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(共22张PPT)
第8课 体验控制系统
年 级：五年级
学 科：小学信息科技（浙教版）
控制系统的三个环节
01
输入
02
计算
03
输出
获得数据或指令
干预环节（人工干预或自动运算干预）
运行之后的结果（事物发展的预期结果）
回顾
控制系统的计算环节
回顾
人为干预
传统水壶烧水
自动运行干预
电热水壶烧水
在控制系统的输入、计算、输出环节，有些需要人工干预才能完成控制，有些可以自动控制。
人工控制
自动控制
任务一：人工控制与自动控制
下面哪些是人工控制，哪些是自动控制，把图片拖动到相应的区域内（或将图片编号填入下方)。
练习
人工控制
自动控制
这一类控制都需要人工干预（根据观察或者感受来进行判断）进行控制。
这些控制系统会测量输出值，输出值的变化影响到输入端，再与预设的目标值进行比较，从而实现自动控制。
探究
人工控制与自动控制
一
比如：在听音乐时，如果音量不合适，需要人为操作来调节音量；
人工控制
比如：早上洗脸放水时，脸盆里的水到达一定量后，需要人为观察，关闭水龙头。
探究
人工控制与自动控制
一
比如：智能温控水壶会根据加水容量、水温等信息自动控制烧水的时间；
自动控制
比如：空调系统通过温度传感器测量室内温度，将室内温度与预设温度比较，调节出风口的风速和压缩机的功率。
探究
人工控制与自动控制
一
探究
自动控制系统
生活中，还有哪些自动控制系统呢？
像空调这样，当室温已经降到了我们设定的温度，空调就会停止吹冷风；当室温再次高于我们设定的温度，空调就会重新吹冷风，直到达到设定温度。
这样的控制系统，我们称为自动控制系统。
探究
电冰箱
恒温水壶
智能加湿器
空气净化器
智能恒温鱼缸
恒温槽实验
二
可以通过简易的恒温槽实验，模拟恒温控制过程，观察输入、计算、输出三个环节，来分析这个控制系统的运行过程。
恒温槽实验
二
设定：预设恒温温度值。（你希望这个恒温槽保持怎样的一个恒温，如30℃）
检测：温度传感器检测槽内温度，并显示在控制板显示模块。
调节：检测到的槽内温度与预设的恒温温度进行比较，当槽内温度低于预设温度时，启动加热电阻进行加热，当槽内温度等于预设温度时，关闭加热电阻。
输入
计算
输出
设定的温度值
传感器获取的温度值
控制模块的判断与调节
反复判断
实际的温度
探究
加热电阻的工作状态
任务二：恒温槽控制系统的运行实验
打开“恒温槽实验”程序，启动恒温槽控制系统，设定一个恒温温度数值，如30℃，然后观察系统的运行状态，分析该系统的输入、计算、输出，完成恒温槽实验记录表。
显示温度/℃ 输入 计算 输出
28 温度传感器检测数值（28） 检测值小于预设值（28<30） （启动）加热电阻
温度传感器检测数值（ ） 检测值（ ）预设值（ ） （ ）加热电阻
温度传感器检测数值（ ） 检测值（ ）预设值（ ） （ ）加热电阻
温度传感器检测数值（ ） 检测值（ ）预设值（ ） （ ）加热电阻
设定温度：（30）℃【在30-40之间】
恒温槽实验记录表
探究
恒温槽实验
二
显示温度/℃ 输入 计算 输出
28 温度传感器检测数值（28） 检测值小于预设值[28<30] （启动）加热电阻
29 温度传感器检测数值（29 ） 检测值（小于 ）预设值[29<30] （ 启动）加热电阻
30 温度传感器检测数值（30 ） 检测值（ 等于）预设值[30=30] （关闭 ）加热电阻
29 温度传感器检测数值（29 ） 检测值（小于）预设值[29<30] （启动 ）加热电阻
设定温度：（30）℃【建议在30-40之间】
恒温槽实验记录表
通过实验数据，可以发现这个控制系统属于 系统[人工控制/自动控制]。
恒温槽加热电阻是否启动，跟 和 有关。
温度传感器检测数值
自动控制
预设恒温温度
探究
任务三：探究设置温度区间实验
打开“恒温槽实验（无区间温度）”程序，启动恒温槽控制系统，设定一个恒温温度数值，如30℃，然后观察系统的运行状态，回答下面问题。
通过观察系统运行状态，你发现了什么？
加热电阻频繁启停
这是为什么呢？
探究
恒温槽实验
二
在设计控制程序时，一般会设置一个温度区间来控制是否执行加热。
例如，恒温槽控制温度在30℃-32℃的区间内，当温度低于下限30℃时启动加热，当温度达到上限32℃时停止加热。
设置温度区间，可以减少加热电阻频繁启停的情况，有利于精准控制恒温槽的温度。
探究
探究
作业
1. 我设计的恒温控制系统温度控制区间为：___________
2. 该恒温控制系统的工作原理是：________________________________________启动加热电阻加热，________________________________________关闭加热电阻。
★请你设计一个恒温控制系统，描述这个系统的工作原理。
人工控制
自动控制
恒温槽
实验
输入
计算
输出
设定的温度
根据设定温度与实际温度进行判断，是否启动加热电阻
实际的温度
设置温度区间
传感器获取的温度值
加热电阻的工作状态
谢谢观看！
Thanks!
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