A. 如何設計公共廁所自動沖水系統（利用感測器和單片機）：
還是我來回答你吧。前提：這個廁所自動沖水系統是個獨立運行的控制器，不聯網，不通訊。
1、本控制器的核心為廉價的帶AD、定時器等外設的單片機。
2、感測器採用紅外脈沖幅度測量進行測距感應。
3、控制對象為電磁閥。
4、工作機制：單片機利用定時器周期性檢測感測器返回的測距數據，然後判斷是否有人進入及是否沖水等。
5、紅外脈沖幅度測量進行測距感應：單片機定時器中斷後，開啟紅外發射燈，穩定後，利用單片機AD對紅外接收管的取樣電壓進行采樣，有人和無人時的數值時不一樣的。這樣就解決了有人無人的檢測。
6、單片機驅動電磁閥電路：電磁閥是個二態量設備，只需要通電和斷開兩個狀態，因此可以用單片機IO口的高低電平來控制，為了安全起見，採用光耦進行隔離，用大功率三極體來驅動電磁閥。
7、在模擬軟體中可以迅速畫出原理圖然後編制單片機程序進行模擬。
B. 利用壓力或者紅外線感測器設計停車場車輛進出控制器
樓上一看就是門外漢了,地感線圈不是電感線圈
線圈形成一個磁場，感應到金屬物體從而給車輛檢測器一個觸發俗稱輸入，由地感給出的信號稱輸出信號
非常簡單`一對紅外``或則一個帶標准出發檢測器足夠了
檢測器控制方向開閘,紅外控制保護和關閘
C. 如何利用熱釋電感測器設計一個自動門控制電路。 當感測器檢測到有人接近時自動打開門，延遲後關閉。
這是一個簡單的電路，但是友情提醒你，小貓小狗，甚至於老鼠，對於熱釋感測器來說，都會有感應的。
到購買燈具的商店，隨便買一個熱釋感測器控制燈泡的電路即可完成。不過，它所能控制的功率約1到2百瓦，如果需要加大控制功率可以追加繼電器。
D. 物理選修3-2難點是什麼
人教版高中物理(選修3-2) 重、難點梳理
第 四 章 電磁感應
第1節 劃時代的發現
第2節 探究電磁感應的產生條件
一、學習要求：
1、通過學習，使學生了解自然界的普遍聯系的規律，科學的態度、科學的方法，是研究科學的前提，對科學的執著追求是獲得成功的保證。從而培養學生學習物理興趣，激發學習熱情。
2、通過學習使學生知道科學的道路不平坦，偉人的足跡是失敗、挫折+成功。
3、知道電磁感應及產生電磁感應的條件。
4、理解磁通量及其變化。
二、教材重點：
1、揭示「電生磁」與「磁生電」發現過程的哲學內涵。正確的理論指導和科學的思想方法是探究自然規律的重要前提。
2、磁通量的概念及磁通量與磁感應強度的關系。
3、通過對產生感應電流的條件和磁通量變化的分析，養成良好的過程分析習慣。
4、磁通量變化的各種形式。
三、教材難點：
1、以實驗為基礎，探究產生感應電流的條件。
2、控制實驗條件，通過由感性到理性，由具體到抽象的認識方法分析歸納出產生感應電流的規律。
3、電磁感應中的能量守恆。
四、教材疑點：
1、移動磁鐵的磁場引起感應電流時，磁鐵內部的磁感線和外部的磁感線方向相反，形成閉合的曲線，教材中沒有顯示內部磁感應線。
2、磁通量是雙向標量，教材中雖然沒有提出，但在應用中不可避免地涉及到。
五、學生易錯點：
1、對產生感應電流的條件的理解
①閉合電路中的「閉合」在應用中易忽視。
②磁通量發生變化，而不是磁場的變化。
2、磁鐵內部的磁感線條數跟外部所有磁感線的條數相等
3、各種磁感線的分布規律及形狀
4、磁通量增減的判斷
六、教材資源：
1、自然現象之間的相互聯系和相互轉化的哲學思想，指導科學探究是奧斯特和法拉第獲得成功的前提。
2、科學的規律在實驗中總結出來的，實驗是物理學科的基礎。同時由具體到抽象，由感性到理性的高度概括是得到正確結論的關鍵。
3、教材中值得重視的題目是：P9第6題、P10第7題。
第3節 愣次定律
一、學習要求
1.經歷實驗探究過程，理解楞次定律。
2.會用楞次定律判斷感應電流的方向。
在電磁感應現象里不要求判斷內電路中各點電勢的高低。
二、教材重點
1．楞次定律的獲得及理解。
2．應用楞次定律判斷感應電流的方向。
3．利用右手定則判斷導體切割磁感線時感應電流的方向。
三、教材難點
楞次定律的理解及實際應用。
四、教材疑點
對「阻礙」的理解, 運用楞次定律判斷感應電流方向的具體步驟
五、學生易錯點
感應電流磁場方向與原電流磁場磁場方向關系
六、教學資源
1． 教材中的思想方法
通過實踐活動，觀察得到的實驗現象，再通過分析論證，歸納總結得出結論。
2． 問題與練習 1、4、5、7
第4節 法拉第電磁感應定律
一、學習要求
1、理解法拉第電磁感應定律。
2、理解計算感應電動勢的兩個公式E=BLv和E＝ΔΦ/Δt的區別和聯系，並應用其進行計算。對公式E=BLv的計算，只限於L與B、v垂直的情況。
3、知道直流電動機工作時存在反電動勢，從能量轉化的角度認識反電動勢。
二、教材重點
法拉第電磁感應定律。
三、教材難點
平均電動勢與瞬時電動勢區別。
四、教材疑點
法拉第電磁感應定律無法作定量的實驗驗證，更無法進行定量測量，只能將結論直接告訴學生。
五、學生易錯點
Φ,ΔΦ,ΔΦ/Δt區別
六、教學資源
問題與練習：3、4、5、7
第5節 電磁感應定律應用
一、學習要求
1．知道感生電場。
2．知道電磁感應現象與洛侖茲力
3、通過同學們之間的討論、研究增強電磁感應現象與洛侖茲力認知深度，同時提高學習物理的興趣。
4、通過對相應物理學史的了解，培養熱愛科學、尊重知識的良好品德。
二、教學重點
電磁感應現象與洛侖茲力
三、教學難點
電磁感應現象與洛侖茲力的理解。
四、教學資源
感生電場與感應電動勢
第6節 互感和自感
一、學習要求
1、知道什麼是互感現象和自感現象。
2、知道自感系數是表示線圈本身特徵的物理量，知道它的單位及其大小的決定因素。
3、知道自感現象的利與弊及對它們的利用和防止。
4、能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現象的原因及磁場的能量轉化問題。
5、通過對兩個自感實驗的觀察和討論，培養學生的觀察能力和分析推理能力。
7、通過自感現象的利弊學習，培養學生客觀全面認識問題的能力。自感是電磁感應現象的特例，使學生初步形成特殊現象中有它的普遍規律，而普遍規律中包含了特殊現象的辯證唯物主義觀點
二、教學重點
1．自感現象。
2．自感系數。
三、教學難點
分析自感現象。
四、教學資源
自感現象的分析與判斷
第七節 渦 流 電磁阻尼 電磁驅動
一、學習要求
通過實驗了解渦流現象及其在生產和生活中的應用。
二、教材重點
1．渦流的概念及其應用。
2．電磁阻尼和電磁驅動的實例分析。
三、教材難點
電磁阻尼和電磁驅動的實例分析
四、教學資源
〔演示1〕渦流生熱實驗
〔演示2〕電磁阻尼。
按照教材「做一做」中敘述的內容，演示電表指針在偏轉過程中受到的電磁阻尼現象。
〔演示3〕電磁驅動。
引導學生觀察並解釋實驗現象。
第五章 交變電流
第1節 交變電流
教材分析
交變電流是生產和生活中最常用到的電流，而正弦電流又是最簡單和最基本的。正弦式電流產生的原理是基於電磁感應的基本規律，所以本章是前一章的延續和發展，是電磁感應理論的具體應用。另一方面，本節知識是全章的理論基礎，由於交變電流與直流不同，因此它對各種元件的作用也不同。正因為交變電流的特殊性，才有了變壓器及其廣泛的應用。所以，本節內容有承上啟下的作用。
內容標准
知道交變電流，能用函數表達式和圖像描述交變電流。
一、學習要求
1.知道交變電流。
2.通過模型或實驗認識交變電流的產生過程，了解正弦式交變電流。
二、教材重點
1. 運用電磁感應的基本知識，分析交變電流的產生過程
2．認識交變電流的特點及其變化規律。
三、教材難點
交變電流的產生過程
四、教材難點
.交變電流的變化規律
五、教學資源
用圖象表示交變電流的變化規律是一種重要方法.
第2節 描述交變電流的物理量
教材分析
與恆定電流不同，由於交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時間做周期性變化，需要用一些特殊的物理量來描述它在變化中不同方面的特性，本節主要介紹這樣一些物理量。
一、學習要求
1. 知道交變電流的周期和頻率，知道我國供電線路交變電流的周期頻率.
2. 知道交變電流和電壓的峰值，有效值及其關系.
3、 會用圖象和函數表達式描述正弦交變電流。
二、教材重點
交變電流的有效值
三、教材難點
一般電流有效值的求解
四、教學資源
通過思考討論，使學生明白，從電流熱效應上看，交流電產生的效果可以與某地恆定電流相等，由此引入有效值的概念.
1．定義：讓交流與恆定電流通過相同的電阻，如果它們在一周期內產生的熱量相等，就把這個恆定電流的值（I或U）叫做這個交流的有效值.
課本第一次明確地用一個周期T來定義有效值，使得有效值的概念更加准確.
2. 正弦交變電流的有效值與峰值的關系
這一關系只對正弦式電流成立，對其它波形的交變電流一般不成立. 其它波形的交變電流的有效值就根據有效值的定義去求解。
3. 幾點說明：①各種使用交變電流的電器設備上所標的額定電壓、額定電流均指有效值；② 交流電壓表和交流電流表所測量的數值也都是有效值；③將電容器接入交流電路中，其耐壓值應不小於交變電流的最大值，但熔絲的選擇應據有效值來確定其熔斷電流；④一般情況下所說的交變電流的數值，若無特別說明，均指有效值。
4．有效值與平均值的區別：交變電流的有效值是按照電流的熱效應來規定的，對一個確定的交變電流，其有效值是一定的，而平均值是由E=ΔΦ/Δt來確定的，其數值大小與時間間隔有關。在計算交變電流通過導體產生的熱量、熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值；在計算通過導體截面的電量時，只能用交變電流的平均值，即q = It 。
第3節 電感和電容對交變電流的影響
教材分析
突出交流與直流的區別，加深學生對交變電流特點的認識。教材介紹了電感和電容在交浪電路中的作用，但不深入討論感抗和容抗的問題，不在理論上展開討論，而是盡可能用實驗說明問題。
一、學習要求
1. 用實驗方法了解電感在電路中對直流有導通作用，也能通過交變電流，定性了解電感對交流有阻礙作用，知道影響感抗大小的因素
2. 用實驗方法了解電容器在電路中起隔斷電流、導通交變電流的作用，定性了解電容器對交變電流有阻礙作用，知道影響容抗大小的因素.
二、教材重點
讓學生知道電感和電容對交變電流的影響，並能定性解決有關問題.
三、教材難點
通過實驗，了解電容器和電感器對交變電流的導通和阻礙作用。
教學資源
1、電感對交變電流的阻礙作用
2、交變電流能夠通過電容器
第4節 變壓器
一、學習要求
1、了解使用變壓器的目的，知道變壓器的基本構造，知道理想變壓器和實際變壓器的區別
2、知道變壓器的工作原理，會用法拉第電磁感應定律解釋變壓器的變比關系
3、知道不同種類變壓器的共性和個性
二、教材重點
變壓器的工作原理，互感過程的理解
三、教材難點
對多個副線圈的變壓器，或鐵芯"分叉"的變壓器，變比關系的推導和理解
四、教材疑點
當輸出功率為零時，原線圈上為什麼還有電流？這個電流有什麼作用？
五、學生易錯點
1、電壓互感器與電流互感器在應用中的連線方法
2、電流與匝數的關系
六、教材資源
1、實驗：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系。這個實驗包含了探究問題的一般方法和過程，能很好地培養學生的動手能力。
2、電流互感器和電壓互感器。
第5節 電能的輸送
一、學習要求
1、知道「便於遠距離輸送」是電能的優點之一，知道輸電的過程．
2、知道什麼是輸電導線上的功率損失和如何減少功率損失．
3、知道什麼是輸電導線上的電壓損失和如何減少電壓損失．
4、理解為什麼遠距離輸電要用高壓．
二、教材重點
變壓器電壓關系與功率關系的理解與應用
三、教材難點
輸電線上電壓損失與功率損失的理解與應用
四、教材疑點
1、增大輸電線的直徑減小電阻應該好像比使用變壓器提高電壓簡單
2、直流輸電有什麼優點
五、學生易錯點
在計算電能的損失功率時，輸電線上的電壓誤以為加在輸電線電阻上的電壓。
六、教材資源
1、科學漫步：輸電新技術和超導電纜輸電
2、第54頁第2題
第 六 章 傳 感 器
第1節 感測器及其工作原理
一、學習要求
1、知道什麼是感測器，感測器的工作原理。
2、知道感測器中常見的三種敏感元件及其它們的工作原理。
3、了解電容式感測器的應用。
二、重點難點
重點：理解並掌握感測器的三種常見敏感元件的工作原理。
難點：分析並設計感測器的應用電路。
三、教材疑點
霍爾元件中的載流子及實際工作中哪一側電勢高。
四、學生易錯點
1、在實際應用中感測器是怎樣將非電學量轉換成對應的電學量的。
2、簡單電路的分析。
五、教學資源
1、教材60頁第2題介紹9種常見的感測器感受的非電學量轉換成對應的電學量。
2、教材60頁第1題與59上面的說一說相對應介紹電容式和電感式位移感測器。
第2節 感測器的應用（一）
一、學習要求
1、認識力感測器、聲感測器、溫度感測器、，了解它們的工作原理。
2、列舉感測器在生活和生產中的應用。
3、利用感測器製作簡單的自動控制裝置
二、重點難點
重點：電子秤、話筒的工作原理。電熨斗的溫度感測器和電飯鍋的溫度感測器構造，並了解它們不同的工作原理。
難點：利用感測器製作簡單的自動控制裝置。
三、教材疑點
應變片的工作過程，電熨斗的調溫旋鈕與對應的溫度關系。
四、學生易錯點
1、電容式話筒和動圈式話筒及駐極體話筒的區別與聯系。
五、教學資源
1、教材64頁第1、2、3題介紹三種感測器在生活中的具體應用。
第3節 感測器的應用（二）
第4節 感測器的應用實例
一、學習要求
1、知識與技能：
①．理解溫度感測器的應用――電飯鍋的結構及工作原理
②．了解溫度感測器的應用――各種數字式測溫儀的特點及測溫元件
③．理解光感測器的應用――機械式滑鼠器的構造及工作原理
④．了解光感測器的應用――火災報警器的構造及工作原理
⑤．會用各類感測器（光感測器、溫度感測器等）設計簡單的控制電路
⑥．掌握光控開關電了路的工作原理
⑦．掌握溫度報警器電路的工作原理
二、教材重點
應使學生加深對常用感測器的認識和使用范圍。
三、本部分的教學難點是：
對感測器的工作原理的理解
四、本部分疑點是：
感測器的四個典型應用實例電飯鍋、測溫儀、滑鼠器和火災報警器的工作原理，分析它們如何實現非電學量向電學量的轉換，及其進行簡單電路的設計，以達到學以致用的目的．
熱敏電阻，光敏電阻起都是由半導體材料製成的，分別隨著溫度的增大、光線的增強，它們裡面的自由電子數均增多，故電阻均變小．相反，隨著溫度的減小、光度的減弱，電阻均變大．
五、學生易錯點是：
不能正確理解感測器的工作原理
E. 利用壓力感測器構造一個自動控制系統
稱重感測器的原理及應用
隨著技術的進步,由稱重感測器製作的電子衡器已廣泛地應用到各行各業,實現了對物料的快速、准確的稱量，特別是隨著微處理機的出現，工業生產過程自動化程度化的不斷提高，稱重感測器已成為過程式控制制中的一種必需的裝置，從以前不能稱重的大型罐、料斗等重量計測以及吊車秤、汽車秤等計測控制，到混合分配多種原料的配料系統、生產工藝中的自動檢測和粉粒體進料量控制等，都應用了稱重感測器，目前，稱重感測器幾乎運用到了所有的稱重領域。
1．高速定量分裝系統
本系統由微機控制稱重感測器的稱重和比較，並輸出控制信號，執行定值稱量，控制外部給料系統的運轉，實行自動稱量和快速分裝的任務。
系統採用MCS-51單片機和V/F電壓頻率變換器等電子器件，其硬體電路框圖如圖1所示，用8031作為中央處理器，BCD拔碼盤作為定值設定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使感測器彈性體發生變形，輸出與重量成正比的電信號，感測器輸出信號經放大器放大後，輸入V/F轉換器進行A/D轉換，轉換成的頻率信號直接送入8031微處理器中，其數字量由微機進行處理。微機一方面把物重的瞬時數字量送入顯示電路，顯示出瞬時物重，另一方面則進行稱重比較，開啟和關閉加料口、放料於箱中等一系列的稱重定值控制。
圖1 原理框圖
在整個定值分裝控制系統中，稱重感測器是影響電子秤測量精度的關鍵部件，選用GYL-3應變式稱重測力感測器。四片電阻應變片構成全橋橋路，在所加橋壓U不變的情況下，感測器輸出信號與作用在感測器上的重力和供橋橋壓成正比，而且，供橋橋壓U的變化直接影響電子稱的測量精度，所以要求橋壓很穩定。毫伏級的感測器輸出經放大後，變成了0-10V的電壓信號輸出，送入V/F變換器進行A/D轉換，其輸出端輸出的頻率信號加到單片機8031定時器1的計數、輸入端T1上。在微機內部由定時器0作計數定時，定時器0的定時時間由要求的A/D轉換分辯率設定。
定時器1的計數值反映了測量電壓大小即物料的重量。在顯示的同時，計算機還根據設定值與測量值進行定值判斷。測量值與給定值進行比較，取差值提供PID運算，當重量不足，則繼續送料和顯示測量值。一旦重量相等或大於給定值，控制介面輸出控制信號，控制外部給料設備停止送料，顯示測量終值，然後發出回答令，表示該袋裝料結束，可進行下袋的裝料稱重。
圖2所示為自動稱重和裝料裝置。每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運動，直到裝有料的電子稱下面，傳送帶停止運動，電磁線圈2通電，電子稱料斗翻轉，使料全部倒入箱子或袋子中，當料倒完，傳送帶馬達再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，並保護傳送帶繼續運行，直到下一次空袋或空箱切斷光電感測器的光源，與此同時，電子稱料箱復位，電磁線圈1通電，漏斗給電子秤自動加料，重量由微機控制，當電子秤中的料與給定值相等時，電磁線圈1斷電，彈簧力使漏斗門關上。裝料系統開始下一個裝料的循環。當漏斗中的料和傳送帶上的箱子足夠多時，這個過程可以持續不斷地進行下去。必要時，*作人員可以隨時停止傳送帶，通過拔碼盤輸入不同的給定值，然後再啟動，即可改變箱或袋中的重量。
圖2 自動稱重和裝料裝置
本系統選用不同的感測器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、麵粉加工等行業的自動包裝中。
2．感測器在商用電子秤中的應用
目前，商用電子計價秤的使用非常普及，逐漸會取代傳統的桿稱和機械案秤。電子計價秤在秤台結構上有一個顯著的特點：一個相當大的秤台，只在中間裝置一個專門設計的感測器來承擔物料的全部重
圖3 計價秤內部結構示意圖
量，如圖3所示。常用的電子計價秤感測器的結構如圖4所示，其中圖4（a）為雙連橢圓孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個螺孔緊固；圖4（b）為梅花型四連孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部側面的三個螺孔堅固，中間支桿上粘貼補償用的應變片。這兩種形式的感測器，在計價秤中用得最多。圖4（c）為三梁式彎曲彈性體，采樣彎曲應力，對重量反應敏感，宜用來製作小稱量計價秤。圖4（d）為三梁式剪切彈性體，采樣中間敏感梁的剪切應力，宜用來製作幾百公斤稱量范圍計價秤。
圖4 計價秤用彈性體結構
用這些復梁型高精度感測器來支承一個大的稱重平台，被稱重物又可能放置在任何稱台的任意位置上，必然會產生四角示值誤差，對圖4（a），（b）兩種結構形式的感測器，可通過銼磨的形式進行角差修正。對圖4(c)，(d)，它有上下兩根局部削弱的柔性輔助梁，使感測器對側向力、橫向力和扭轉力矩具有很強的抵抗能力，可以通過銼磨輔助梁的柔性部位來調整感測器的靈敏系數和四角誤差。圖5為一種商用電子計價秤的電路框圖。感測器採用的是圖4（b）所示的梅花型四連孔結構，該秤具有置零、自動清除單價、零位自動跟蹤、自動去皮、次數累計和金額累計、列印輸出等功能，7段綠色熒光數碼管顯示，使用十分方便。
圖5 電子計價秤的電路框圖
圖6是採用CHBL3型號S型雙連孔彈性體稱重感測器製作的攜帶型家用電子手提秤的原理圖，由稱重感測器、放大電路、A/D轉換和液晶顯示四部分組成。圖中，E為9V的疊層電池，R1-R4是稱重感測器的4個電阻應變片，R5、R6與W1組成零點調整電路。當載荷為零時，調節RW1使液晶顯示屏顯示為零。A1，A2為雙運放集成電路LM358中的兩個單元電路，組成了一個對稱的同相放大器，A/D轉換器採用ICL7106雙積分型A/D轉換器，液晶顯示採用3 1/2液晶顯示片。該電子秤精度高，簡單實用，攜帶方便。
稱重感測器是一種高精度的感測器，必須按規定的規格使用。若不按規定的規格使用，不僅不能發揮稱重的作用，而且容易損壞，尤其是絕對不準超過負荷安全值使用。
F. 利用霍爾開關集成感測器設計一個自動取水裝置，當投入取水牌時，水自動流出，並能控制出水的時間。
投入取水牌-----霍爾感測器感應到電磁信號發出觸發信號-------單片機受到觸發信號--------發出信號打開水閥門並同時計時器計時-------計時時間到，關閉閥門