第1课
体验声光双控灯

说一说

为了节能和使用方便，人们常在楼层间安装自动控制的楼道灯。晚上，当有人发出声响时，它便会点亮。你知道这是为什么吗？

学一学

1．认识声音传感器

楼道灯是一种声光双控灯，它通过光敏传感器和声音传感器分别感知环境光照强度和音量大小来控制灯的亮灭。声音传感器是一种将声音信号转换为电信号的电子元器件，它通过麦克风采集声音的强度信息。主控器上也有声音传感器，它的侦测范围是0~255。

2．体验“声光双控灯”

连接硬件，用信号连接线将灯带接到主控器P2接口，光敏传感器接到主控器P1接口。

按下主控器“中键”，进入开机主界面。

按下主控器“右键”切换选项，选择“内置程序”，通过“中键”确认选项，然后再选择“体验声光双控灯”程序。

根据下面的实验步骤，观察屏幕上光照强度和音量数值的变化，以及灯的状态变化，并记录每次实验的数据。

①不遮挡光敏传感器，不发出声音，观察并记录灯的状态。

②不遮挡光敏传感器，发出适量的声音，观察并记录灯的状态。

③用手遮挡光敏传感器，不发出声音，观察并记录灯的状态。

④用手遮挡光敏传感器，发出适量的声音，观察并记录灯的状态。

遮挡光敏传感器环境照度会___________（变小/变大），发出声音后声音强度会___________（变小/变大），声光双控灯只有当___________（遮挡/不遮挡）光敏传感器，而且___________（发出/不发出）声音时，灯才会点亮，否则灯都不会亮。

3．认识三种基本逻辑运算

（1）逻辑运算

逻辑运算是控制系统中常用的运算方法，它包括“与”“或”“非”三种基本运算。在多种输入的控制系统中，主控器通常要对输入信号进行与、或、非等逻辑运算处理和判断，才能确定系统的输出。

（2）认识“与”“或”“非”

“与”：表示只有当所有条件（2个及其以上）都成立时，结果才成立。

例1，因为今天是周末（条件1），并且丁丁完成了作业（条件2），所以家长同意他自主安排时间（结果），否则丁丁不能自主安排时间。

例2，因为光照强度较弱（条件1），并且声音较大（条件2），所以声光双控灯亮了（结果），否则灯都不会亮。

“或”：表示两个及其以上的条件中有一个条件为成立，结果就为成立。

例1，当爸爸有空（条件1），或者妈妈有空时（条件2），都可以带点点到户外锻炼身体（结果）。

例2，通过人脸识别（条件1），或指纹识别（条件2），都可以打开智能手机（结果）。

“非”：对条件进行取反（否定）的操作。条件成立时，结果不成立；条件不成立时，结果才成立。

例1，今天下雨（条件成立），学生不召开运动会（结果不成立）；今天不下雨（条件不成立），学校召开运动会（结果成立）；

例2，光线充足（条件成立），自动光控灯不亮（结果不成立）；光线不足（条件不成立），自动光控灯点亮（结果成立）。

练一练

1．在下列命题中，分别运用了哪些逻辑运算呢？它们的条件分别是什么？请完成下列表格。

2．根据楼道灯的工作过程，尝试完成系统框图。

探一探

你还知道生活中有哪些运用了逻辑运算的案例吗？请和同学们分享一下吧。

信息窗

双控机制是指在控制过程中，通过两个独立的控制单元，共同控制一个系统的运行。这种机制可以有效提高系统的可靠性、灵活性、安全性并降低运行成本。例如，我们卧室的灯如果安装了双控系统，就既可以通过门口的开关控制，也可以通过床头的开关控制。 1KBNxebsQFdjA0CU2GgpcVGtNh7DoVHzkTvASt6lLD1ejDLawO8dIaSclNAfKrpZ