【中学生创客.Arduino】第9课 换挡风扇

家中的风扇一般是可以换挡的，而上节课我们制作的风扇的不能实现这个功能。Arduino可以制作出换挡风扇吗？答案是肯定的，这节课就来学习换挡风扇的制作。

【任务导航】

1.掌握选择结构的嵌套；

2.进一步熟悉PWM控制直流电机的速度；

3.制作换挡风扇。

【材料阅读】

1.选择结构

我们前面已经学习过选择结构，包括“如果……”和“如果……否则……”两种基本结构，如图2.2.1所示：

图2.2.1 选择结构

其实选择结构还可以嵌套使用，如图2.2.2所示：

图2.2.2 选择结构的嵌套

2.用按钮换挡

用按钮换挡可以制作出换挡风扇，用自然语言描述换挡风扇的功能：初始状态是空档，风扇静止；按钮按下一次，风扇一档，风扇转动稍快；再按一次，风扇二档，风扇转动更快；再按一次，回空挡，风扇停止转动……

控制风扇转速是通过设定针脚5的值，前提是电机接的M1接线柱；若接M2的话，则是设定针脚6的值。注意：值的取值范围应该是0-255之间。

【动手操作】

主题：制作我的换挡风扇

同学们在了解了相关的知识后，可以自己制作本课的换挡风扇了，我们用到的器材主要是Romeo板子、按钮、风扇（带直流电机）。

1.换挡风扇的连接

在连接物理电路时，需要注意：按钮接到数字口上（程序中，按钮连接的是数字口2，电机接的是M1接线柱）。

2.换挡风扇的参考程序

图2.2.3 换挡风扇

【探究思考】

想一想，你做的换挡风扇性能如何，符合你的预期吗？请同学们相互讨论一下，你的风扇还可以做哪些改进，或者是还可以添加哪些创意的效果。

【视野拓展】

1.ArduBlock中控制电机的模块

我们都使用了“设定针脚数字值”和“设定针脚模拟值”这亮个模块来控制电机的转动，以控制电机M1为例，我们可以通过设定针脚4的高低电平来控制其转动方向，通过设定针脚5的PWM值来控制其转动速度。

其实，ArduBlock还为我们提供了其它的电机控制模块。在“教育机器人”一栏中，分别有“电机运行”“设置电机”“停止电机”三个电机控制模块。下面我们就分别介绍一下这三个模块。

“电机运行”模块如图2.2.4所示，是同时设置电机M1和M2的转动方向和转动速度。参数的正负代表转动方向，参数值大小代表转动速度，参数范围在-100到100之间。

图2.2.4 “电机运行”模块

“设置电机”模块如图2.2.5所示，是设置某一个电机的转动方向与转动速度。上面参数是电机编号，下面参数是电机转动方向和转动速度，同“电机运行”。

图2.2.5 “设置电机”模块

“停止电机”模块如图2.2.6所示，是停止所有电机。

图2.2.6 “停止电机”模块

这几个模块使用起来都比较简单，有兴趣的同学可以尝试试用一下。

2.延时消抖

还记得LED中按钮抖动现象吗？细心的同学会发现，我们这里的按钮也会有抖动现象。对于本课中的风扇利用延时消抖，其实很简单，就在程序最后加上一个小的延时，如下面红框中标出的即是。

图2.2.7 延时消抖

【挑战自我】

    请同学们思考一下，根据前面学过的按钮控制的LED，若使用两个按钮做换挡风扇，一个是加档，一个是减档，你可以实现吗？尝试一下。再想一想还有其他的控制方式吗？