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(共26张PPT)
义务教育信息科技（2024）六年级　　　　　　　　　　
第1课时
第六单元　电梯运行的控制
六年级下册
第20课 找找电梯子系统
单元导入
电梯是一个比较常见也比较复杂的控制系统，包含了许多子系统，每个子系统又包含了若干模块。
单元导入
本单元以小智家居住的小区为例创设电梯应用场景：小智一家每天都需要乘坐电梯上下楼，最近小区物业为了提高居民的安全感，给电梯增加了刷卡功能，人们进入电梯后需要刷卡验证和选择要到达的楼层数字才能让电梯运行，另外电梯还具备智能防夹功能。
单元导入
小智觉得这个电梯越来越智能，安全性也越来越高，因此对它的控制过程也很感兴趣，同时他还研究起电梯的超载检测报警功能等。
1
2
了解电梯系统中包含的主要子系统。
熟练绘制控制系统工作过程示意图。
学习目标
3
熟练描述控制系统中各模块状态的真值。
第20课 课堂导入
为了方便人们上下楼，很多地方都会安装电梯。常见的有扶梯和轿厢电梯两种。扶梯一般应用于商场、超市、机场、火车站等人流量大的公共场所；轿厢电梯一般应用于住宅楼、办公楼等场所。
扶梯
轿厢电梯
问题情境
上楼时，她按了电梯上行键呼叫电梯；
电梯到来后，门打开，她进入电梯轿厢；
刷卡确认身份，然后选择3层（数字3）的按键；
电梯门关闭并自动运行；
当电梯到达3层后，门自动打开。
妈妈下班回家
看似简单的操作，背后却隐含一系列控制
过程，有多个功能复杂的控制系统在作支撑。
第20课 课堂导入
第20课 学习活动
学习活动
一 找出电梯系统中的主要子系统
三 找一找电梯各个子系统中的开关量
二 绘制电梯呼叫系统的工作过程示意图
四 描述工作过程中输入与输出状态的真值
你能想到哪些？都列出来吧！
子系统名称 子系统功能的分析
一、找出电梯系统中的主要子系统
电梯系统属于复杂系统，也越来越智能。它包含了多个子系统。小组讨论分析，妈妈坐电梯的过程中，用到了哪些子系统。
第20课 学习活动
子系统名称 子系统功能的分析
呼叫系统 向控制系统发送停靠指令，呼叫电梯停靠到乘客所在的楼层
刷卡（身份验证）系统 用于检测乘客是否具有使用权限，只有刷卡验证通过的乘客，所按的楼层编号键才有效
楼层编号按键系统 让乘客选择要到达的楼层，向控制系统发送停靠楼层的指令
超载警报系统 用于检测轿厢内的载重值是否超过标准
楼层指示灯系统 用于显示当前电梯所在的楼层，接收控制器发出的楼层指令并闪烁
以下答案供参考。
一、找出电梯系统中的主要子系统
第20课 学习活动
妈妈下班回家，她按了电梯上行键（呼叫），电梯接收指令后，会到达这一层并自动开门。请描述电梯呼叫系统的工作过程并绘制示意图。
二、绘制电梯呼叫系统的工作过程示意图
要模仿前面所学的过程示意图，重点分析输入是什么，输出是什么。
第20课 学习活动
以下答案供参考。
二、绘制电梯呼叫系统的工作过程示意图
按键发出
的呼叫指令
输入
电梯到达
门打开
输出
计算
分析处理，生成指令
第20课 学习活动
三、找一找电梯各个子系统中的开关量
在前面的学习中，已经知道开关量是具有两种状态的量，例如：开/关、真/假、高/低。
开关量通常以二进制的形式表示，即1和0。
在控制系统中，开关量作为输入，表示开关的接通与断开状态；开关量作为输出，可以控制电气设备的启动与停止。
第20课 学习活动
我们再来回顾一下“控制台灯开关”的那个例子。
开关的动作是一开一关，灯的状态是灯亮和灯灭，每个都有相对的两个状态。
看来电梯中也有很多开关的动作。
第20课 学习活动
三、找一找电梯各个子系统中的开关量
在电梯的很多子系统中，都涉及开关量。找一找各个子系统中哪些环节有开关量。
子系统 开关量举例
呼叫系统
刷卡（身份验证）系统
楼层编号按键系统
超载警报系统
楼层指示灯系统
第20课 学习活动
三、找一找电梯各个子系统中的开关量
例如，呼叫电梯时要按上行键，这时候产生的是开关量；电梯门接到“开”的指令，这个也是开关量。
第20课 学习活动
三、找一找电梯各个子系统中的开关量
子系统 开关量举例
呼叫系统 按电梯上行或下行按键时，产生一个开关量（发出指令，告知电梯呼叫人的位置）
刷卡（身份验证） 系统 刷卡时，系统获取用户身份并与数据库中的信息比较，产生一个开关量（发出指令，楼层数字键处于启用状态）
楼层编号按键系统 按下楼层数字键，产生一个开关量（发出指令，电梯开启运行状态）
超载警报系统 重量检测装置获取载重数据，与标准值比较，产生一个开关量（发出指令，报警器开关闭合）
楼层指示灯系统 通过光电传感器采集电梯运行数据，相关的检测装置产生一个开关量（发出指令，所在楼层的数字在显示屏闪烁）
看看参考答案。其中开关量对应的是指令，指令让指定设备处于开或关状态。
第20课 学习活动
三、找一找电梯各个子系统中的开关量
四、描述工作过程中输入与输出状态的真值　　　　　
学了这门课，我们要很习惯地用0和1来表示事物的状态。
嗯，我习惯用1表示“是”和“真”，用0表示“否”和“假”。
输入（按上行/ 下行键） 输出（电梯到达并开门）
0
1
按了上行键呼叫电梯，电梯接到指令来到该楼层，然后电梯门打开。用1表示真、0表示假来表示输入与输出对应关系。
第20课 学习活动
妈妈呼叫电梯，电梯到达并开门的过程：妈妈要上楼，她按电梯向上的开关（输入：获取数据，经输入装置传递给计算模块），电梯根据呼叫开关生成的数据进行分析处理（计算：电梯是否到达妈妈所在的楼层）；电梯到达后自动开门（输出：电梯到达并开门），这里的输入与输出都是开关量。
四、描述工作过程中输入与输出状态的真值　　　　　
第20课 学习活动
第20课 课堂总结
1．复杂的电梯系统，可以分解为多个子系统。
2．电梯呼叫系统的工作工程也包含输入、计算、输出三个环节。
3．电梯系统运行过程中，会产生很多开关量，它们发出的指令控制电梯各个开关的状态。
4．用1、0的形式来描述系统输入、输出状态的真值，通过真值表能清晰掌握系统的状态。
给电梯加装一个烟雾警报系统，当气体传感器检测到烟雾在单位空间的浓度超过标准（阈值）时，向控制器发送数据，接通电路，发出警报。
分析以下工作环节中采集或生成的数据，哪些是连续量，哪些是开关量。
第20课 拓展与提升
工作环节 烟雾浓度检测 判断浓度是否超标 报警器开与关 发出警报
连续量
开关量
工作环节 烟雾浓度检测 判断浓度是否超标 报警器开与关 发出警报
连续量 空气浓度 声音
开关量 指令 指令
以下是参考答案，其中“指令”是开关量。
第20课 拓展与提升
读一读这个流程图，了解烟雾警报系统的工作过程，仔细分析哪个环节产生什么类型的数据。
当系统检测燃气在单位空间浓度值超过设定时（阈值），向控制器发送信号
接通报警电路
发出警报
第20课 拓展与提升
进入虚拟仿真工具，打开烟雾警报系统的程序并运行，输入一个浓度数连续量值，观察系统的状态变化；进入编程窗口，阅读程序，找出程序中产生开关量的语句。
用到气体传感器和蜂鸣器。
第20课 拓展与提升
下课啦！

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