2】
备课资料
【第 5步】模拟交通灯
【对应PPT】
【时长】20min
1.讲解循环模块，用循环模块实现黄灯的三次闪烁。（连线见“第五部分-连线图 5”）（程序样例见“第六部分-程序 9”）
2.让学生尝试完成交通灯的实现。（连线见“第五部分-连线图 5”）（程序样例见“第六部分-程序 10”）
【第 6步】课后作业
【对应PPT】
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四、上课流程
课程及时间安排
详细பைடு நூலகம்程描述
备注
【第1步】引入
【对应PPT】
【时长】10min
通过“交通灯有趣的发展史”和“为什么加入黄灯”作为引入，引出这节课的主题“红绿灯”
【第2步】认识红绿灯模块
【对应PPT】
【时长】10min
老师介绍红绿灯模块，让学生自己尝试着测试RGB模块。（程序下载
【时长】2min
实现十字路口相邻的两个交通灯。（程序样例见“附录一”）
五、连线图说明
六、程序说明
的连线见“第五部分-连线图 1”）（连线见“第五部分-连线图 2”）
（程序样例见“第六部分-程序 1”）
【第3步】红绿黄三色流水灯
【对应PPT】
【时长】30min
引导学生一步步实现红绿黄三色流水灯（连线见“第五部分-连线图3”）
1.将三个管脚同时置高，发现不能显示红绿黄三种颜色，而是一种偏白的颜色。（程序样例见“第六部分-程序 2”）
2.将一个管脚置高，其余管脚置底，可以显示该管脚对应的颜色。
（程序样例见“第六部分-程序 3”）
3.依次将单个管脚置高，实现了红绿黄三色依次显示的流水灯效果（程序样例见“第六部分-程序 4”）
【第 4 步】初始化模块
【对应PPT】
【时长】10min
讲解让程序只执行一次就停止的初始化模块，并编程实现只运行一次红绿黄流水灯。（连线见“第五部分-连线图 4”）（程序样例见“第六部分-程序 8”）
PPT课件、讲义、说课视频、编程制作演示视频
诺岚鲸教学平台
【3】
学生上课使用器材
诺岚鲸机器人预科班套装、螺丝刀
诺岚鲸平台采购
电脑使用建议windows 系统
笔记本电脑
教师自行准备
【4】
编程软件下载
/explore/software/mixly-arduino
米思齐（Mixly）官网