我的生活我创意——如何用linkboy 创意平台及开源硬件制作创意作品

◆广东省深圳高级中学 丁 辉

创新思维是指以新颖、独创的方法解决问题的思维过程。如何提高学生的创新思维能力？我认为可从以下几个方面努力。

一是认真观察生活。对生活中的信息进行加工处理，得到有用的信息，即创新点。比如，婴儿用的尿不湿里的白色晶体具有吸水特性，可引导学生利用这一特性拓展其用途。有的学生想到利用它来种花，这样就不至于每天都要浇水。

二是从国内外一些重大新闻事件中找出创新点。比如，某学生曾在电视新闻中看到研究人员通过计算机控制机械手，于是他想，能否实现用语音控制？

三是去工厂参观。我曾带领学生去涂膜玻璃工厂参观，看见工人在用手推砝码摩擦玻璃，后来经过询问得知工人是在检测涂层玻璃的耐溶剂性。由此我们设想，能否设计一台自动化检测仪？于是，我们请教了相关专家，了解到涂膜玻璃是一种新兴产业，产品具有隔热、保温、防水、隔音、节能等性能。涂膜玻璃的检测方法还比较落后，特别是涂层耐溶剂测试仪更是行业空白，目前只能用人工的方法来测试。

我们结合机器人自动化控制的原理，设计了涂层耐溶剂自动测试仪，可以自动检测透明涂层玻璃以及贴膜玻璃的耐溶剂性、隔热及光学性能。

四是观看科教类电视节目。通过观看别人的发明，可以从中得到启发。

接下来，我用一个实例，浅论如何带领学生利用linkboy 创意平台及开源硬件制作创意作品。

一、创意来源

某学生发现，下雨天，当衣服晒在屋外，人又不在家时，衣服会因来不及收而被淋湿。于是他提出利用雨滴传感器、主控板、控制继电器等制作一个自动收放晒衣架的装置。

二、利用linkboy 创意平台及开源硬件制作创意作品

1.linkboy 创意平台

linkboy是一款免费的国产图形化编程仿真平台，能快速搭建编程逻辑，只需几分钟就能完成从创意萌发到软件设计、电路模块连接和机械结构组装，并迅速搭建出实物原型的过程，适用于中小学校开展创客教育。

2.雨滴传感器

雨滴传感器是一种传感装置，主要用于检测是否下雨及雨量的大小，广泛应用于汽车自动刮水系统、智能灯光系统和智能天窗系统等。

其工作原理为：接上5V 电源，电源灯亮，感应板上没有水滴时，DO 输出为高电平，开关指示灯灭；滴一滴水，DO 输出为低电平，开关指示灯亮；刷掉上面的水滴，DO 又恢复到输出高电平状态。AO 模拟输出可以连接单片机的AD 口，检测滴在上面的雨量大小，DO TTL 数字输出也可以连接单片机，检测是否有水。

3.linkboy 具体实践操作

（1）在arduino 主控板系列中选择arduino 主板类，再选择控制器uno，将其拖到编辑区，如图1 所示。

（2）在传感输入模块系列中选择数值传感器类，再选择雨滴传感器，将其拖到编辑区，如图2 所示。

（3）在驱动输出模块系列中选择马达和驱动类，再选择继电器，将其拖到编辑区，如图3 所示。

（4）在虚拟环境中进行电路搭建与连线，根据提示信息进行电路连线，如图4所示。

（5）进行编程，如图5 所示。

图4 电路搭建与连线

图5 编程

（6）当雨滴传感器检测到的水滴数量大于等于100 时，接通继电器，继电器接通马达，完成收衣服的操作。完整电路及程序图如图6 所示。

图6 完整电路及程序图

三、拓展练习

1.当外界光线变暗时，学生看书时常常忘记开灯，影响视力，能否通过arduino uno 与光线传感器控制继电器，实现自动控制开灯或关灯？可参考如图7 所示的电路搭建与程序图。

2.生活中经常出现外出忘关窗户的现象，能否用arduino uno、光线传感器、雨滴传感器控制继电器的开与关，从而控制马达旋转，达到控制窗户开关的目的？可参考如图8 所示的电路搭建与程序图。

图7 通过arduino uno与光线传感器控制继电器

图8 通过arduino uno、光线传感器、雨滴传感器控制继电器