《趣味科学》科目设计
科目简介
1课程背景
我们沪太一小提出了“陶冶心灵、启蒙智慧、奠基人生”为办学理念，引导学生健全人格，善于学习，开启学生的智慧，不断提升学习生活品质。基于这个出发, 并根据中高年级学生年龄特点和思维发展的能力、构建校本课程体系。
拓展型课程是以培养学生的主体意识、完善学生的认知结构、改善学习方式、提高学生学习兴趣为宗旨，它着眼于激发、培养和发展学生的兴趣爱好，开发学生的潜能，陶冶学生情操，促进学生个性发展，促进学校办学特色的形成；它也是基础性课程的拓宽与延伸，是为学生学习探究型课程积累更宽泛知识与经验、能力与方法，培养良好的个性品质，共同为基础教育的培养目标服务。
近年来，学校明确了学生培养目标，即“爱学习、重习惯、讲方法、能运用、勤思考、敢质疑、会探究。”。学校积极探索拓展型课程的开发，将学校的办学特色以课程方式展现出来。课程着眼于激发、培养学生对科学知识的学习兴趣，开发学生的潜能，陶冶学生的情操，促进学生个性的发展，促进学校办学特色的形成。
2教育价值
《趣味科学》作为一门拓展型的校本课程，它的优势大致有以下几点：
1、激发创造能力：科技小制作是培养孩子们动手能力，而这能够满足、激发孩子们的创作欲望。让孩子尽情的发挥自己的想象力，创造自己头脑中的事物，不仅仅锻炼了学生的动手能力，还对孩子的创造能力有了很好的培养。
2、通过一些科技小制作，能引发学生以自己眼光观察事物的变化，形成丰富的想象力，并通过观察表象事物蕴含在实验情景中的问题使学生感到新奇、从而产生强烈的探究学习愿望。
3、增加自信心：对于学生来说独立的完成一些科技小制作是件不容易的事情，因为它培养了学生各项综合的能力。对于学生来讲，无论他们的科技小制作做到是什么样程度，都应该给予表扬和肯定，让孩子建立自信心，突出学生学习的主体性。不仅做了小制作, 还从中懂得一些科学的知识一举两得。
科目目标
1知识与技能
1?知道做科技小制作所需作要的一些工具，了解自然课程的衍生，明白学习自然知识的意义。
2?知道科技小制作所包含的科学道理。
3?增强合作学习的能力，通过合作探究完成科技小制作。
2过程与方法
1?通过教师演示和辅导，在亲身实践中掌握方法、提高能力。
2?遵循从基本到难度增加的过程。整体采用观察、动脑、学着做的学习模式。
3情感态度价值观
通过做科技小制作的活动，培养学生的动手能力、创造力及自信心，对科学知识感兴趣，有较强的求知欲。
科目内容
1科目内容组织说明
课程内容按趣味科学项目确定，分为四个部分：1.能根据要求动手制作，提高动手能力。2.演示制作好的小制作，实验探究，发现问题。 3.根据学生认知
能力和动手能力的不同，分层次。由浅入深，由教师现场演示、指导学生，在锻炼学生的观察动手能力的同时，培养了他们的创新能力。让快乐课堂体验成为培养学生积极乐学的有效学习途径。
在完成了一系列制作、实验、观察、探究拓展活动之后，这样既完成了设计的教学内容，又培养了学生收集信息，整理信息的能力。
2科目内容框架
3科目资源说明
自编教材、配套教案
科目实施
（学校新五年发展规划确立的学生培养目标：把沪一学生培养成为心灵美好、善于学习、学有所长、发展和谐的社会小公民”，对“善于学习”有着清晰的诠释，即：爱学习、重习惯、讲方法、能运用、勤思考、敢质疑、会探究。）
1 学生学习方式（学习行为方式）
（1）动手制作
能根据图纸要求动手制作，选择合适的工具，分工合作，配合默契，提高动手能力。
（2）实验探究按照老师的要求和指令，和伙伴们合作，演示探究实验现象，产生好奇，发现问题，提出问题。
（3）探究明理通过伙伴合作，探索小制作所包含的科学道理，即通过自己的观察，发现问题，探讨问题；在探究活动中明白一个科学的道理。
（4）拓展延伸能积极主动参与探究活动，并在老师和同学的帮助，思考其在生活中的应用，在实践中解决问题。
2 教学指导建议在教学中采用在制作、实验、小组探究、明理拓展等实践活动，激发学生学习科学知识的兴趣，培养和发展学生的动手能力、探究能力和创造能力。初步了解一些生活中的科学知识，开发学生探究科学知识的潜能，进一步增强学生对科学知识的探究兴趣。
3实施条件
（1）班级人数控制在20 人左右，保证每个学生的课堂参与度。
（2）学生组成活动小组（4 人）合作进行活动。
（3）教师引导式与学生自主探究式、合作式活动相结合。
（4）活动场地：科常专用教室。
（5）DIY 科学实验小制作。
科目评价
1 评价标准
2评价方法
(1)对学生的“参与程度”和“学习态度表现”，参加学习的主动性、积极性用圈“☆”的方式进行评价，积极参与活动的和可以得到五颗“☆”。
(2)在学习过程中对学生的学习情况进行综合性评价，包括自主探究学习的能力、合作学习能力、动手操作能力等等，也是也“☆”进行评价，五颗
“☆”最好。
(3)评价采用学生“自主评价”、“生生互评”、“老师评价”三种方式进
2017年全国大学生电子设计竞赛简易水情检测系统（P题） 2017年8月12日
摘要 本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在，用总线连接PH值传感器和水位传感器，通过传感器收集到的水情数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面，采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。 关键词：单片机最小系统；PH值传感器；水位传感器；AD模块 Abstract The design is a simple water regime detection system to STC89C52 chip as the core, supplemented by the relevant external circuit, designed to single-chip as the core of the water regime detection system. The system is powered by 5V power supply. In the hardware circuit, with the bus connection PH sensor and water level sensor, through the sensor to collect the water data sent to the microcontroller, single-chip storage of real-time data, and displayed on the 12864LCD LCD screen. In software, the use of C language programming. Through the single-chip program design to achieve the water regime detection system of water data collection, display and detection. Key words:single chip minimum system; PH value sensor; water level sensor; capacitance
趣味科学实验（55个） 1.筷子的神力 思考：把一根筷子插入装着米的杯子中，然后将筷子上提，筷子会把米和杯子提起吗？ 材料：塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根 操作： 1.将米倒满塑料杯； 2.用手将杯子里的米按一按； 3.用手按住米，从手指缝间插入筷子； 4.用手轻轻提起筷子，杯子和米一起被提起来了。 讲解：由于杯内米粒之间的挤压，使杯内的空气被挤出来，杯子外面的压力大于杯内的压力，使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起，所以筷子就能将成米的杯子提起来。 2.瓶子赛跑 思考：装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来，谁先到达终点？ 材料：同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书 操作： 1.用长方形木板和两本书达成一个斜坡； 2.将水倒入另一个瓶子中，将沙子倒入瓶子中； 3.把两只瓶子放在木板上，在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动； 4.装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点。 讲解：沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多，而且沙子之间还会有摩擦，因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。 创造：将瓶子里的物质换一换，再让它们比比赛吧！
3.带电的报纸 思考：不用胶水、胶布等粘合的东西，报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗？ 材料：1支铅笔、1张报纸。 步骤： 1.展开报纸，把报纸平铺在墙上。 2.用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后，报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。 3.掀起报纸的一角，然后松手，被掀起的角会被墙壁吸回去。 4.把报纸慢慢地从墙上揭下来，注意倾听静电的声音。 说明： 1.摩擦铅笔，使报纸带电。 2.带电的报纸被吸到了墙。 3.当屋子里的空气干燥（尤其是在冬天），如果你把报纸从墙上揭下来，就会听到静电的劈啪声。 创造：请试一试，还有什么物品能不用粘和剂，而用静电粘在墙上 4.胡椒粉与盐巴的分离 思考：不小心将厨房的佐料：胡椒粉与盐巴混在了一起，用什么方法将他们分离开呢？ 材料：胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子 操作： 1.将盐巴与胡椒粉相混在一起。 2.用筷子搅拌均匀。 3.塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。 4.胡椒粉先粘附在汤勺上。 5.将塑料汤勺稍微向下移动一下。 6.盐巴后粘附在汤勺上。
单元热身 我们每天都需要和身边的人进行交流，交流是我们生活必不可少的一部分。然而，交流在科学学习中也同样发挥着重要的作用，课堂交流是我们科学学习的一种有效方式，也是一个重要的环节。 那你会交流吗？怎样才能更好地与我们的同学进行交流呢？ 首先，在科学学习中每位同学都要尊重他人意见，懂得倾听别人。一位同学发言，大家要认真倾听，这样不但可以听得明白，还可以鼓励说的人越说越起劲。其次，敢于提出不同见解，学会正确表达。我们要用科学语言表达自己的观点，而科学语言就要求准确、严密、富有逻辑性，概念明确，善于推理判断，有理有据，不能有半点含糊，要有说服力，使人信服。最后，要选择合适的交流形式。课堂交流的形式可以多样化，大家可以在课堂上选择自己擅长的方式（语言、文字、图表、模型等）将自己对科学的认识表示出来，进行相互分享，交换各自的认识，形成新的认识。 你学会了吗？接下去的趣味科学实验中，就让我们一起来边做边交流吧，你准备好了？
“难舍难分”的书本 如果将两本书的书页相互交叠在一起，你能将它们拉开吗？让我们动手来做一做吧！ 实验准备： 有一定厚度的书2本、细盐1杯 实验(制作)过程： 将两本书的书页交叉相叠、并合拢。 两人分别捏住两本书的书脊，进行“拔河比赛”，发现很难将它们分开。 将书本分开，并再次将书页依次交叉相叠，并在书页上洒上细盐。 两人再次捏住书本的书脊，进行“拔河比赛”，很轻松就将它们分开了。 实验原理： 为什么将两本书一页一页重叠起来以后，就很难分开了呢？ 这是因为滑动摩擦在起作用。当纸张表面紧贴在一起时
产生了滑动摩擦力，而两本书是一页一页重叠起来的，所以滑动摩擦力便成倍增加，就不容易拉开了。 如果在重叠书本时，在书页上洒上细盐，就好像给书页之间安装上了会滚动的轮子，在拉开书页时，细盐使书与书之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦力大大减小，所以就能轻松地将书本拉开了。 实验交流： 在今天的实验中除了可以用细盐将滑动摩擦转变为滚动摩擦，你觉得还可以用什么材料，与同学一起讨论交流。
小学生爱做的100个科学小实验 ¤ 开水养鱼¤ 水中点灯¤ 水往高处走¤ 绿枝化妆¤ 绿叶爱心¤ 向往光明¤ 柔弱的 纸神奇的纸¤ 蛋壳成了“顶天柱” ¤ 智能答题器¤ 蜡烛也坐跷跷板¤ 难舍难分¤ 摔鸡 蛋的学问…… 小实验大学问 ——小学生爱做的100个科学小实验 “开水养鱼”“水中电灯”“绿枝化妆”“绿叶爱心”“蛋壳成了顶天柱”……这些名字是否引起你十 分的好奇心？如果告诉你，这都是些实验的名称，你是否想立即动手，亲自操作，到科学世界去探索？ 本书介绍的100个科学小实验可以带你去探索大自然的奥秘。植物是怎样生长的，动物是怎样生活的，静电是怎样产生的，柠檬汁如何点亮灯炮，一张普通的白纸怎样才能承受一个灭火器的重量……本书将指导你如何动手动脑，去找到这些问题的答案。请注意，这些答案蕴藏在有趣的科学小实验中，你的亲自参与无比重要！探索大自然的奥秘是一个充满乐趣的过程，只有亲自参与，你才能享受其中的乐趣——你的亲自参与无比重要！ 这100个小实验所用的材料大多都是家庭必备的物品，你完全可以独自完成。比如家里的调味品柠檬汁加上一点儿发酵粉，就可以做成汽水；比如把一个鞋盒子做成迷宫，把土豆放进去，可以让土豆在里面走迷宫……有些实验需要讲求操作方法，你得耐心地重复多次才能成功。有些实验需要较长的时间，你必须用三天五天甚至半个月的时间才能成功。有几个实验有一定的危险性，你需要成年人的帮助。 做这些实验，除了能增长你的科学知识，还能丰富你的生活。在科学实验中生活，多么有创意的生活！你不是经常为作文没有什么东西好写而苦恼吗？那么，请您动手做几个小实验，将你的所见所闻、所思所感记录下来，你就能写出好文章。你可以写下自己的成功，也可以写出自己的失败；你可以写出一帆风顺的喜悦，也可以记下多次实验失败的苦恼；你可以写自己是怎样设计实验方案的，你也可以写自己的新发现……“我手写我心”，写出你心所思，这是作文的全部奥秘。好了，你已经急不可待了，是吗？那么，就请你动手吧！愿这100个实验给你带来无穷的乐趣。 第一章 柔情水科学理 开水养鱼 你需要：水试管（或比较长的玻璃杯）酒精灯小鱼
第一届趣味物理知识竞赛 策 划 书
大学物理实验技能技巧大赛策划书 一、活动背景 物理是一门非常有趣又有用的自然学科，它研究的内容很广泛。千变万化的物理现象，像一个个的迷。当我们把握了必要的物理知识，揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的，为推广物理知识，使同学们更好的熟悉物理，了解学习生活，以及科研方面的物理相关知识，体验物理的无穷乐趣，同时培养学生的自学能力和钻研精神，并让他们学习些课外科技知识，进行些课外科学实验，以激起他们学习物理的热情，培养他们发现并解决物理问题的能力，所以我们决定开展此次物理趣味知识大赛。通过这些趣味题目和动手操作，既能激发学生的学习热情，又能培养学生的动手操作能力。 二、活动目的 第一：保持我校大学生对自然界的好奇，发展对物理科学的探索的兴趣，在了解和认识自然的过程中有满意感及高兴感； 第二：利于我们自己的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法； 第三：经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参加和科学技术有关的社会活动，在实践中有依赖自己的科学素质提高工作效率的意识；
第四：具有创新意识，能独立思索，勇于有依据的怀疑，养成尊重现实，大胆想象的科学态度和科学精神； 第五：关心科学发张前沿，具有可持续发展的意识，树立准确的科学观，有将科学服务于人类的使命感和责任感。 三、活动主题： 从生活中感受物理，从物理中理解世界 四、活动名称：兰州理工大学第一届物理趣味知识大赛 五、主办单位： 主办单位：共青团兰州理工大学委员会 承办单位：兰州理工大学理学院分团委、学生分会 协办单位：大学生物理实验中心、科技部 七、比赛日期： 2011年11月 八、比赛地点： 1、初赛（笔试）：北村考研自习室 2、复赛（实验操作竞赛）：大学生物理实验室
生 物 学 科 学 实 验 设 计 方 案 设计：李林 时间：2017年7月9日一、基本理念
本课程依据中小学的培养目标，基于科学史探究理论，设计生物科学实验。在实验的过程中，科学地指导学生进行实验，从而培养学生的科学探究兴趣，培养学生的动手实践能力、科学思维能力、创新思维能力。 二、基本内容 【实验一】植物细胞的吸水和失水 生活情境：小朋友路过菜市场的时候，经常看见一些买菜的人给萎蔫蔬菜时不时喷水，不一会儿，蔬菜看起来就很新鲜。这到底是为什么呢？ 材料与器皿：新鲜萝卜、等量的清水和浓盐水、两个大小一样的烧杯、小刀、 方法与步骤：小刀切出大小相同的两个条形萝卜块①②； 将切好条形萝卜块①②分别放于两个烧杯A和B中； 一段时间后，观察条形萝卜块的形状。 思考与讨论： 1.观察烧杯中萝卜块的变化？ 2.小组讨论萝卜块变化的原因？ 【知识链接】该实验主要涉及细胞吸水与失水的条件，当细胞浓度大于溶液浓度，细胞吸水；当细胞浓度小于外界浓度，细胞失水。 【实验二】植物的蒸腾作用 生活情境：植物的生长离不开水分，我们定期给植物浇水，植物体利用根部不断地吸收水分，只有一小部分保留在植物体内，大部分的水分是又去哪里了？ 材料及器皿：小剪刀、试管夹、试管、试管架、两条大体相同的小型植物枝条、干净的透明塑料袋若干、橡皮条若干。
方法与步骤：从同一株阔叶植物（凤尾兰、富贵竹、月季等）上，用小剪刀剪取大体相同的两个植物枝条，同时标记枝条1和枝条2，将枝条1上的叶片全部摘取，枝条2上的叶片保留； 标记试管1和试管2，将枝条1和枝条2分别对应放于试管1与试管2； 将透明的塑料袋套在试管1和试管2上，然后将试管放于试管架上，在试管口用橡皮条扎紧； 一段时间后，小组观察塑料袋内的现象，并且做好记录。 思考与讨论 1.透明的塑料袋中的少量水珠可能是植物的哪个部分作用产生的？ 2.为什么要选择阔叶植物进行蒸腾作用实验呢？ 【知识链接】在温暖、有阳光照射的条件下，植物体内的水分以水蒸气的形式散失到体外，这种生理过程叫蒸腾作用。植物体的水分蒸腾主要是通过叶片的气孔来完成的，叶柄和嫩茎也能进行一定的蒸腾作用。 【实验三】植物的腊叶标本制作 生活情境：小朋友去博物馆参观的时候，经常会看见一些精致而漂亮的植物标本，那么这些标本是如何制作的呢？ 材料与器皿：植物(木本植物、草本植物、藤本植物)、剪刀、硬木板、小锄头、吸水草纸、报纸、书签纸、记号笔。 方法与步骤：选取一株植物面积最小且具有最完整的部分；即选取的植物最好具有根、茎、叶、花、果实、种子； 干燥植物，用吸水草纸对植物所有部分进行吸水处理； 将植物置于硬木板上，去一张报纸对折，尽量覆盖整个植株，在报纸上面放3到5本书； 书签纸上注明小组成员，植物名称，填好之后将书签纸贴在木板的最右下角。
大学生电子设计竞赛设 计报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
2017年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统（A/B/C题） 2017年8月12日
摘要（小四、宋体，300字以内） 关键词：脉宽；脉冲；数显；电容（小四、宋体）
XXX控制系统（A/B/C题） 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机控制模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1、主控制器件的论证与选择 单片机比较 方案一：采用传统的51系列单片机。 XXXXXX. 方案二：采用以增强型80C51内核的STC系列单片机 XXXXXX 通过比较，我们选择方案二。 方案一：采用在面包板上搭建简易单片机系统 在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改，也易于搭建，但是系统连线较多，不仅相互干扰，使电路杂乱无章，而且系统可靠性低，不适合本系统使用。 方案二：自制单片机印刷电路板 自制印刷电路实现较为困难，实现周期长，此外也会花费较多的时间，影响整体设计进程。不宜采用该方案。 方案三：采用单片机最小系统。 单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块，能明显减少外围电路的设计，降低系统设计的难度，非常适合本系统的设计。 综合以上三种方案，选择方案三。 2、XXXX的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 方案三：XXX。XXXX 综合以上三种方案，选择方案三。
3、控制系统的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 综合考虑采用XXXXX。 二、系统理论分析与计算 1、XXXX的分析 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 2、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 3、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 三、电路与程序设计 1、电路的设计 （1）系统总体框图 系统总体框图如图X所示，XXXXXX 图X 系统总体框图
2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题） 2017年08月12日
摘要 本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线. 关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波 Abstract The amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve. Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection
小学生科学实验大全 开水养鱼 你需要：水试管（或比较长的玻璃杯）酒精灯小鱼 这样做：在试管或比较长的玻璃杯中盛大半杯水，往水里放几条小鱼，把试管倾斜地固定好，使水刚好到杯口的位置（如图）。在杯口下面放一盏酒精灯，开始给杯子里的水加热（千万注意，只能烧试管的上半部分），一直烧到杯子的上半部分热气腾腾，看看小鱼怎么样了（如果有冰块，可以放一块进水里）。 想一想：小鱼为什么能在上半部分热气腾腾的水中悠然地活着？冰块化了没有？ 有创意：把这样“烧”过的小鱼带回家养，看看能养多久。 告诉你：加热试管上部的水，这些水受热后不会沉到底部去。水的导热性差，上部的水把热量传到底部，是一个缓慢的过程。所以，虽然试管上半部分的水烧开了，但底部依然是凉的。这样，“开水”里当然可以养鱼。（特别提示：此实验可能有危险，需要成人指导。） 水中点灯 你需要：蜡烛盆子水 这样做：把一根比较粗的蜡烛粘在脸盆底，倒入一些水，水面离蜡烛面有一点点距离（不淹没蜡烛）。点燃蜡烛，看一看，蜡烛能不能烧到水面以下。想一想：为什么水底下能点灯？有创意：试一试，是在热水中蜡烛烧到水面下更深，还是在冰水中烧得深一些。（特别提示：此实验可能有危险，需要成人指导。） 水往高处走 你需要：盆水蜡烛玻璃杯 这样做：把蜡烛粘到盆底，盆里装上适量的水。点燃蜡烛，等火烧得非常旺的时候，用玻璃杯扣住蜡烛，看看会发生什么现象。 想一想：水怎么会往高处走呢？有创意：水上升的高度跟火的大小有没有关系？跟玻璃杯的大小有没有关系？怎样用实验来验证？ 告诉你：由于蜡烛燃烧消耗了杯内的氧气，杯内的气体体积变小，气压降低，外部气压将水压入杯中，所以“水往高处走”。（特别提示：此实验可能有危险，需要成人指导。）
2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统（Ｂ题） 2015年8月15日
摘要 本系统以飞思卡尔K60单片机为控制核心，结合3轴加速度传感器+3轴陀螺仪MMA7361模拟陀螺仪传感器。ＢＴＮ７９７１电路作为驱动轴流风机动力模块。根据三维角度传感器采集的角度值反馈到单片机输出PWM控制风机摆按照一定规律运动，得到相应的的轨迹。 关键词：Ｋ60；PWM控速；MMA7361；角度采集
目录 一、系统方案 (1) 1、单片机的论证与选择 (1) 2、传感器的论证与选择 (1) 3 驱动电路的论证与选择 (1) 二、系统理论分析与计算 (2) 1、系统理论分析与计算 (2) 三、电路与程序设计 (3) 1、电路的设计 (3) （1）系统板电路原理图 (3) （2）驱动模块电路原理图 (3) （3）传感器电路原理图 (4) （4）电源 (4) 2、程序的设计 (5) （1）程序功能描述与设计思路 (5) （2）程序流程图 (5) 四、测试方案与测试结果 (6) 1、测试方案 (6) 2、测试条件与仪器 (6) 3、测试结果及分析 (6) （1）测试结果(数据) (6) （2）测试分析与结论 (6) 五、结论与心得 (7) 六、参考文献 (7) 附录1：源程序 (8)
风力摆控制系统（B题） 【本科组】 一、系统方案 本设计采用了K60单片机为控制核心，采用BTS7971智能功率芯片驱动电机。MMA7361加速度计测量摆杆的角度，采用双电源供电，由航模电池直接供电驱动电路，电流大。由LM1117-5V等稳压组成的多路稳压模块供给单片机，陀螺仪等模块。 根据MMA7361加速度计采集摆杆运动的角速度，经过互补滤波，PD算法计算得到摆杆的角度，显示在液晶屏。角度作为条件判读依据，根据得到的角度，设定PWM 的输入大小。从而控制不同方向风机的做功，风机的不同倾角会引起风机的加减速使摆杆摆出不同姿势。 1、单片机的论证与选择 方案一：采用ATMEL公司的AT89C51作为控制器。51单片机运算能力强，软件编程灵活，自由度大。但是由于要处理的传感器数量较多，且图像数据较为庞大，51的IO口和运行能力不能达到要求。另外51单片机需要仿真器来实现软硬件调试，较为烦琐。 方案二：采用飞思卡尔半导体公司的kinetis微控制器作为控制核心。采用由Freescale半导体公司生产的Kinetis K60单片机作为主控系统系列微控制器飞思卡尔公司推出的基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器，具有强大的运算处理能力和丰富的片内资源。 由于组员对K60的使用较为熟悉，同时考虑到功能要求，我们选择方案二Kinesis K60芯片作为控制核心。 综合以上二种方案，选择方案二 2、传感器模块的论证与选择 方案一：采用SCA60C倾角传感器，-90o~+90o测量范围。0.5~4.5输出，只能测量单轴角度而且电压输出信号采集不便。 方案二：使用电位器作为角度传感器，由于不同角度输出的电阻值不同，通过AD采样电阻两端电压，计算得到角度对于一般的电位器，线性度较差. 方案三：采用3轴陀螺仪和三轴加速度计MMA7361模块。可以同时采集三个轴的模拟值,精度采集高，单片机可以直接读取，易于操作。 综合以上三种方案，选择方案三 3、驱动模块的论证与选择： 方案一：采用市面易购的电机驱动芯片L298控制风机，该芯片是利用TTL电平进行控制，通过改变芯片控制端的输入电平，，但是风机电流过大，L298耐电流过小，易烧驱动。方案二：采用BTS7971电路驱动电路，BTS7971驱动能力强，耐压值大，最大可通过
附件2 比赛题目及评分标准 【题目一】Xilinx哈夫曼编码 1.设计要求 要求对一段数据序列进行哈夫曼编码，使得平均码长最短，输出各元素编码和编码后的数据序列。 （1）组成序列的元素是[0-9]这10个数字，每个数字其对应的4位二进制数表示。比如5对应0101，9对应1001。 （2）输入数据序列的长度为256。 （3）先输出每个元素的编码，然后输出数据序列对应的哈夫曼编码序列。 2.电路接口 RTL级代码顶层模块名统一为HuffmanCoding，可参考电路接口与时序如下：(可以根据自身设计需求，对电路接口进行修改) module HuffmanCoding( input wire clk, input wire rst_n, input wire [3:0] data_in, input wire start, output wire output_data, output wire output_start, output wire output_done ); 1
clk rst_n start output_done （1）复位之后，当start信号高有效后开始连续输入256个数据序列，data_in数据宽度为4，输入需要256个时钟周期。 （2）经过运算后，output_start信号高有效后，开始输出结果output_data。output_data信号数据宽度是1，因此输出是二进制序列。最后output_done 高有效说明整个编码过程结束。 （3）output_data数据包含2个部分。先输出[0-9]这10个数字的哈夫曼编码(具体的输出格式可以自行设定)，然后输出数据序列哈夫曼编码后的序列。 评分标准： 1. TestBench 建议先用C/C++或者Matlab等高级语言实现上述哈夫曼编码设计需求，并以此为基准，作为电路仿真的TestBench。 2. 电路功能 电路功能的完成情况，包括是否满足设计要求、源代码、仿真程序和文档说明等。要求代码书写规范，可读性强。严禁抄袭，如果需要使用第三方IP或者借鉴其他人的部分源码，请注明出处。 3. 性能 2
小学科学实验创新大赛教案设计 一、实验课题名称 小学科学五年级上册《光是怎样传播的》 二、参赛教师所在单位及姓名 桑枣一小：周健 三、正文 1、实验在教材中所处的地位与作用 《光是怎样传播的》这一实验课题，选自小学科学教科版五年级上册第二单元《光》的第三课时。光的直线传播是光学的基础，学习光的反射规律、折射规律都要用到光的传播知识，同时也可利用光的直线传播来解释影子、日食、月食等生活中和自然界的重要现象。因此，本课的实验有助于对以后科学知识的学习，对培养学生的创新思维能力和实际操作能力都能起到重要的作用。 2、实验原型及不足之处 实验原型 教材中原有的实验是：在三张长方形卡纸的同一位置打一个大小约为一枚硬币的小孔，然后把这三张卡纸分别用夹子夹住横立在桌上，每张卡纸之间间隔15 厘米，排成整齐的一列，使卡纸的小孔在同一直线上。在最后一张卡纸之后约15 厘米的地方，再放一张没有打孔的卡纸作为屏。把手电筒放置在离自己最近的卡纸前，让手电筒的光射进小孔，学生就可以在纸屏上观察到光斑。这时，如果将第二或第三张卡纸向左或向右移动 5 厘米，同样用手电筒的光对准离自己最近的卡纸的小孔，学生就不能在纸屏上观察到光斑。实验旨在让学生明白光的传播路线是直线。 实验的不足之处 A. 不直观。白天光线强烈，学生不能直观地看到光的传播路线。 B. 难操作。实验道具难做精确，三孔难以对齐。 C. 不全面。该实验只证明了光在空气中沿直线传播, 没有证明其在液体、固体俩种物质形态中的传播路径。 D. 实验器材比较常见，学生对这些天天见到的物体提不起兴趣，不能激发探究热情。 3、实验创新与改进之处 A. 让学生分别探究光在气体，液体，固体中的传播路线，经过反复实验，学生能在这三种物态中直观地看到光的传播路径。 B. 变单一的器材为学生感兴趣的多样性器材，吸引他们的眼球，抓住学生的心理，引起他们的兴趣。 C. 把学过的科学知识应用于生活，让他们解释影子的形成以及玩做手影的游戏，让他们感到科学是一门十分有趣的学科。。 4、实验器材 装水的烧杯、黑墨水、吸管、小棒、垫棉纸的空烧杯、蚊香、打火机、果冻、玻璃砖、激光笔 5、实验原理 让激光笔照射液体、气体、固体，让学生直观地看到光的路径，得出光在三种物质形态中都沿直线传播。 6、实验过程
2015年全国大学生电子设计竞赛多旋翼自主飞行器（C题） 2015年8月15日
摘要 本文对四旋翼碟形飞行器进行了初步的研究和设计。首先，对飞行器各旋翼的电机选择做了论证，分析了实际升力效率与PWM的关系并选择了此样机的最优工作频率，并重点对飞行器进行了硬件和软件的设计。 本飞行器采用瑞萨R5F100LEA单片机为主控制器，通过四元数算法处理传感器MPU6000采集机身平衡信息并进行闭环的PID控制来保持机身的平衡。整个控制系统包括电源模块、传感器检测模块、电机调速模块、飞行控制模块及微处理器模块等。角度传感器和角速率传感模块为整个系统提供飞行器当前姿态和角速率信号，构成飞行器的增稳系统。本系统经过飞行测试，可以达到设计要求。关键字：R5F100LEA单片机、传感器、PWM、PID控制。
目录 1系统方案 (1) 1.1电机的论证与选择 (1) 1.2红外对管检测传感器的论证与选择 (1) 1.3电机驱动方案的论证与选择 (2) 2系统控制理论分析 (2) 2.1控制方式 (2) 2.2 PID模糊控制算法 (2) 3控制系统硬件与软件设计 (4) 3.1系统硬件电路设计 (4) 3.1.1系统总体框图 (4) 3.1.2 飞行控制电路原理图 (4) 3.1.3电机驱动模块子系统 (5) 3.1.4电源 (5) 3.1.5简易电子示高模块电路原理图 (6) 3.2系统软件设计 (6) 3.2.1程序功能描述与设计思路 (6) 3.2.2程序流程图 (6) 4测试条件与测试结果 (7) 4.1 测试条件与仪器 (7) 4.2 测试结果及分析 (7) 4.2.1测试结果(数据) (7) 4.2.2测试分析与结论 (8) 附录1：电路图原理 (9) 附录2：源程序 (10)
2017年全国大学生电子设计竞赛 管道内钢珠运动测量装置（M题） 【高职高专】
摘要： 系统以STC15W4K61S4单片机为主控器，设计一款管道内钢珠运动测量装置。该装置可以获取管道内钢珠滚动的方向，以及倒入管道内钢珠的个数和管道的倾斜角度。并通过LCD12864液晶显示屏实时显示钢珠滚动方向、个数以及管道的倾斜角度。系统包括单片机主控模块、角度信号采集模块、磁力传感器模块、显
示模块、电源模块、采用稳压输出电源为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。 关键词:角度传感器、磁性接近开关、LCD12864 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1)
2方案比较与选择 (2) 2.1单片机选择 (2) 2.2角度测量选择 (2) 2.3 钢珠运动检测选择 (2) 2.4显示选择 (2) 2.5电源选择 (2) 3电路系统与程序结构设计 (3) 3.1系统硬件总体设计 (3) 3.2单片机最小系统模块设计 (3) 3.3角度传感器模块设计 (3) 3.4 磁性传感器模块设计 (4) 3.5显示模块设计 (4) 3.6电源模块设计 (4) 3.7程序结构与设计 (5) 4系统测试 (5) 5总结 (6) 参考文献及附录 (6)
1设计任务与要求 1.1设计任务 设计并制作一个管道内钢珠运动测量装置，钢珠运动部分的结构如图1.1所示。 1.2技术指标 1．基本要求 规定传感器宽度 w≤20mm，传感器1和2之间的距离l 任意选择。 （1）按照图1.1所示放置管道，由A 端放入2～10粒钢珠，每粒钢珠放入的时 间间隔≤2s，要求装置能够显示放入钢珠的个数。 （2）分别将管道放置为A 端高于B 端或B 端高于A 端，从高端放入1粒钢 珠，要求能够显示钢珠的运动方向。 （3）按照图1.1所示放置管道，倾斜角ɑ为10o～80o之间的某一角度，由A 端放入1粒钢珠，要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值，测量误差的绝对≤3o。 2．发挥部分 设定传感器1和2之间的距离l 为20mm ，传感器1和2在管道外表面上安放的位置不限。 （1）将1粒钢珠放入管道内，堵住两端的管口，摆动管道，摆动周期≤1s ， 摆动方式如图1.2所示，要求能够显示管道摆动的周期个数。 （2）按照图1.1所示放置管道，由A 端一次连续倒入2～10粒钢珠，要求装置 能够显示倒入钢珠的个数。 （4）其他。 3.设计报告。 1.3题目评析 根据设计要求，对题目评析如下： 本题的重点： ① 传感器灵敏度的选择。 ② 用于钢珠运动检测的传感器选择 图1.1：管道内钢珠运动测量装置的结构图 图1.2：管道摆动方式
2015年全国大学生电子设计竞赛获奖名单 2安徽本科A安徽大学朱伟风郝文博许文祥二等奖3安徽本科A安徽大学钱欢李浩南赵颖二等奖4安徽本科A安徽大学付煜欣欧博文王珏二等奖5安徽本科B安徽大学高丽蓉马晓忠刘昆二等奖6安徽本科B安徽大学鲁立宇马自强王宁诚二等奖7安徽本科D安徽大学王侨侨段玉彪李杰二等奖8安徽本科D安徽大学王庆安管州李晨轩二等奖9安徽本科B安徽工程大学解猛阮子良冯紫妍一等奖10安徽本科B安徽工程大学张汇锋卢家付钱文秀一等奖11安徽本科B安徽工程大学翟宇陈强马艳艳二等奖12安徽本科B安徽工程大学彭国梁潘钺高磊二等奖13安徽本科G安徽工程大学江柳董子汉张南飞一等奖14安徽本科C安徽工程大学机电学黄涛李琦刘雄二等奖15安徽本科B安徽工业大学陈小锋沈冬冬陈朋朋二等奖16安徽高职H安徽机电职业技术学恒非非耿威王志强一等奖17安徽高职I安徽机电职业技术学汪瑞李秀王明明二等奖18安徽本科A安徽师范大学李改有李亚张志豪二等奖19安徽本科G安徽新华学院陶冶胡泽报王磊一等奖20安徽本科B合肥工业大学郭延锐金志杰赵薇一等奖21安徽本科B合肥工业大学刘耀东许柯赵廷碧二等奖22安徽本科A合肥学院石响汪程禹芮二等奖23安徽本科B合肥学院龙军华童鹏吴兴林二等奖24安徽本科B河海大学文天学院朱宏伟桂青青二等奖25安徽本科B解放军电子工程学院李云成熊力黄超一等奖26安徽本科D解放军电子工程学院陈乐东许超辛立刚二等奖27安徽高职H芜湖职业技术学院袁川方宇谢朋二等奖28安徽高职I芜湖职业技术学院陈家玉姚震余成林一等奖29安徽高职J芜湖职业技术学院吴杰张中姚俊二等奖30北京本科A北方工业大学吕恒宇李辰佂陈欣月一等奖31北京本科A北方工业大学黄伟超刘东侯宗祥一等奖32北京本科A北方工业大学栾文南罗琦钫张东晨二等奖33北京本科A北方工业大学刘志孟刘强熊振驭二等奖34北京本科G北京电子科技学院成容吴伊冉李城豪二等奖35北京高职H北京电子科技职业学铁丽丽师令李言一等奖36北京本科B北京工业大学孙兴伟邱永康米文昊二等奖37北京本科B北京工业大学卢佳豪赵晋王飞二等奖38北京本科D北京工业大学王岳韩扬周朔一等奖39北京本科D北京工业大学张若杨宋耀东梁佳兴二等奖40北京本科A北京航空航天大学翁启旺谭煜希王聿正二等奖41北京本科A北京航空航天大学秦文渊曹斌陈靖方二等奖42北京本科B北京航空航天大学罗雪松鞠孝亮张晓薇一等奖43北京本科B北京航空航天大学李智康屈珅李恺二等奖44北京本科D北京航空航天大学海钢锋张凯张启明二等奖45北京本科D北京航空航天大学牛泽杨佳颖刘渊二等奖46北京本科D北京航空航天大学刘雅娴王晨焱谢一平二等奖47北京本科D北京航空航天大学谭笑封刘爱东李柳二等奖48北京本科E北京航空航天大学王子钰武迪何涛一等奖49北京本科E北京航空航天大学王达威李伟孙世攀二等奖
苏教版小学科学三年级上册科学探究 小实验 一、实验名称：动画小人 实验材料：长30厘米，宽10厘米的白纸、铅笔、彩笔， 实验步骤： 1将白纸对折，对折后要大小相等，分别画上大小相等、神情不一的小人， 2把上面的纸条紧紧卷在一支铅笔上 3左手按住纸条的底部，右手拿着铅笔，让上面的纸条随铅笔不断快速的伸展、卷曲 实验现象：纸条随着铅笔伸展卷曲，上面的小人好像动起来了 实验结论：我们只要善于观察，善于思考，才能把小发现变成大科学二、实验名称：探究纸鹦鹉站立的秘密 实验材料：卡纸、回形针、铅笔、剪刀、彩笔、白纸 实验步骤： 1在活动记录上描下或剪下鹦鹉图形 2将鹦鹉图形贴在卡纸上，沿轮廓剪下，鹦鹉就做好了 3不加回形针先试着让鹦鹉站在指尖上，看能不能站起来 4试着在纸鹦鹉不同部位加回形针，看能不能站在指尖上 实验现象：
1当不加回形针时纸鹦鹉不会站在指尖上 2只有把回形针加到纸鹦鹉尾部时，纸鹦鹉站在了我们的指尖上实验结论：重物在支撑点的下面，物体会站起来 三、实验名称：观察不是一家的蚂蚁相处情况。 实验材料：试管、橡皮塞、玻璃杯、蚂蚁 实验步骤： 1、采集不是同一家的两窝蚂蚁，分别放在两支试管里，盖上橡皮塞。 2、把不同一家的蚂蚁各放一只到玻璃杯里，然后观察。 3、再放几只试试。 实验现象：看到不同一家的蚂蚁会相互撕咬。 实验结论：不同一家的蚂蚁会相互撕咬 四、实验名称：小草吸水 实验材料：大试管、试管架、橡皮泥、植物油、根系发达的小草、水、直尺 实验步骤： 1将小草放到装有水的试管中，用直尺量好高度，在水面上滴几滴植物油，防止水分蒸发 2把试管放在试管架上，放到阳台上，每天在固定的时间用直尺测量试管内水的高度 实验现象：发现试管里的水每天都在减少
中班亲子趣味科学实验设计活动 科学写作、提炼研究程序、整理探究的每个步骤都能有效地提高探究能力和写作能力。坚持记科学日志、记录数据、绘制图表也将科学与写作很自然地联系起来。下面是5068儿童网橙子整理的关于亲子的活动方案，供大家学习和参阅! 中班科学教案：水宝宝不见了 一.活动目标： 1.激发幼儿的探究兴趣，使幼儿乐于在活动中动手操作. 2.让幼儿通过动手操作，发现生活中有些东西是可以吸水的. 3.发展观察力和动手操作的能力. 二.活动准备： 1.知识经验的准备. (1)教师应充分了解生活中有那些东西可以吸水. (2)幼儿已认识一些常见的操作材料. 2.物质材料的准备. (1)八宝粥瓶子人手一个(里面装有毛巾，盖子上开一个小口)，杯子人手一个. (2)每组一盆水，海绵，布，棉花，沙，石头，水果网，泡沫，积木，毛线等材料若干.图表一张. 三.活动过程： 1.以变魔术的形式，引起幼儿的兴趣. (1)将一杯水倒入八宝粥瓶子里，请幼儿猜猜水能否倒回杯子，
并以实验证明. (2)出示另一个瓶子(里面装有毛巾)，猜猜看结果是否一样，并验证. (3)集体讨论水到那里去了? 2.引导幼儿自己变魔术，寻找原因. (1)鼓励幼儿像教师一样变魔术. (2)打开瓶盖，发现水是被毛巾吸掉了. (3)幼儿讨论，生活中还有那些东西可以吸水. 3.幼儿自由选择材料一至两种，再次实验. 4.交流自己是用什么材料吸水的，并以结果记录在图表上. 5.教师总结，结束活动. 让我们在外面去找找还有哪些东西可以吸水的. 四.延伸活动： 回家后，继续研究可以吸水的材料。 中班科学教案：谁的尾巴最有用 (一)活动名称：谁的尾巴 (二)活动目标： 1.在猜猜、想想、找找、说说的过程中知道动物尾巴的各种功能。 2.鼓励幼儿仔细观察并大胆想象，能发现问题并提出疑问。 (三)活动准备： 1.课件：猜猜我是谁，兔子舞的flasdfssh. 2.情景设置：树林
郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题目： 2015年电赛测评试题 姓名：王苗龙 专业班级：电信13-01 学号： 541301030134 院（系）：电子信息工程学院 指导教师：曹卫锋谢泽会 完成时间： 2015年10月 29日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 专业电信工程13-1 学号 541301030134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习电子制图软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅰ； 2、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅱ； 3、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的三角波； 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ； 5、产生输出频率为250kHz，输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ；方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。频率误差不大于5%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2010年8月 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2006年1月 完成期限： 2015年10月30日 指导教师签章： 专业负责人签章： 2015 年 10月26日
小学科学实验大赛设计方案 一、实验课题名称 《探究热的传送规律》 二、参赛教师所在单位及姓名 衡阳市南岳区南岳完小陈艳红 三、正文 1、实验或器材在教材中所处的地位和作用 实验通过热在“金属条及液体管中的传送”两个主要内容，让同学们利用实践操作探究，知道热传送其中的两个主要方式：传导和对流，并联系生活经验和通过实践知道热传送的规律，这些内容将为今后进一步学习其它热的知识（如保温和散热，热辐射等）打下基础，所以本节课实验在教材中占有非常重要的地位，学好本课知识对今后学习热的知识具有重要作用。 2、实验原型及不足之处 ①教材是单从感受铝勺柄冷热的变化来导入课题，不新颖。 ②教材实验仅研究热在固体中的传导，传授的知识面欠广。 ③教材设计证明“材料传热的快慢一样吗？”的实验，放在后面，这样不合适。
④教材用凡士林来粘火柴棒，学生对凡士林特点不了解，且不容易粘牢。 3、实验创新与改进之处 ①创新导入，联系平常生活采用比较的方法，既有趣地导入了课题，让学生了解了热的良导体和不良导体，也使课堂结构严谨。 ②创新内容，本次实验增设了酒精灯加热装有屑沫和水的烧杯的实验，突破了教材所限定的热在固体中的传导方式，让学生认识了热在液体中的对流现象。 ③创新材料，用钢尺代替普通的金属片，能准确的留好火柴棒之间的距离，操作中就不容易出现误差，操作起来也比较简单。用蜡烛油代替凡士林，比较贴近学生的生活。 ④改进实验过程，结构紧凑，紧扣课题。 4、实验器材 镊子一把，铁架台1个，钢尺一条，烧杯一个，试管夹一个，玻璃片两块，火柴一盒，蜡烛一根，酒精灯两盏，木屑沫少许，温水适量。 5、实验原理及装置说明（实验装置平面图） 实验原理：①物体的热能从温度高的物体传向温度低的物体；在同一物体中，从温度较高的部分传到温度较低的部分。热的这种传递方式，叫热传导。 ②热在液体中会产生对流现象，对流是靠液体或气体的流动，使热能从温度较高的部分传至较低的部分。