A. 如何设计公共厕所自动冲水系统（利用传感器和单片机）：
还是我来回答你吧。前提：这个厕所自动冲水系统是个独立运行的控制器，不联网，不通讯。
1、本控制器的核心为廉价的带AD、定时器等外设的单片机。
2、传感器采用红外脉冲幅度测量进行测距感应。
3、控制对象为电磁阀。
4、工作机制：单片机利用定时器周期性检测传感器返回的测距数据，然后判断是否有人进入及是否冲水等。
5、红外脉冲幅度测量进行测距感应：单片机定时器中断后，开启红外发射灯，稳定后，利用单片机AD对红外接收管的取样电压进行采样，有人和无人时的数值时不一样的。这样就解决了有人无人的检测。
6、单片机驱动电磁阀电路：电磁阀是个二态量设备，只需要通电和断开两个状态，因此可以用单片机IO口的高低电平来控制，为了安全起见，采用光耦进行隔离，用大功率三极管来驱动电磁阀。
7、在仿真软件中可以迅速画出原理图然后编制单片机程序进行仿真。
B. 利用压力或者红外线传感器设计停车场车辆进出控制器
楼上一看就是门外汉了,地感线圈不是电感线圈
线圈形成一个磁场，感应到金属物体从而给车辆检测器一个触发俗称输入，由地感给出的信号称输出信号
非常简单`一对红外``或则一个带标准出发检测器足够了
检测器控制方向开闸,红外控制保护和关闸
C. 如何利用热释电传感器设计一个自动门控制电路。 当传感器检测到有人接近时自动打开门，延迟后关闭。
这是一个简单的电路，但是友情提醒你，小猫小狗，甚至于老鼠，对于热释传感器来说，都会有感应的。
到购买灯具的商店，随便买一个热释传感器控制灯泡的电路即可完成。不过，它所能控制的功率约1到2百瓦，如果需要加大控制功率可以追加继电器。
D. 物理选修3-2难点是什么
人教版高中物理(选修3-2) 重、难点梳理
第 四 章 电磁感应
第1节 划时代的发现
第2节 探究电磁感应的产生条件
一、学习要求：
1、通过学习，使学生了解自然界的普遍联系的规律，科学的态度、科学的方法，是研究科学的前提，对科学的执着追求是获得成功的保证。从而培养学生学习物理兴趣，激发学习热情。
2、通过学习使学生知道科学的道路不平坦，伟人的足迹是失败、挫折+成功。
3、知道电磁感应及产生电磁感应的条件。
4、理解磁通量及其变化。
二、教材重点：
1、揭示“电生磁”与“磁生电”发现过程的哲学内涵。正确的理论指导和科学的思想方法是探究自然规律的重要前提。
2、磁通量的概念及磁通量与磁感应强度的关系。
3、通过对产生感应电流的条件和磁通量变化的分析，养成良好的过程分析习惯。
4、磁通量变化的各种形式。
三、教材难点：
1、以实验为基础，探究产生感应电流的条件。
2、控制实验条件，通过由感性到理性，由具体到抽象的认识方法分析归纳出产生感应电流的规律。
3、电磁感应中的能量守恒。
四、教材疑点：
1、移动磁铁的磁场引起感应电流时，磁铁内部的磁感线和外部的磁感线方向相反，形成闭合的曲线，教材中没有显示内部磁感应线。
2、磁通量是双向标量，教材中虽然没有提出，但在应用中不可避免地涉及到。
五、学生易错点：
1、对产生感应电流的条件的理解
①闭合电路中的“闭合”在应用中易忽视。
②磁通量发生变化，而不是磁场的变化。
2、磁铁内部的磁感线条数跟外部所有磁感线的条数相等
3、各种磁感线的分布规律及形状
4、磁通量增减的判断
六、教材资源：
1、自然现象之间的相互联系和相互转化的哲学思想，指导科学探究是奥斯特和法拉第获得成功的前提。
2、科学的规律在实验中总结出来的，实验是物理学科的基础。同时由具体到抽象，由感性到理性的高度概括是得到正确结论的关键。
3、教材中值得重视的题目是：P9第6题、P10第7题。
第3节 愣次定律
一、学习要求
1.经历实验探究过程，理解楞次定律。
2.会用楞次定律判断感应电流的方向。
在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势的高低。
二、教材重点
1．楞次定律的获得及理解。
2．应用楞次定律判断感应电流的方向。
3．利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
三、教材难点
楞次定律的理解及实际应用。
四、教材疑点
对“阻碍”的理解, 运用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤
五、学生易错点
感应电流磁场方向与原电流磁场磁场方向关系
六、教学资源
1． 教材中的思想方法
通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。
2． 问题与练习 1、4、5、7
第4节 法拉第电磁感应定律
一、学习要求
1、理解法拉第电磁感应定律。
2、理解计算感应电动势的两个公式E=BLv和E＝ΔΦ/Δt的区别和联系，并应用其进行计算。对公式E=BLv的计算，只限于L与B、v垂直的情况。
3、知道直流电动机工作时存在反电动势，从能量转化的角度认识反电动势。
二、教材重点
法拉第电磁感应定律。
三、教材难点
平均电动势与瞬时电动势区别。
四、教材疑点
法拉第电磁感应定律无法作定量的实验验证，更无法进行定量测量，只能将结论直接告诉学生。
五、学生易错点
Φ,ΔΦ,ΔΦ/Δt区别
六、教学资源
问题与练习：3、4、5、7
第5节 电磁感应定律应用
一、学习要求
1．知道感生电场。
2．知道电磁感应现象与洛仑兹力
3、通过同学们之间的讨论、研究增强电磁感应现象与洛仑兹力认知深度，同时提高学习物理的兴趣。
4、通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德。
二、教学重点
电磁感应现象与洛仑兹力
三、教学难点
电磁感应现象与洛仑兹力的理解。
四、教学资源
感生电场与感应电动势
第6节 互感和自感
一、学习要求
1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3、知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
5、通过对两个自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和分析推理能力。
7、通过自感现象的利弊学习，培养学生客观全面认识问题的能力。自感是电磁感应现象的特例，使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点
二、教学重点
1．自感现象。
2．自感系数。
三、教学难点
分析自感现象。
四、教学资源
自感现象的分析与判断
第七节 涡 流 电磁阻尼 电磁驱动
一、学习要求
通过实验了解涡流现象及其在生产和生活中的应用。
二、教材重点
1．涡流的概念及其应用。
2．电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
三、教材难点
电磁阻尼和电磁驱动的实例分析
四、教学资源
〔演示1〕涡流生热实验
〔演示2〕电磁阻尼。
按照教材“做一做”中叙述的内容，演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。
〔演示3〕电磁驱动。
引导学生观察并解释实验现象。
第五章 交变电流
第1节 交变电流
教材分析
交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦电流又是最简单和最基本的。正弦式电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，所以本章是前一章的延续和发展，是电磁感应理论的具体应用。另一方面，本节知识是全章的理论基础，由于交变电流与直流不同，因此它对各种元件的作用也不同。正因为交变电流的特殊性，才有了变压器及其广泛的应用。所以，本节内容有承上启下的作用。
内容标准
知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流。
一、学习要求
1.知道交变电流。
2.通过模型或实验认识交变电流的产生过程，了解正弦式交变电流。
二、教材重点
1. 运用电磁感应的基本知识，分析交变电流的产生过程
2．认识交变电流的特点及其变化规律。
三、教材难点
交变电流的产生过程
四、教材难点
.交变电流的变化规律
五、教学资源
用图象表示交变电流的变化规律是一种重要方法.
第2节 描述交变电流的物理量
教材分析
与恒定电流不同，由于交变电流的电压、电流等大小和方向都随时间做周期性变化，需要用一些特殊的物理量来描述它在变化中不同方面的特性，本节主要介绍这样一些物理量。
一、学习要求
1. 知道交变电流的周期和频率，知道我国供电线路交变电流的周期频率.
2. 知道交变电流和电压的峰值，有效值及其关系.
3、 会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。
二、教材重点
交变电流的有效值
三、教材难点
一般电流有效值的求解
四、教学资源
通过思考讨论，使学生明白，从电流热效应上看，交流电产生的效果可以与某地恒定电流相等，由此引入有效值的概念.
1．定义：让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流的值（I或U）叫做这个交流的有效值.
课本第一次明确地用一个周期T来定义有效值，使得有效值的概念更加准确.
2. 正弦交变电流的有效值与峰值的关系
这一关系只对正弦式电流成立，对其它波形的交变电流一般不成立. 其它波形的交变电流的有效值就根据有效值的定义去求解。
3. 几点说明：①各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、额定电流均指有效值；② 交流电压表和交流电流表所测量的数值也都是有效值；③将电容器接入交流电路中，其耐压值应不小于交变电流的最大值，但熔丝的选择应据有效值来确定其熔断电流；④一般情况下所说的交变电流的数值，若无特别说明，均指有效值。
4．有效值与平均值的区别：交变电流的有效值是按照电流的热效应来规定的，对一个确定的交变电流，其有效值是一定的，而平均值是由E=ΔΦ/Δt来确定的，其数值大小与时间间隔有关。在计算交变电流通过导体产生的热量、热功率时，只能用有效值，而不能用平均值；在计算通过导体截面的电量时，只能用交变电流的平均值，即q = It 。
第3节 电感和电容对交变电流的影响
教材分析
突出交流与直流的区别，加深学生对交变电流特点的认识。教材介绍了电感和电容在交浪电路中的作用，但不深入讨论感抗和容抗的问题，不在理论上展开讨论，而是尽可能用实验说明问题。
一、学习要求
1. 用实验方法了解电感在电路中对直流有导通作用，也能通过交变电流，定性了解电感对交流有阻碍作用，知道影响感抗大小的因素
2. 用实验方法了解电容器在电路中起隔断电流、导通交变电流的作用，定性了解电容器对交变电流有阻碍作用，知道影响容抗大小的因素.
二、教材重点
让学生知道电感和电容对交变电流的影响，并能定性解决有关问题.
三、教材难点
通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。
教学资源
1、电感对交变电流的阻碍作用
2、交变电流能够通过电容器
第4节 变压器
一、学习要求
1、了解使用变压器的目的，知道变压器的基本构造，知道理想变压器和实际变压器的区别
2、知道变压器的工作原理，会用法拉第电磁感应定律解释变压器的变比关系
3、知道不同种类变压器的共性和个性
二、教材重点
变压器的工作原理，互感过程的理解
三、教材难点
对多个副线圈的变压器，或铁芯"分叉"的变压器，变比关系的推导和理解
四、教材疑点
当输出功率为零时，原线圈上为什么还有电流？这个电流有什么作用？
五、学生易错点
1、电压互感器与电流互感器在应用中的连线方法
2、电流与匝数的关系
六、教材资源
1、实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。这个实验包含了探究问题的一般方法和过程，能很好地培养学生的动手能力。
2、电流互感器和电压互感器。
第5节 电能的输送
一、学习要求
1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一，知道输电的过程．
2、知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失．
3、知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失．
4、理解为什么远距离输电要用高压．
二、教材重点
变压器电压关系与功率关系的理解与应用
三、教材难点
输电线上电压损失与功率损失的理解与应用
四、教材疑点
1、增大输电线的直径减小电阻应该好像比使用变压器提高电压简单
2、直流输电有什么优点
五、学生易错点
在计算电能的损失功率时，输电线上的电压误以为加在输电线电阻上的电压。
六、教材资源
1、科学漫步：输电新技术和超导电缆输电
2、第54页第2题
第 六 章 传 感 器
第1节 传感器及其工作原理
一、学习要求
1、知道什么是传感器，传感器的工作原理。
2、知道传感器中常见的三种敏感元件及其它们的工作原理。
3、了解电容式传感器的应用。
二、重点难点
重点：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
难点：分析并设计传感器的应用电路。
三、教材疑点
霍尔元件中的载流子及实际工作中哪一侧电势高。
四、学生易错点
1、在实际应用中传感器是怎样将非电学量转换成对应的电学量的。
2、简单电路的分析。
五、教学资源
1、教材60页第2题介绍9种常见的传感器感受的非电学量转换成对应的电学量。
2、教材60页第1题与59上面的说一说相对应介绍电容式和电感式位移传感器。
第2节 传感器的应用（一）
一、学习要求
1、认识力传感器、声传感器、温度传感器、，了解它们的工作原理。
2、列举传感器在生活和生产中的应用。
3、利用传感器制作简单的自动控制装置
二、重点难点
重点：电子秤、话筒的工作原理。电熨斗的温度传感器和电饭锅的温度传感器构造，并了解它们不同的工作原理。
难点：利用传感器制作简单的自动控制装置。
三、教材疑点
应变片的工作过程，电熨斗的调温旋钮与对应的温度关系。
四、学生易错点
1、电容式话筒和动圈式话筒及驻极体话筒的区别与联系。
五、教学资源
1、教材64页第1、2、3题介绍三种传感器在生活中的具体应用。
第3节 传感器的应用（二）
第4节 传感器的应用实例
一、学习要求
1、知识与技能：
①．理解温度传感器的应用――电饭锅的结构及工作原理
②．了解温度传感器的应用――各种数字式测温仪的特点及测温元件
③．理解光传感器的应用――机械式鼠标器的构造及工作原理
④．了解光传感器的应用――火灾报警器的构造及工作原理
⑤．会用各类传感器（光传感器、温度传感器等）设计简单的控制电路
⑥．掌握光控开关电了路的工作原理
⑦．掌握温度报警器电路的工作原理
二、教材重点
应使学生加深对常用传感器的认识和使用范围。
三、本部分的教学难点是：
对传感器的工作原理的理解
四、本部分疑点是：
传感器的四个典型应用实例电饭锅、测温仪、鼠标器和火灾报警器的工作原理，分析它们如何实现非电学量向电学量的转换，及其进行简单电路的设计，以达到学以致用的目的．
热敏电阻，光敏电阻起都是由半导体材料制成的，分别随着温度的增大、光线的增强，它们里面的自由电子数均增多，故电阻均变小．相反，随着温度的减小、光度的减弱，电阻均变大．
五、学生易错点是：
不能正确理解传感器的工作原理
E. 利用压力传感器构造一个自动控制系统
称重传感器的原理及应用
随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
1．高速定量分装系统
本系统由微机控制称重传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。
系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，其硬件电路框图如图1所示，用8031作为中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入8031微处理器中，其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。
图1 原理框图
在整个定值分装控制系统中，称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件，选用GYL-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路，在所加桥压U不变的情况下，传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比，而且，供桥桥压U的变化直接影响电子称的测量精度，所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后，变成了0-10V的电压信号输出，送入V/F变换器进行A/D转换，其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。在微机内部由定时器0作计数定时，定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。
定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时，计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较，取差值提供PID运算，当重量不足，则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值，控制接口输出控制信号，控制外部给料设备停止送料，显示测量终值，然后发出回答令，表示该袋装料结束，可进行下袋的装料称重。
图2所示为自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈2通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，电磁线圈1通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈1断电，弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。必要时，*作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。
图2 自动称重和装料装置
本系统选用不同的传感器，改变称重范围，则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。
2．传感器在商用电子秤中的应用
目前，商用电子计价秤的使用非常普及，逐渐会取代传统的杆称和机械案秤。电子计价秤在秤台结构上有一个显著的特点：一个相当大的秤台，只在中间装置一个专门设计的传感器来承担物料的全部重
图3 计价秤内部结构示意图
量，如图3所示。常用的电子计价秤传感器的结构如图4所示，其中图4（a）为双连椭圆孔弹性体，秤盘用悬臂梁端部上平面的两个螺孔紧固；图4（b）为梅花型四连孔弹性体，秤盘用悬臂梁端部侧面的三个螺孔坚固，中间支杆上粘贴补偿用的应变片。这两种形式的传感器，在计价秤中用得最多。图4（c）为三梁式弯曲弹性体，采样弯曲应力，对重量反应敏感，宜用来制作小称量计价秤。图4（d）为三梁式剪切弹性体，采样中间敏感梁的剪切应力，宜用来制作几百公斤称量范围计价秤。
图4 计价秤用弹性体结构
用这些复梁型高精度传感器来支承一个大的称重平台，被称重物又可能放置在任何称台的任意位置上，必然会产生四角示值误差，对图4（a），（b）两种结构形式的传感器，可通过锉磨的形式进行角差修正。对图4(c)，(d)，它有上下两根局部削弱的柔性辅助梁，使传感器对侧向力、横向力和扭转力矩具有很强的抵抗能力，可以通过锉磨辅助梁的柔性部位来调整传感器的灵敏系数和四角误差。图5为一种商用电子计价秤的电路框图。传感器采用的是图4（b）所示的梅花型四连孔结构，该秤具有置零、自动清除单价、零位自动跟踪、自动去皮、次数累计和金额累计、打印输出等功能，7段绿色荧光数码管显示，使用十分方便。
图5 电子计价秤的电路框图
图6是采用CHBL3型号S型双连孔弹性体称重传感器制作的便携式家用电子手提秤的原理图，由称重传感器、放大电路、A/D转换和液晶显示四部分组成。图中，E为9V的叠层电池，R1-R4是称重传感器的4个电阻应变片，R5、R6与W1组成零点调整电路。当载荷为零时，调节RW1使液晶显示屏显示为零。A1，A2为双运放集成电路LM358中的两个单元电路，组成了一个对称的同相放大器，A/D转换器采用ICL7106双积分型A/D转换器，液晶显示采用3 1/2液晶显示片。该电子秤精度高，简单实用，携带方便。
称重传感器是一种高精度的传感器，必须按规定的规格使用。若不按规定的规格使用，不仅不能发挥称重的作用，而且容易损坏，尤其是绝对不准超过负荷安全值使用。
F. 利用霍尔开关集成传感器设计一个自动取水装置，当投入取水牌时，水自动流出，并能控制出水的时间。
投入取水牌-----霍尔传感器感应到电磁信号发出触发信号-------单片机受到触发信号--------发出信号打开水阀门并同时计时器计时-------计时时间到，关闭阀门