资源简介

(共27张PPT)
（义务教育版）八年级
全一册
第12课
刷卡开锁易实现
学习目标
激趣导入
学习活动
思考-讨论
实践探究
课堂小结
拓展-提升
单元主题
单元主题
单元名称 课名称 核心内容
第三单元 简单物联功能实践 第11课　物联功能细分解 物联系统分为感知层、网络层和应用层，物联门锁系统的功能分解
第12课　刷卡开锁易实现 刷卡开锁功能实践探索
第13课　门铃通知即时到 物联网中的反馈，远程通知功能实践探索
第14课　远程控制更便捷 物联网中的控制，远程控制功能实践探索
第15课　面容钥匙显智能 人脸识别探究，人脸识别开锁功能实践探索
学习目标
激趣导入
【问题情境】
大家家里或小区里，有没有用过这种传统机械锁？它只能用钥匙开锁，其实藏着不少麻烦 —— 钥匙容易被别人复制，安全性没保障；一旦钥匙丢了，还得花钱换整个锁体，又费钱又费事。而现在，不管是小区大门，还是写字楼入口，更多人选择刷卡开锁，不用带钥匙，丢了卡也能轻松挂失，旧卡直接失效。
激趣导入
【知识迁移】
大家有没有想过：刷卡开锁能解决机械锁的痛点，背后用到了我们之前学过的哪项技术？
激趣导入
【建构】
没错！就是我们之前在‘电子标签我揭秘’一课中学过的 RFID 技术。那这项技术是怎么实现‘刷卡就能开锁’的？为什么刷特定的卡才能开门，别人的卡却不行？
今天我们就来深入探究，亲手实现刷卡开锁功能！
感应钥匙
学习活动
学习活动
刷卡开锁的工作流程
一
学习活动
一、刷卡开锁的工作流程
RFID 门锁系统由内置电子标签的门禁卡、读卡器、控制模块和锁体等组成。
学习活动
一、刷卡开锁的工作流程
尝试描述刷卡开锁功能的实现流程。
计算
输入
输出
学习活动
一、刷卡开锁的工作流程
门禁卡一旦靠近读卡器，存储在电子标签中的数据就会被读卡器自动读出来并发送至控制模块，控制模块判断数据正确后，控制打开门锁。
用户数据
执行开锁过程
计算
输入
输出
学习活动
分析刷卡开锁功能
二
学习活动
二、分析刷卡开锁功能
依据 RFID 门锁系统的工作过程，一个完整的刷卡开锁功能可以分为输入、计算和输出三个模块。
读取电子标签中的数据
计算模块
输入模块
输出模块
判断是否满足开锁条件
模拟打开门锁
学习活动
二、分析刷卡开锁功能
采集身份数据
获取身份数据
判断
身份
发送开锁指令
接收指令开锁
模块 硬件 实现思路
输入模块 电子标签、RFID读卡器 读取电子标签中的编号
计算模块 主控板 用列表存储电子标签编号，判断编号是否在列表中
计算模块 舵机（模拟门锁） 模拟打开门锁
刷卡开锁功能分析
学习活动
实践探究
三
学习活动
三、实践探究
【1-体验舵机模拟开锁】
1. 连接主控板和舵机。
舵机是一种位置（角度）调节的驱动器，常见的可调节角度为 0°到 180°。
学习活动
三、实践探究
【1-体验舵机模拟开锁】
2. 烧录程序，观察舵机运行过程。
主要代码
学习活动
三、实践探究
【思考-讨论】
如何设计算法：控制开锁的触发条件？
如果电子标签编号在列表中，就执行开锁。
学习活动
三、实践探究
【2-模拟实现刷卡开锁功能】
回顾读取电子标签编码的实践探索。
主控板
读卡器
学习活动
三、实践探究
【2-模拟实现刷卡开锁功能】
1. 正确连接 RFID 读卡器模块、主控板和舵机。
2. 编程实现 RFID 刷卡开锁功能，主要代码如下：
学习活动
三、实践探究
【2-模拟实现刷卡开锁功能】
3. 把程序烧录到主控板中。
4. 验证刷卡开锁功能。
学习活动
三、实践探究
【2-模拟实现刷卡开锁功能】
课堂小结
拓展-提升
为了实现对进入小区人员的精准管理，通常将门禁卡和业主身份数据关联，利用标签编号的唯一性来标识用户身份。
如何实现用户刷门禁卡时，在显示屏上显示用户姓名？
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第12课 刷卡开锁易实现 教学设计
课题 刷卡开锁易实现 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 八年级
单元主题 【学情分析】物联系统包括感知层、网络层和应用层，本单元聚焦应用层的功能实现，遵循物联网“大场景、小应用”的特点，以实践探究的方式，引导学生利用所学知识解决真实的间题。本单元围绕物联门锁的功能，通过认识身边的物联系统，了解物联系统中的反馈与控制，利用物联实验设备模拟实现物联门锁功能，在实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据，探索物联系统的功能，体验物联网、大数据及人工智能的关系，进一步理解万物互联为人们生活带来的便捷和影响。【内容结构】
学习目标 1. 信息意识：通过体验物联网的数据交互方式，了解万物互联和智能感知对信息社会发展的作用，感受物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变。2. 计算思维：在实践应用中，熟悉数字平台中技术工具、软件系统的功能与应用，知道数字设备获取数据的方法，理解网络中数据编码、传输和呈现的原理。3. 数字化学习与创新：在学习过程中，了解物联网“大场景”“小应用”的特点，选择恰当的数字设备和数字平台支持学习。4. 信息社会责任：在物联网应用中，了解网络空间中物品标识和虚拟身份的意义，知道数据安全防护的常用方法和策略，保护个人隐私，尊重他人隐私。
重点 刷卡开锁的工作流程；RFID 电子标签 “编码唯一性” 的含义及在身份验证中的作用。
难点 理解 “控制器验证逻辑”。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【问题情境】大家家里或小区里，有没有用过这种传统机械锁？它只能用钥匙开锁，其实藏着不少麻烦 —— 钥匙容易被别人复制，安全性没保障；一旦钥匙丢了，还得花钱换整个锁体，又费钱又费事。而现在，不管是小区大门，还是写字楼入口，更多人选择刷卡开锁，不用带钥匙，丢了卡也能轻松挂失，旧卡直接失效。【知识迁移】【建构】没错！就是我们之前在‘电子标签我揭秘’一课中学过的 RFID 技术。那这项技术是怎么实现‘刷卡就能开锁’的？为什么刷特定的卡才能开门，别人的卡却不行？今天我们就来深入探究，亲手实现刷卡开锁功能！ 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力，启发学生思考。
学习活动 【学习活动】一、刷卡开锁的工作流程【学习探究】RFID 门锁系统由内置电子标签的门禁卡、读卡器、控制模块和锁体等组成。【小试牛刀】尝试描述刷卡开锁功能的实现流程。 【引导分析】门禁卡一旦靠近读卡器，存储在电子标签中的数据就会被读卡器自动读出来并发送至控制模块，控制模块判断数据正确后，控制打开门锁。【学习活动】二、分析刷卡开锁功能【学习探究】依据 RFID 门锁系统的工作过程，一个完整的刷卡开锁功能可以分为输入、计算和输出三个模块。【学习活动】三、实践探究【1-体验舵机模拟开锁】1. 连接主控板和舵机。注：舵机是一种位置（角度）调节的驱动器，常见的可调节角度为 0°到 180°。2. 烧录程序，观察舵机运行过程。【思考-讨论】如何设计算法：控制开锁的触发条件？【例】把电子标签编码作为用户身份数据存储在列表中，当获取的门禁卡编码在列表中时，执行开锁动作。【2-模拟实现刷卡开锁功能】回顾读取电子标签编码的实践探索。1. 正确连接 RFID 读卡器模块、主控板和舵机。2. 编程实现 RFID 刷卡开锁功能，主要代码如下：3. 把程序烧录到主控板中。4. 验证刷卡开锁功能。 听讲、思考、讨论 教师通过引领学生学习课程内容，促进学生学习知识。学生通过认真听讲、合作探究等方式，积极学习基础知识和相关技能。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展-提升 【拓展-提升】为了实现对进入小区人员的精准管理，通常将门禁卡和业主身份数据关联，利用标签编号的唯一性来标识用户身份。如何实现用户刷门禁卡时，在显示屏上显示用户姓名？ 自主探究 引导学生进行深层次的思考和讨论，激发对物联网底层技术的探索兴趣。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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