资源简介

(共32张PPT)
2.4 传感与控制
教学目标
传感器技术
传感器信息的获取
射频识别技术
信息系统中的控制
导入新课
信息系统可以通过传感技术自动获取外部信息(如温度、亮 度 、声音 、人脸等），也可以通过一定的机制实现对外部物体的直接控制。
在由传感与控制技术支持的信息系统中，传感技术负责将采集到的外部信息输人信息系统;
控制技术负责实现信息系统对外部世界的控制。
知识讲解
传感器技术是一种获取信息的重要技术，传感器是指能检测、采集物理世界的各种信息，并将信息转换为以电信号形式表示的数据采集设备。
传感器属于信息输入设备，一般由敏感元件、转换元件和其他辅助元件三部分组成。
根据基本感知功能的不同，通常把传感器分为热敏、光 敏 、气 敏 、力 敏 、磁 敏 、湿 敏 、声敏 、色敏和味敏等传感器。
生活中常见的传感器有声音、温度、光线、气体等传感器。
智能手机传感器种类
1.通过光线传感器，可以自动调节屏幕背光亮度。
2.通过距离传感器，可以检测手机是否贴在耳朵上正在打电话，以便自动调暗屏幕达到省电目的。
3.通过重力传感器，可以实现手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向切换；
智能手机传感器种类
4.通过加速度传感器，可以实现计步功能；
5.通过指纹传感器，可以实现加密、解锁、电子支付等功能；
6.通过霍尔传感器，可以实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏等功能。
同一种传感器采用不同的算法，还可以实现不同的功能。
如智能手环中的加速度传感器，除了实现计步功能外，通过特定的算法，还可以监测用户的睡眠状况。
磁场传感器，除了可以制作电子指南针以外，还可用于制作电子金属探测器。
同时，传感器技术也在不断发展，如光学心率传感器可用于检测用户的心率，皮电反应传感器可以更准确地监测用户的运动状态。
传感器信息的获取
传感器获得信息以后，信息系统需要获取这些信息，然后对信息进行加工处理以实现信息系统的既定功能。
信息系统要从传感器获取信息，可以采用多种通信方式，如无线网络、蓝牙、串口(COM接口)等。
传感器信息的获取
传统的计算机一般没有传感器的接口，需要借助其他具备传感器接口的智能终端来实现信息的获取。
而计算机和智能终端的通信一般采用COM接口或通过USB接口模拟COM接口来实现。
串口
串口是串行接口的简称，也称串行通信接口，是采用串行通信方式的扩展接口，其特点是通信线路简单，一般只要一对传输线就可以实现双向通信。
BXY Python Editor
BXY Python Editor 是一款运行于 Windows 平台的 micro:bit 编程 IDE，界面简洁，操作便利，内置了很多基础操作库。
选择 micro:bit 开发板作为采集传感器数据的终端，通过编程获取 micro:bit 内置传感器的信息，并向串口输出。
具体操作步骤如下:
①通过 USB 连接线将 micro:bit 接到计算机，安装串口驱动程序;
②编写程序，读取传感器数据，并向串口输出;
③通过串口调试工具，查看串口数据。
micro:bit 的代码采用MicroPython 语言编写。 MicroPython是Python的子集，为单片机应用领域开发而定制的一种语言。
常见的函数有 temperature( )、 sleep() 等。
temperature( )用于读取开发板上的温度传感器所获取的数据信息;
sleep(t) 为延时函数，参数 t 的单位是毫秒。
射频识别定义
射频识别 （RFID) 又称无线射频识别，属于通信技术的范畴，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写数据 ，而无须在特定目标与识别系统之间建立机械或光学接触。
射频识别过程
射频识别过程，实际上是一种无限传输。
发射端 (RFID 标 签 ）向接收端 (RFID 读写器)发送特定的射频信号，接收端 (RFID 读写器)接收到射频信号后，对发射端( RFID 标签)对象的标识信息进行解码，然后将相关信息输到信息系统中以供处理。
电子标签
电子标签由芯片与天线(线圈)组成，每个标签具有唯一的电子编码。
电子标签按能量供给方式分为:有源标签和无源标签两种;
按工作频率分为:低频 (LF) 、高频 (HG) 、超高频 (UHF) 和微波频段 (MW)四种 。
RFID 读写器
RFID 读写器又称为 “RFID 阅读器”，即通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预 ，可识别高速运动物体,并可同时识别多个 RFID 标签，操作快捷方便。
射频识别技术的应用
无源RFID产品：公交车、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、第二代居民身份证。
射频识别技术的应用
NFC 是一种短距离的高频无线通信技术，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，移动终端采用NFC技术可实现移动支付。
银行卡大多具有“闪付” 功能。
所谓“闪付”，是指银行卡上集成了支持NFC功能的芯片，用户在付款时，确认相应的金额后，用具备“闪付”功能的金融IC卡或银联移动支付产品，在支持银联“闪付”的非接触式支付终端上轻松一刷便可快速完成支付。
信息系统中的控制
信息系统中的控制机制包含控制器、执行器、受控对象、传感器。
课堂随练
1.射频识别系统中真正的数据载体是( )。
A. 读写器
B. 电子标签
C. 天线
D. 中间件
B
2.以下没有用到感测技术的是（ ）
A. 指纹考勤系统
B. 电子体温计
C. 学校门口的LED显示屏
D. 噪声检测器
C
3.下列不属于传感器应用的是( )
A. 手机屏幕靠近脸部时自动黑屏
B. 水银温度计量体温
C. 自动感应开关水笼头
D. 平板电脑触摸屏
B
4. RFID,中文含义（ ）。
A.电子标签
B.闪付
C.阅读器
D.射频识别
D
5.酒店大厅的门，当有人靠近时，门会自动打开，选择的传感器（ ）
A.压力传感器
B.红外传感器
C.重力传感器
D.声音传感器
B
2022.4.7
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