资源简介

(共44张PPT)
第8课
实现灯光警报呼叫器
八年级
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01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
认识警报呼叫器
04
设计灯光警报呼叫器算法
05
实现简易灯光警报呼叫器
06
课后练习
07
课堂小结
08
板书
教学目标
认识到灯光警报呼叫器在照顾老年人等社会场景中的应用价值，理解自己所实现的设备对社会生活的积极影响。
信息社会责任
感知生活中灯光警报呼叫器及相关紧急呼叫设备所传递的信息，认识到这些设备在保障安全、及时求助等方面的重要作用。
信息意识
学会运用分解的方法，将灯光警报呼叫器的功能拆解为呼叫器和警报器两部分，并分别分析各部分的功能需求。
计算思维
在实现灯光警报呼叫器的基础上，发挥创新思维，思考如何丰富警报信息和功能。
数字化学习与创新
新知导入
我们已经完成了灯光警报器的“灯光部分”和“警报部分”，那么呼叫功能如何实现呢
显示信息
警报声响
LED灯闪烁
呼叫器
警报器
探究新知
一、认识警报呼叫器
右图所示的呼叫器是贴墙式一键呼叫器。它的按钮安装在老年人附近的墙面上，通过线路接通呼叫器的另一端，也就是警报器。但这种呼叫器受条件的限制，要求老年人必须在按钮的附近才可以实现一键呼叫功能。
探究新知
一、认识警报呼叫器
智能类的一键呼叫器有很多形态，目前主要以腕式和颈挂式两种为主，传输方式主要以蓝牙、2G、4G或其他无线传输为主。
探究新知
一、认识警报呼叫器
腕式一键呼叫器更多以健康手表为参考，它配备心率传感器，监测使用者的心率变化水平，达到健康监测的目的。颈挂式一键呼叫器更多的是实现报警功能，有的还能实现辅助防跌倒，以备老年人在跌倒后能自动触发报警。
探究新知
一、认识警报呼叫器
本课将通过物联网实验平台来实现一个简易的灯光警报呼叫器。呼叫器的控制按钮在卧室的老年人手中，而灯光警报呼叫器的警报机在客厅里安装着，因此需要两个主控板来实现呼叫和报警的功能。
探究新知
一、认识警报呼叫器
大家在日常生活中的哪些场合看到过灯光警报呼叫器 灯光警报呼叫器除了可以用于照顾卧床的老年人，还可以应用在哪些场合
议一议
探究新知
一、认识警报呼叫器
议一议
灯光警报呼叫器在日常生活中常见于养老院、家庭中照顾卧床老人，通过声光信号及时传递求助信息。此外，它还广泛应用于工厂车间，用于设备故障、物料短缺等异常情况的快速响应；在医疗场所，可提示医护人员关注重要事件；在公共场所如银行、商场，可作为防盗报警设备；在火灾易发地，也可作为消防警报装置。
参考
探究新知
一、认识警报呼叫器
议一议
探究新知
二、设计灯光警报呼叫器算法
灯光警报呼叫器主要分为两部分，一部分是呼叫器，另一部分是警报器。呼叫器的作用是通过按钮控制是否呼叫，如果按下按钮，警报器接收到信息，便会使LED灯闪烁、蜂鸣器响铃以及液晶显示屏显示警报信息。
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二、设计灯光警报呼叫器算法
用自然语言描述灯光警报控制器的算法逻辑，并将灯光警报控制器的算法流程图补充完整。
警报控制器算法
LED灯闪烁
蜂鸣器响铃
显示警报信息
探究新知
拓展实践——为特殊场景定制显示警报方案
硬件与程序构思
简单说明实现该方案所需的硬件设备（除主控板和液晶显示屏外，可能还需要其他传感器等），并构思大致的程序逻辑，如如何通过传感器检测事件并触发显示屏显示相应信息。
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三、实现简易灯光警报呼叫器
1.准备硬件。
本实验所用的硬件是前三个活动的集合。另外，本次实验需要用到两个主控板，一个代表呼叫器，另一个代表警报器。
主控板×2
LED灯×1
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三、实现简易灯光警报呼叫器
2.连接硬件。
代表警报器的主控板通过引脚P0与LED灯连接，供电口和电脑用Type-C接线进行连接；代表呼叫器的主控板无须外接设备，直接和电脑主机连接。
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拓展学习——MQTT设置
MQTT采用 发布/订阅模型 ，消息发布者（客户端）与订阅者（客户端或服务器）可通过主题进行消息交换。当发布者向特定主题发送消息时，所有订阅该主题的设备都会收到消息。
MQTT通信机制
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拓展学习——MQTT设置
SIOT平台：
参数1：选择MQTT平台
参数2：设置服务器地址
参数3：设置端口，默认1883
参数4：设置用户名，默认siot
参数5：设置密码,默认dfrobot
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拓展学习——MQTT设置
功能：MQTT订阅设备topic
功能：发送消息到设备topic
功能：当MQTT主题接收到消息的回调函数，返回topic及对应消息内容
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拓展学习——MQTT设置
信息接收
探究新知
拓展学习——MQTT设置
信息判断
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三、实现简易灯光警报呼叫器
3.编写程序——呼叫器。
(1)选择“Python主程序开始”模块，开启呼叫器程序。
(2)使用通信模块，构建呼叫器和警报器之间的通信关系。
(3)使用“如果……那么执行……”模块，将按钮A按下的判断放入模块中进行判断。
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三、实现简易灯光警报呼叫器
能量加油站——高电平与低电平
在数字电路中，高电平一般是5V，用1代替；低电平一般是0V，用0代替。即“1”指高电平，“0”指低电平，电流从高电平流向低电平，用电器才能收到信号并开始工作。在主控板中，如果我们给一个引脚通高电平，那么此时它所对应的功能就会发生作用，用电器收到信号就会开始工作。
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三、实现简易灯光警报呼叫器
3.编写程序——呼叫器。
(4)在按下按钮A后，执行时呼叫器把P21引脚给高电平，然后把P21引脚状态发布到这个话题里，警报器会检测是否有话题发布，若发现发布了话题，再看看是否为1(我们给到的高电平在这里指代1)。
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三、实现简易灯光警报呼叫器
3.编写程序——呼叫器。
(5)拖入等待3秒模块，保证通信不会一直执行，而是每秒执行一次。
(6)将整个“如果……那么执行……”模块放入循环模块中，保证通信循环进行。
探究新知
三、实现简易灯光警报呼叫器
3.编写程序——警报器。
(1)选择“Python主程序开始”模块，开启警报器程序。
(2)初始化定义蜂鸣器和液晶显示屏的状态。
(3)初始化警报器通信模块。
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三、实现简易灯光警报呼叫器
3.编写程序——警报器。
(4)添加一个“循环执行”的空模块，这个模块虽然是空模块，但其并行线路是同步在主程序右侧的。这样做的原因是循环执行的具体内容过多，避免程序太冗长，故设置一个空模块与并行模块一起实现我们想要的功能。
探究新知
三、实现简易灯光警报呼叫器
3.编写程序——警报器。
(5)编写“循环执行”模块内的并行模块，也就是我们的警报器接收到报警检测信息并且发起警报的内容。
(6)采用“如果……那么执行……”模块来判断“是否有报警”变量是否为1，若为1，执行警报信息。
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三、实现简易灯光警报呼叫器
4.运行调试。
程序编写完成后，将呼叫器的程序在代表呼叫器的主控板上运行，将警报器的程序在代表警报器的主控板上运行。
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单元总结与评价
单元作品展示与交流
1.以个人或小组为单位，对本单元完成的灯光警报呼叫器进行展示。

个人展示建议
1.直观演示 ：现场触发警报器，展示作品效果。
2.技术拆解 ：用流程图说明控制逻辑，重点讲解代码优化部分。
3.优化方向 ：提出不足和改进方案。
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单元总结与评价
单元作品展示与交流
1.以个人或小组为单位，对本单元完成的灯光警报呼叫器进行展示。

小组展示建议
1.模块化分工 ：硬件组演示电路，软件组解析代码。
2.创新对比 ：对比示例警报器，展示新增功能。
3.协作流程 ：用时间轴呈现从设计到调试的团队协作节点。
4.用户测试 ：播放实际使用反馈视频，说明改进迭代过程。
探究新知
单元总结与评价
单元作品展示与交流
2.填写作品评价表，对本单元完成的作品进行评价。
作品评价表 学生自评( )分同学互评( )分教师评价( )分 评价维度 评价标准 分值 得分
主题 作品紧扣“灯光警报呼叫器”任务主题，内容完整，概括得全面而准确 5
作品与主题相关，内容基本完整，概括得较为全面而准确 4 作品与主题相关度不大，内容不太完整，存在少数错误 3 作品跑题，或内容不完整，或有多处错误 2 技术 能使用编程开发环境完成作品，思路清晰，呈现合理 5
能使用编程开发环境完成作品，呈现效果有待改进 3 探究新知
单元总结与评价
作品评价表 学生自评( )分同学互评( )分教师评价( )分 评价维度 评价标准 分值 得分
创意 丰富警报信息和功能，作品创意十足，给人美的享受 5
能添加新的控制逻辑，有一定的创意，观看体验较好 4 警报信息较为单调，创意体现不足 3 控制逻辑十分简易，呈现效果较为简单 2 合作 小组成员分工明确，任务分配合理，作品展示效果好 5
小组成员有分工，能完成分配的任务，作品展示顺利 4 小组成员分工不明确，任务分配不太合理，作品展示效果一般 3 小组成员分工不合理，有成员未参与，作品展示效果不好 2 单元作品展示与交流
探究新知
单元总结与评价
单元内容小结与概念图
1.在本单元中，通过制作灯光警报呼叫器，体验了物联网实验流程，初步掌握了硬件平台中主控板的使用方法、相关实验设备的搭建原则，以及实验平台的开发环境配置和简单编程的实现。
探究新知
单元总结与评价
单元内容小结与概念图
2.根据在本单元项目实践中学到的知识，将下面的知识概念图补充完整。
输入设备
输出设备
自然语言
流程图
探究新知
单元总结与评价
实践项目
本单元实现的灯光警报呼叫器是将信息显示在照顾人员所在房间内的警报器上。要想在警报器上再设置一个消息返回按钮，按下按钮可以返回“接收到呼叫信息”的提示，告知另一个房间内的老年人警报信息已经被接收，照顾人员将过来。这样的功能应该怎么实现呢
课堂总结
同学们，这节课我们一同实现了灯光警报呼叫器。从了解生活中多样的呼叫器形态，到亲手搭建硬件、编写程序实现通信，大家展现出了极高的热情与创造力。我们掌握了两个主控板间通信的原理，学会用“如果……那么执行……”模块构建逻辑。还思考了如何拓展功能，让设备更实用。希望大家课后继续探索，发挥想象，用所学知识让生活更智能、更安全，期待大家带来更多惊喜！
课后作业
选择题
1.以下哪种设备形态不属于智能类一键呼叫器目前的主要形态？（ ）
A. 腕式 B. 颈挂式 C. 贴墙式
课后作业
选择题
2.在编写呼叫器程序时，使用“如果……那么执行……”模块的主要目的是（ ）
A.开启程序
B. 构建通信关系
C.对按钮A按下进行判断并执行相应操作
D. 保证通信每秒执行一次
课后作业
判断题
1.生活中常见的贴墙式一键呼叫器不受条件限制，老年人无论在房间哪个位置都可以实现一键呼叫功能。（ ）
2.在主控板中，给一个引脚通高电平，此时它所对应的功能就会发生作用，用电器收到信号就会开始工作。（ ）
课后作业
解答题
在实现灯光警报呼叫器的过程中，警报器接收到呼叫信息后只会进行灯光闪烁、声响警报和信息显示。现在需要增加一个功能，当照顾人员在警报器上按下特定按钮后，能向老年人手中的呼叫器返回“接收到呼叫信息”的提示，告知老年人警报信息已被接收，照顾人员将过来。请你思考并描述实现这一功能的大致思路。
板书
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让备课更有效
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Thanks!

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