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(共26张PPT)
第 17 课 设计我的种植园
过程与控制（六年级）
设计我的种植园
01
学会设计小型的控制系统。
学习目标
02
能熟练绘制控制系统工作过程示意图。
03
初步具备统筹规划的意识，逐步提升创新能力。
设计我的种植园
问题情景
智慧农业控制系统
农业大棚
设计我的种植园
学习内容
明确要播种的植物及其种植条件
01
02
03
补充各个子系统工作过程示意图
明确种植园的基本信息
设计我的种植园
1.种植园控制系统功能的怎么设计？
2.主要子系统工作过程示意图的怎么绘制？
设计我的种植园
学习活动 1：明确种植园的基本信息
明确种植园的硬件组成、子系统和工作过程（填写表格）。
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第一步：小组合作，明确本小组的种植园搭建环境
智能种植大棚环境监控
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第二步：明确种植园主要包含的子系统名称和功能
土壤湿度控制系统
光照控制系统
温度控制系统
温度
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第三步：列出搭建种植园所需要的主要设备，包括传感器
搭建种植园的实验设备
光线传感器
土壤湿度传感器
温湿度传感器
电机风扇
主控板
水泵
LED灯
4pin连接线
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第四步：简单描述种植园控制系统的工作过程
传感器实时采集环境数据
控制器分析数据，对比预设阈值
触发执行设备
数据通过显示屏或云端平台实时展示
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第五步：填写表格
任务分析表
分析项目 描述
任务主题
子系统名称和功能
主要设备
种植园控制系统的工作过程
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
学习活动 2：明确要播种的植物及其种植条件
确定本小组计划播种的植物，分析该植物生长初期对土壤湿度、环境光照和温度等的要求。
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第一步：确定本小组计划播种的植物
以白菜为例
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
第二步：分析该植物生长初期对土壤湿度、环境光照和温度等的要求（完成表格）
分析项目 描述
播种植物的名称 白菜
对土壤湿度的要求 发芽期湿度超90%，幼苗期80%-90%，莲座期75%-85%，灌心期约90%，采收前一周停水。
对光照的要求 长日照，每天8-10小时光照，忌强光直射。
对温度的要求 发芽期20-25℃，幼苗期15-20℃，莲座期17-22℃，结球期12-22℃，休眠期0-5℃。
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
设计我的种植园
种植园的基本信息
播种植物和种植条件
子系统工作过程示意图
除了上述所说的，还有没有影响植物生长的其他因素呢？
病虫害、土壤酸碱度、土壤微生物等等。
设计我的种植园
学习活动 3：补充各个子系统工作过程示意图
根据本小组的设计，补充三个控制系统工作过程示意图。
种植园的基本信息
子系统工作过程示意图
播种植物和种植条件
设计我的种植园
第一步：补充土壤湿度控制系统工作过程示意图
输入
计算
检测到的土壤湿度数据与阈值比较，生成指令
输出
当前土壤湿度
检测
反馈
土壤湿度阈值
喷灌器喷水
种植园的基本信息
子系统工作过程示意图
播种植物和种植条件
设计我的种植园
第二步：补充光照控制系统工作过程示意图
输入
计算
检测到的光照强度数据与阈值比较，生成指令
输出
当前光照强度
检测
反馈
光照阈值
补光灯亮
种植园的基本信息
子系统工作过程示意图
播种植物和种植条件
设计我的种植园
第三步：补充温度控制系统工作过程示意图
输入
计算
检测到的温度数据与阈值比较，生成指令
输出
当前温度
检测
反馈
温度阈值
暖风机启动
种植园的基本信息
子系统工作过程示意图
播种植物和种植条件
实验总结：
设计我的种植园
①输入端要输入的是阈值，如土壤湿度阈值、光照阈值和温度阈值，复习阈值的含义和作用。
②在输出端的横线上填的是按指令执行任务的设备状态，如喷灌器喷水、补光灯亮、暖风机启动等。这些设备本身也是一个控制系统。
③由示意图还可以发现，对于喷灌器来说，它本身也是控制系统，因此它也包含输入、计算和输出三个环节。可见，在一个相对复杂的控制系统内部，一个子系统的输出，可能就是另一个子系统的输入。
种植园的基本信息
子系统工作过程示意图
播种植物和种植条件
设计我的种植园
阅读了解：在控制系统中，四则运算作为基本的数学运算有着广泛的应用，很多控制系统都需要根据输入数据实时进行计算和调整。例如，在土壤湿度控制系统中，首先通过比较来判断土壤湿度是否在规定的范围内；在水泵系统中，通过对水流速度的测量与流量设定值的比较（减法运算），系统可以根据差值调整水泵的转速（乘法运算），以实现流量的精确控制。
拓展与提升
设计我的种植园
选择一个你感兴趣的植物，设计一个简单的智能种植园控制系统。
课后作业
设计我的种植园
02
学习了绘制控制系统工作过程示意图。
课堂总结
01
了解控制系统的工作过程。
03
初步具备统筹规划的意识，逐步提升创新能力。
谢 谢
THANK YOU
Thanks!
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