资源简介

(共19张PPT)
义务教育《信息科技》
6 年级下册
第二单元：身边的智能系统
第6课 智能微波炉微系统
学习目标
情境引入
新知学习
项目探究
目录
1. 了解智能微波炉微系统的组成和工作原理。
2. 掌握热敏电阻、磁控管、继电器等关键部件的作用。
3. 通过实际操作，学会搭建智能微波炉微系统的硬件并实现程序。
学习目标
情境引入
我家里使用的是机械式微波炉，其性能好像落后了，烹调效果不太好。
微波炉是家庭中常见的电器，然而许多家庭现在使用的仍然是传统的机械式微波炉，功能和控制能力有限。为了提升微波炉的性能，我们将对原有的微波炉进行改造，引入计算机芯片参与控制，从而实现精确控制和复杂的烹调操作。
可以换一台智能微波炉，它性能强大，操作方便。
新知
学习
一、热敏电阻
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件。在智能微波炉中，通过测量热敏电阻器电阻值的变化，就可以推算出食物的温度。
热敏电阻器在微波炉中的主要作用是确定和控制内部温度。如果没有热敏电阻器，微波炉内部的温度可能会过热，这样就会产生潜在的火灾危险。
热敏电阻器在微波炉中的作用非常重要，能够确保微波炉的安全使用。
新知
学习
二、磁控管
微波炉加热、烹饪食物所需的微波能量是由核心元件——磁控管产生的。它是微波炉的“心脏”，磁控管会在微波的作用下产生热量，通过微波能量输出器输出，并将其转化为电磁波，从而加热烹饪食物。
磁控管示意图
新知
学习
三、继电器
继电器是一种电子控制器件，通常用于自动控制电路中，它是一种能够通过较小的电流来控制较大电流的开关。
继电器在电路中具有多种功能，包括自动调节、安全保护和转换电路等。
微波炉中的继电器是热继电器，是为了防止磁控管过热而设置的。热继电器也称温控器，或叫作热敏开关，通常固定在磁控管的外面。
新知
学习
四、反馈控制
反馈控制是一种特殊的控制系统，它能帮助我们调整和优化机器或系统的性能。在这个系统里，经常用到一个特殊的仪器叫作传感器，它可以测量一些重要的参数形成测量值。然后，这些测量值会和我们期望的数值进行比较，比较的结果将形成一个反馈信号，告诉系统需要进行怎样的调整，以达到我们期望的性能水平。
反馈控制在现代工业和商业中被广泛应用。例如，在生产线上使用反馈控制可以确保产品的质量始终保持一致和稳定；在电力系统中使用反馈控制可以确保电压和频
率的稳定，并且让负载分配得更均衡。
新知
学习
四、反馈控制
湿度反馈功能则可以根据食物的湿度变化来调整加热时间和功率，以达到更好的烹饪效果。
通过质量反馈功能，智能微波炉可以根据食物的质量来确定加热时间和功率，以确保食物的烹饪效果。
通过这些反馈机制，智能微波炉可以实现精确的烹饪控制，避免过热等情况的发生，提供更加方便和安全的烹饪体验。同时，这些反馈机制还可以节约能源，以及提高微波炉的效率和使用寿命。
通过温度反馈功能，将实时测得的食物温度与设定温度进行比较，以确定是否需要继续加热。
项目探究
智能微波炉微系统工作流程及原理
改造微波炉的第一步是了解智能微波炉微系统的工作流程及工作原理。
其中 N1 和 N2 分别代表两个按钮，N1 用作增加目标电阻值，N2 用作减少目标电阻值，N3 代表目前实际的热敏电阻采集数值。当实际的热敏电阻数值达到设定的目标数值，则代表已经加热到目标温度，工作结束
智能微波炉微系统工作流程图
项目探究
智能微波炉微系统工作流程及原理
智能微波炉微系统工作原理图
项目探究
智能微波炉微系统硬件搭建及程序实现
为搭建智能微波炉微系统，我们准备了以下设备，请同学们在老师的指导下先了解下列硬件设备的功能和作用。
项目探究
我们在图形化编程仿真平台开展了实验，其硬件连接示意图如图所示。
智能微波炉微系统硬件连接示意图
智能微波炉微系统工作流程及原理
显示屏
信息显示器
红灯
热敏电阻
按钮1
按钮2
开源开发板
项目探究
智能微波炉系统硬件搭建及程序实现
1.确保开源开发板通过USB线接通电源。
2.将各种传感器、屏幕和信息显示器正确连接至开源开发板。具体的连接方式取决于使用的传感器和显示器类型，通常需要使用针对针连接线进行连接。
3.将热敏电阻的一个引脚通过分压电阻连接至开源开发板的模拟输入引脚，另一个引脚连接至开源开发板的GND引脚。
4. 将按钮 1 和按钮 2 的引脚分别连接至开源开发板的数字输入引脚。
5.把LED红灯通过限流电阻接入开源开发板。
6.将信息显示器与显示屏连接，再将显示屏的引脚连接至开源开发板的数字输出引脚，以显示温度、时间和其他信息。
7. 根据智能微波炉系统的具体要求，连接其他必要的硬件组件，如电机、风扇等。
项目探究
智能微波炉系统硬件搭建及程序实现
小智和小慧编写了一套控制代码程序，这个程序能够根据用户输入的时间和功率要求，精确控制微波炉的加热时间和功率大小。他们写的智能微波炉微系统程序伪代码。
N1=0;N2=0;N3=热敏电阻数值
while 检测:
if 如果小按钮N1按下:
N1+=50
　　　 print(信息)
if 如果小按钮N2按下:
　　　 print(信息)
　　　 if N1>=50:
　　 　　 N1-=50
　　　　 print(信息)
if N3<=N1:
　　　 print(红灯点亮)
　　　 print(信息)
else:
　　　 print(红灯熄灭)
一、知识检测
操作练习
1（. 多选）在使用微波炉的过程中，哪些部分可以用控制系统优化？（　　）
A.烹调时间 B.加热功率　C.烹调方式 D.食材种类
2.下列没有涉及反馈控制的描述是哪一项？（　　）
A.空调系统通过检测环境温度，再根据当前温度调整设备的风速，达到设定温度
B. 火箭在运行过程中，会遇到各种难以预料的情况致使火　箭偏离预定轨道运行，为了控制火箭运行，一般采用在火箭头部装置一个与火箭控制系统关联的电子计算机，以储存目标输入信息和接收反馈信息
C.洗衣机在没有衣服和水的情况下继续运转
D.某餐饮公司通过技术检测食品中盐分的含量，根据检测结果，自动调节盐分含量，以保证食品的质量一致
操作练习
二、技能操练
智能微波炉微系统是智能家居领域的一个典范，请同学们思考，我们日常家居中还有哪些物品可以用控制系统对其优化升级？请搜集资料完成表
谢谢观看

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