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信息科技
第3课 环境数据要感知
八年级信息科技第一单元第3课
声音无处不在，声音的强弱通常用分贝（dB）表示。生理学上认为， 凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声。
噪声与人们的健康息息相关，当噪声过大时，不仅会损伤人耳的听力，还会影响人的神经系统、损害心脑血管系统。那么，如何知道周围环境的声音大概是多少分贝呢？
那么，如何检测周围环境的声音呢？
目录
CONTENTS
01
使用智能终端开展实践
02
03
使用传感器产品开展实践
使用物联实验设备开展实践
使用智能终端开展实践
01
智能终端有很多内置的传感器，如声音传感器、光敏传感器、加速度传
感器、磁力传感器、位置传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪等。
在智能终端应用商店中，有一些软件可以利用智能终端内置的传感器检测环境中的数据，并在智能终端的屏幕显示数据。
智能终端有很多内置的传感器，如声音传感器、光敏传感器、加速度传感器、磁力传感器、位置传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪等。
使用智能终端开展实践
使用智能终端开展实践
使用智能终端开展实践
声级计
使用智能终端开展实践
使用智能终端开展实践
动手试一试
尝试使用在线噪音检测工具来检测周围环境声音
1. 使用使用浏览器搜索声级计或者噪音检测--工具匠
2. 观察拍手、说话或唱歌时声音数据的变化。
3. 找到智能终端中麦克风的位置，用手捂住，观察并记录声音数据。
使用传感器产品开展实践
02
生活中有很多使用传感器的产品，其中，有不少直接使用传感器感知功能并将结果显示出来的产品，如噪声测试仪、气体测试仪、甲醛测试仪、亮度计、水质测试笔等，都可以作为传感器实践探索的工具。
思考：这些设备有什么功能？集成了几种传感器？这些传感器可以检测哪些数据？
如：噪声测试仪的核心就是利用声音传感器将声音的大小转换成具体的数据。
二、使用噪声测试仪检测噪声
观看噪声测试仪的使用视频，注意在使用前需要做好的前期检测工作。
在使用噪声测试仪等传感器产品时，要注意安装好电池，并提前检查传感器连接情况，确保产品能正常工作。
思考：如何才能更准确地测出环境的噪声呢？
1. 开启噪声测试仪。
2. 将噪声测试仪放在选定的测量位置，保持仪器稳定，记录当前环境的声音数据。
噪声测试仪的核心就是利用声音传感器将声音的大小转换成具体的数据。
二、使用噪声测试仪检测噪声
使用噪声测试仪检测当前环境中的声音
动手试一试
使用在线噪音检测工具和噪声测试仪检测噪声检测周围环境声音
1. 打开在线噪音检测工具声级计或者噪音检测--工具匠
2. 开启噪声测试仪
3. 观察说话或唱歌时检测软件和仪器数据的变化对比，并将其记录下来。
4. 多试几次，多记几组数据，比较两种检测方式的优势。
使用物联实验设备开展实践
03
使用物联实验设备开展传感器实践探索，是最理想的体验传感器应用的方式。一方面，可以直接观察传感器模块；另一方面，在搭建硬件环境、运行和调试程序的基础上查看结果，可以更直观地了解传感器的工作原理。
主控板
主控板是核心，由运算处理器、存储器及电源等构成，负责数据处理与指令控制。
例如Arduino主控板，广泛应用于各类物联网项目，其运算处理器能快速处理传感器数据。
传感器
传感器用于感知环境信息，如声音、温度、湿度等，是物联网感知层的关键部件。
声音传感器可将声音信号转换为电信号，为后续数据处理提供基础。
执行器
执行器根据主控板指令完成特定动作，如电机转动、灯亮灭等，实现物联网的控制功能。
在环境监测系统中，执行器可根据声音数据异常触发警报。
物联实验设备组成
在实践中，如果使用主控板没有板载传感器，则需要利用引线连接传感器。连接时，需要注意将传感器的引脚与主控板上的引脚相对应。常见的有声音传感器、温度传感器、湿度传感器、红外传感器等。
加速度传感器
温湿度传感器
土壤湿度传感器
光敏传感器
蜂鸣器
物联实验设备
主控板驱动安装是连接设备与计算机的前提，不同主控板驱动安装方式各异。
以树莓派为例，需在官网下载对应驱动，安装后才能通过USB与计算机正常通信。
01
驱动安装
硬件连接需确保传感器引脚与主控板引脚准确对应，避免短路或接触不良。
连接时可借助面包板，方便临时搭建电路，无需焊接，提高实验效率。
02
硬件连接
编程环境选择影响开发效率，如Arduino IDE适合初学者，功能强大且易于上手。
对于复杂项目，可选择支持多种语言的集成开发环境，如Visual Studio Code。
03
编程环境选择
认识主控板相关知识
三、使用物联实验设备检测环境中的声音
尝试使用人工智能模型deepseek协助
看看使用物联实验设备检测环境中的声音需要哪些软硬件的支持及如何连接
连接主控板与计算机
使用USB线将主控板与计算机连接，确保连接稳固，计算机能识别设备。
在设备管理器中查看主控板是否连接成功，若未识别，需重新检查连接或安装驱动。
烧录采集程序
将采集声音数据的程序烧录到主控板，程序代码需根据主控板型号与传感器特性编写。
烧录过程中，关注烧录进度与提示信息，确保程序完整烧录到主控板。
检查设备连接
检查声音传感器与主控板的连接是否牢固，引脚是否对应正确。
若连接错误，可能导致数据采集失败或数据异常。
实验准备
理解主要代码
定义的 educore 模块包括 sound、oled、speaker、servo、light 等多个类。
while True：表示无限循环，它使代码一直执行，不会停止。
sound( ) 表示初始化板载声音传感器。
read( ) 用于读取声音传感器的值。
oled.print( ) 用于在显示屏上显示字符串。
把采集环境中声音数据的程序烧录到主控板，主要代码如下：
在主控板显示屏上查看并记录正常环境下的声音数据，了解背景噪声水平。
同时记录噪声测试仪或智能终端软件获取的声音数据，对比不同设备数据差异。
观察正常声音数据
用手完全遮住声音传感器，观察数据是否变化，并记录变化情况。
若数据无变化，说明传感器对遮挡不敏感；若数据变化，分析变化原因，如是否因遮挡导致声音传播路径改变。
遮挡传感器观察数据变化
正常说话时，查看并记录声音数据，观察说话对声音数据的影响。
靠近声音传感器拍一次手，记录拍手瞬间的声音数据，分析拍手产生的声音强度与持续时间。
记录说话与拍手声音数据
数据采集与记录
使用的物联实验设备不同，读取传感器数值的方式也会存在一些差异。
无论使用哪种物联实验设备，获取温度、湿度和光照强度等数据的方式是相似的。
课堂总结
1．智能终端集成了众多的传感器，可以利用一些应用软件读取传感器的数据，开展一些科学实验。
2．生活中有很多现成的传感器产品，可以用来开展传感器实践。
3．利用物联实验设备进行传感器实践，可以编程控制，方便自由创作。
信息科技
谢 谢 观 看！
八年级信息科技第一单元第3课

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