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课题名称 第2课 物联网的控制技术
课时目标 1.知道开源硬件的输出模块，能够说出常见输出模块的功能。 2.知道控制开源硬件的pinpong库，能够用Python编程实现常见输出模块的控制。
教学准备 网络计算机、有线网与无线网联通、开源硬件、USB数据线、软件mpython
导学过程 意图说明
知识探究 1.项目子问题或任务引入 ——学习常见开源硬件输出模块的控制的专业知识与工具，来为“智能农植园”作知识储备。 2.探究内容与要求 （1）方法引领：遵循“概念→结构→原理→......”认知规律 （2）主要内容： ①常见的显示模块有哪些？——显示输出模块 　　②常见的声音模块有哪些？——声音输出模块 ③常见的电动执行模块有哪些？——电动执行输出模块 ④如何使用pinpong库控制输出模块？——Python编程控制的核心 3.知识习得 （1）自主阅读：以书本P45-49为主，网络知识作补充 （2）知识梳理： ①常见的显示模块有____、____、数码管、____、____、____等。 ②LED (light emitting diode)也叫作____, 是一种能够将电能转化为可见光的____器件。 ③全彩LED,也称为RGB LED,这种LED的灯珠中内置了三颗颜色分别是____、____、____的LED，根据____原理,红、绿、蓝三色混合便可以得到各种颜色的LED。 ④LCD、 OLED显示模块和智能终端的连接一般采用____接口。 4.知识习得 （1）自主阅读：以书本P49-51为主，网络知识作补充 （2）知识梳理： ①在控制蜂鸣器的数字引脚上输出特定频率的____,蜂鸣器将发出不同的声音。 ②常见的声音模块除了蜂鸣器外，还有带功率放大器的____模块。 ③____模块,只要给引脚输出____电平,就能播放预先录制的声音。 5.知识习得 （1）自主阅读：以书本P52-57为主，网络知识作补充 （2）知识梳理： ①常见的电动执行模块中，开关型的是____、____、____等，电机型的是____、____、____等。 ②继电器和电磁阀的编程控制，只需要通过它们的引脚输出____、____电平的数字信号，即可实现____和____的状态变化。 ③舵机的工作过程是把所接收到的____转换成电动机或舵机轴上的____或____输出。 6.核心素养培育 （1）学会分析:以“学校智能农植园”为例，如何实现智能农植园中的信息显示、语音提醒、自动浇灌等功能？ 辅助分析支架：要实现“学校智能农植园”的信息显示、语音提醒、自动浇灌等功能，分别需要用到显示模块、声音模块、____模块，python编程语言中的____库就能实现对开源硬件的控制。 （2）学会解释:不同的输出模块，python的控制代码都如何？ 辅助分析支架： ①第1盏彩色LED灯显示红色的控制代码： rgb[____]= (255,0,0) rgb.write()
②oled屏的显示图片image2.jpg的控制代码 oled.Bitmap(0,0,47,47,"____") oled.show()
③蜂鸣器播放"c4:4" 音符的控制代码 music.set_tempo(4,60) music.play("____")
④继电器模块的初始化代码为：relay=pin(pin.p1,pin.OUT)，设置继电器为高电平的代码 relay.write_digital(____)
⑤舵机的初始化代码为：s1=servo(pin(pin.p1))，设置舵机转到90度角的代码为： s1.write_angle(____)
（3）学会求证：用实验结果去支持你解释的观点！ ——教师引领学会求证：用python编程，在开源硬件中实现显示模块、声音模块、电动执行模块的控制。 ①求证技能：用python编程语言中的第三方库pinpong，常用的软件有mind+或mpython。 ②求证活动：用pinpong库编写python代码控制显示模块、声音模块、电动执行模块。 （4）对学科方法、工具或作品进行评价反思 ①pingpong库帮我们解决了什么问题？ 习题测试 1.以下是某组学生完成的“学校智能农植园”项目的功能代码 import time from pinpong.board import Board from pinpong.extension.handpy import * Board("handpy").begin() oled.DispChar('__①__', 1) oled.show() music. set_tempo (4,60) play("__②__") time.sleep(1) relay=pin(pin.p1,pin.OUT) while True: msg=input('请输入1或者0,控制电磁阀模块。') if msg=='1': relay.write_digital(1) if msg=='0': relay.write_digital(0)
（1）小组成员想在该项目中增加一个有音乐的欢迎界面，文字内容为“欢迎来到智能农植园！”，音乐播放内容为“c4 :4”，请补全以上代码中的①、②内容。 oled.DispChar('____', 1) oled.show() music.set_tempo(4,60) play("____") time.sleep(1)
（2）为了节约水资源，保证水资源的高效利用，“学校智能农植园”项目需要优化程序功能为：打开电磁阀1秒钟后自动关闭，请将修改的程序代码填写在相应位置。 while True: msg=input('请输入1或者0,控制电磁阀模块。') if msg=='1': relay.write_digital(1) ________________________ ________________________ if msg=='0': relay.write_digital(0)
小结回顾 请同学按照下列提示进行总结回顾： 1.学到了哪些知识与技能？ 2.提升了哪些方面的能力？ 3.生成了怎样的观点？ 布置作业 1.项目实施作业 请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容： （1）搭建对象、项目方案与小组分工表 （2）智能终端输出模块的控制、使用说明及其评价 （3）智能终端的Python代码控制 2.课后挑战作业（书本P57的“挑战”部分） 略 通过范例来帮助学生降低自主规划的难度(共18张PPT)
第2单元 物联网系统和反馈控制
第2节 物联网的控制技术
八年级 上册
主要内容
知识探究
/01
/02
习题测试
/03
小节回顾
/04
作业布置
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
项目子任务
学习常见开源硬件输出模块的控制的专业知识与工具，来为“智能农植园”作知识储备。
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
探究内容与要求
（1）方法引导：遵循事物发展一般规律，由“简单到复杂”认知规律
（2）主要内容：
①常见的显示模块有哪些？——显示输出模块
②常见的声音模块有哪些？——声音输出模块
③常见的电动执行模块有哪些？——电动执行输出模块
④如何使用pinpong库控制输出模块？——Python编程控制的核心
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
知识习得
（1）自主阅读：以书本P45-49为主，网络知识作补充
（2）知识梳理：
①常见的显示模块有____、____、数码管、____、____、____等。
②LED ( light emitting diode)也叫作____, 是一种能够将电能转化为可见光的____器件。
③全彩LED,也称为RGB LED,这种LED的灯珠中内置了三颗颜色分别是____、____、____的LED，根据____原理,红、绿、蓝三色混合便可以得到各种颜色的LED。
④LCD、 OLED显示模块和智能终端的连接一般采用____接口。
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
知识习得
（1）自主阅读：以书本P49-51为主，网络知识作补充
（2）知识梳理：
①在控制蜂鸣器的数字引脚上输出特定频率的____，蜂鸣器将发出不同的声音。
②常见的声音模块除了蜂鸣器外，还有带功率放大器的____模块。
③____模块,只要给引脚输出____电平,就能播放预先录制的声音。
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
知识习得
（1）自主阅读：以书本P52-57为主，网络知识作补充
（2）知识梳理：
①常见的电动执行模块中，开关型的是____、____、____等，电机型的是____、____、____等。
②继电器和电磁阀的编程控制，只需要通过它们的引脚输出____、____电平的数字信号，即可实现____和____的状态变化。
③舵机的工作过程是把所接收到的____转换成电动机或舵机轴上的____或____输出。
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（1）学会分析:以“学校智能农植园”为例，如何实现智能农植园中的信息显示、语音提醒、自动浇灌等功能？
辅助分析支架：要实现“学校智能农植园”的信息显示、语音提醒、自动浇灌等功能，分别需要用到显示模块、声音模块、____模块，python编程语言中的____库就能实现对开源硬件的控制。
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（2）学会解释:不同的输出模块，python的控制代码都如何？
辅助分析支架：
①第1盏彩色LED灯显示红色的控制代码：
rgb[____]= (255,0,0)
rgb.write()
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（2）学会解释:不同的输出模块，python的控制代码都如何？
辅助分析支架：
②oled屏的显示图片image2.jpg的控制代码
oled.Bitmap(0,0,47,47,"____")
oled.show()
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（2）学会解释:不同的输出模块，python的控制代码都如何？
辅助分析支架：
③蜂鸣器播放"c4:4" 音符的控制代码
music.set_tempo(4,60)
music.play("____")
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（2）学会解释:不同的输出模块，python的控制代码都如何？
辅助分析支架：
④继电器模块的初始化代码为：relay=pin(pin.p1,pin.OUT)，设置继电器为高电平的代码
relay.write_digital(____)
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（2）学会解释:不同的输出模块，python的控制代码都如何？
辅助分析支架：
⑤舵机的初始化代码为：s1=servo(pin(pin.p1))，设置舵机转到90度角的代码为
s1.write_angle(____)
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
知识探究
核心素养培育
（3）学会求证：用实验结果去支持你解释的观点！
——教师引领学会求证：用python编程，在开源硬件中实现显示模块、声音模块、电动执行模块的控制。
①求证技能：用python编程语言中的第三方库pinpong，常用的软件有mind+或mpython。
②求证活动：用pinpong库编写python代码控制显示模块、声音模块、电动执行模块。
（4）对学科方法、工具或作品进行评价反思
①pingpong库帮我们解决了什么问题？
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
习题测试
以下是某组学生完成的“学校智能农植园”项目的功能代码
（1）小组成员想在该项目中增加一个有音乐的欢迎界面，文字内容为“欢迎来到智能农植园！”，音乐播放内容为“c4 :4”，请补全以上代码中的①、②内容。
oled.DispChar('____', 1)
oled.show()
music. set_tempo (4,60)
play("____")
time.sleep(1)
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
习题测试
以下是某组学生完成的“学校智能农植园”项目的功能代码
（2）为了节约水资源，保证水资源的高效利用，“学校智能农植园”项目需要优化程序功能为：打开电磁阀1秒钟后自动关闭，请将修改的程序代码填写在相应位置。
while True:
msg=input('请输入1或者0,控制电磁阀模块。')
if msg=='1':
relay. write_digital(1)
________________________
________________________
if msg=='0':
relay. write_digital(0)

01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
小结回顾
请同学按照下列提示进行总结回顾：
1.学到了哪些知识与技能？
2.提升了哪些方面的能力？
3.生成了怎样的观点？
01 准备过程
02 整体结构
03 重点说明
04 名词解释
作业布置
1.项目实施作业
请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容：
（1）搭建对象、项目方案与小组分工表
（2）智能终端输出模块的控制、使用说明及其评价
（3）智能终端的Python代码控制
2.课后挑战作业（书本P57的“挑战”部分）

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