资源简介

(共35张PPT)
第12课
警报采集结果
八年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
警报功能分析
04
设计警报采集结果算法
05
实现警报采集结果
06
课后练习
07
课堂小结
08
板书
教学目标
能够在设计警报功能时，考虑信息展示的清晰性和有效性，避免信息重合或误导，体现对信息准确性和社会责任感的重视。
信息社会责任
能够主动关注并收集生长状态良好的植物周围的适宜温湿度范围信息，形成对植物生长环境参数的敏感性和信息收集意识。
信息意识
能够运用阈值概念，理解并设计程序中的条件判断逻辑，即通过“如果……那么执行……”模块实现对温湿度数据的阈值判断。
计算思维
能够利用数字化工具（如主控板、传感器、编程软件等）实现温湿度采集器的警报功能，体验数字化技术解决实际问题的过程。
数字化学习与创新
新知导入
本课我们将警报功能加入温湿度采集器中，当采集的温湿度结果不在适宜范围内时，采集器将会发出警报，提醒人们及时进行处置。
探究新知
一、警报功能分析
环境温度传感器
土壤湿度传感器
主控板
液晶显示屏
如果我们要为温湿度采集器增加警报功能,先要思考一下添加警报功能是在搭建物联网实验流程中的哪一步进行改进。
探究新知
警报功能要在数据输出与反馈的步骤中进行改进。我们要确定温湿度采集的结果达到什么数值时需要报警。
生长状态良好的植物周围
空气温度和土壤湿度值的整体范围
警报
警报
一、警报功能分析
探究新知
所测量的植物栽培实验室的盆栽编号：（ ）
做好记录
适宜的温度范围：（ ）
适宜的湿度范围：（ ）
一、警报功能分析
我们测量出植物生长适宜的温度范围是20~23℃,那么当温度不在这个范围内时，就应该让采集器发出警报。
探究新知
适宜的温度范围
20和23对于这盆植物来说就是温度阈值。
一、警报功能分析
探究新知
阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值和最高值。例如，在我们的警报采集结果的实验中，针对温度会有两个阈值：一个是会发出警报的最高值，也就是当环境温度超过这个最高温度时就会发出警报；另一个是会发出警报的最低值，也就是当环境温度低于这个最低温度时也会发出警报。
能量加油站——阈值
一、警报功能分析
探究新知
我们如何将阈值的概念应用于编写程序的过程中呢
一、警报功能分析
探究新知
因为需要判断当前的环境温度是否超出了温度阈值范围，或者判断当前的土壤湿度是否超出了湿度阈值范围，所以需要使用“如果……那么执行……”模块来帮助我们进行判断。
条件判断语句
一、警报功能分析
探究新知
要完成警报采集结果的实验，先要分别初始化环境温度和土壤湿度的最高和最低值。可以设置的警报功能有很多。请根据上述自然语言描述，设计填写下述算法流程图。
二、设计警报采集结果算法
显示环境适宜
发出警报
探究新知
制作带有警报功能的温湿度采集器需要用到带有蜂鸣器模块主控板、DHT11数字温湿度传感器以及土壤湿度传感器。
1.准备硬件
三、实现警报采集结果
探究新知
蜂鸣器模块是主控板的自带模块，本次实验的硬件连接方式和上一节课相同，将两个传感器分别与主控板进行连接，并且将主控板和电脑进行连接。
2.连接硬件
三、实现警报采集结果
探究新知
(1)初始化传感器，并且定义温度数据和湿度数据的变量，初始赋值为0。
3.编写程序
三、实现警报采集结果
探究新知
(2)实现采集器的基本功能，包括液晶显示屏上显示温湿度数值和传感器的对接，每3秒更新一次温度数据和湿度数据。
3.编写程序
三、实现警报采集结果
探究新知
(3)采用“如果……那么执行……”模块来实现对阈值的判断，一共需要四个这样的模块：“如果温度数据低于最低温度阈值，那么执行蜂鸣器鸣响”等。
3.编写程序
三、实现警报采集结果
探究新知
完成以上代码后，点击运行，屏幕上会显示出环境温度和土壤湿度的数据。当温湿度数据低于或者高于阈值时，蜂鸣器会发出鸣响提醒我们需要调整植物的生活环境了。
4.运行调试
三、实现警报采集结果
探究新知
参考程序
三、实现警报采集结果
探究新知
参考程序
三、实现警报采集结果
探究新知
参考程序
三、实现警报采集结果
探究新知
参考程序
三、实现警报采集结果
探究新知
思考如何丰富自己的警报信息，比如加上LED小灯闪烁，或者将警报信息加在液晶显示屏上显示出来(这里要注意前端设计，避免出现显示的内容和采集器本身的信息重合的情况)。
拓展
将LED灯连接到P23引脚，不在适宜范围就点亮LED灯。其他模块一样。
三、实现警报采集结果
探究新知
效果示例
三、实现警报采集结果
探究新知
1.与（AND）
逻辑含义： 全真为真，一假即假。只有当所有参与运算的条件都为真时，结果才为真。
拓展——三种基本逻辑运算
操作数 A 操作数 B A AND B
False False False
False True False
True False False
True True True
三、实现警报采集结果
探究新知
2.或（OR）
逻辑含义： 一真即真，全假为假。只要有一个参与运算的条件为真，结果就为真。
拓展——三种基本逻辑运算
操作数 A 操作数 B A OR B
False False False
False True True
True False True
True True True
三、实现警报采集结果
探究新知
3.非（NOT）
逻辑含义： 取反。它将真变为假，将假变为真。这是一个一元运算符，只对一个操作数进行运算。
拓展——三种基本逻辑运算
操作数 A NOT A
False True
True False
三、实现警报采集结果
课堂总结
同学们，今天这堂课我们收获满满！我们聚焦为温湿度采集器添加警报功能，明白了这要在数据输出与反馈步骤改进。探索中，我们掌握了阈值概念，知道它是判断是否警报的关键。实践环节，大家亲自准备硬件、连接设备、编写程序，通过“如果……那么执行……”模块让采集器在温湿度超阈值时发出警报。过程中大家积极思考、动手操作，表现很棒！课后希望大家拓展思维，想想怎样丰富警报信息。期待大家在后续学习中，继续探索物联网的更多奥秘！
课后作业
1.在为温湿度采集器添加警报功能时，警报功能改进应在物联网实验流程的哪个步骤进行？（ ）
A. 数据采集 B. 数据传输 C. 数据输出与反馈 D. 数据存储
选择题
课后作业
2.以下哪个是温度阈值的正确描述？（ ）
A. 植物生长的最佳温度值
B. 植物能承受的最高温度和最低温度
C. 会发出警报的最高温度和最低温度
D. 环境中的平均温度
选择题
课后作业
1.阈值是指一个效应能够产生的平均值。（ ）
2.在编写程序判断阈值时，只需要两个“如果……那么执行……”模块，分别判断温度和湿度是否超出范围即可。（ ）
判断题
课后作业
请简述为温湿度采集器添加警报功能的实验步骤。
解答题
板书
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
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