資源簡介

(共24張PPT)
《智能家居用品制作》
浙教版七年級上冊
教學(xué)目標(biāo)
1、勞動觀念：懂得勞動創(chuàng)造人、勞動創(chuàng)造美好生活的道理。
2、勞動能力：學(xué)習(xí)傳感器的選擇、連接和使用方法，在完成問題抽象建模的基礎(chǔ)上，繪制程序流程圖，運(yùn)用數(shù)字化工具完成項目原型的制作。
3、勞動習(xí)慣和品質(zhì)：培養(yǎng)善于觀察、積極創(chuàng)新、樂于分享的品質(zhì) 。
4、勞動精神：在勞動中不斷追求創(chuàng)新，開拓自己的思維，樹立奮斗、創(chuàng)新的勞動精神。
新知導(dǎo)入
勞動創(chuàng)造智慧生活，有趣的創(chuàng)意、美好的想法，需要我們通過勞動去實現(xiàn)。
有了解決方案與設(shè)計草圖，我們還需要使用數(shù)字化工具去實現(xiàn)它。
開源硬件、傳感器、三維建模、激光切割等技術(shù)與設(shè)備，等待我們?nèi)ヌ剿鳌?br/>新知講解
我們一起來嘗試制作一個智能揮手燈吧！
新知講解
1、選擇開源主控板。
在項目原型的制作中，通常會選擇開源主控板。
常見的開源主控板有Arduino UNO、micro：bit 、掌控板等。它們均具有物美價廉、易操作的特點(diǎn)，我們可以根據(jù)項目的實際需求來選擇合適的主控板。
新知講解
常見的主控板
主控板名稱 圖示
Arduino UNO
Micro：bit
掌控板
新知講解
2、技術(shù)方案選擇。
實現(xiàn)同一種功能時，我們通常有許多解決方案可供選擇，不同的解決方案往往會采用不同的傳感器。
如智能揮手燈項目中需要實現(xiàn)揮手感應(yīng)，我們可以采用超聲波傳感器來實現(xiàn)，也可以選擇紅外避障傳感器來實現(xiàn)。
不同的傳感器，往往意味著不同的程序與操作方式。
新知講解
超聲波傳感器：
能輸出檢測到的距離，結(jié)果較精確，因此可以通過程序精確設(shè)置感應(yīng)距離。
紅外避障傳感器：
輸出數(shù)字信號，即用1或0告訴用戶有沒有檢測到障礙。可以通過可變電阻手動設(shè)置感應(yīng)距離。
超聲波傳感器
紅外避障傳感器
確定技術(shù)方案時，還應(yīng)充分考慮技術(shù)條件與器材等因素。
拓展延伸
常見的傳感器
1、溫度傳感器：
從源頭收集有關(guān)溫度的信息，并轉(zhuǎn)換成其他設(shè)備或人可以理解的形式。
2、紫外線傳感器
這些傳感器測量入射紫外線的強(qiáng)度或功率。用于監(jiān)測紫外線空氣處理、紫外線水處理和太陽輻射。
3、觸摸傳感器
可以根據(jù)觸摸位置充當(dāng)可變電阻器。
溫度傳感器
紫外線傳感器
拓展延伸
常見的傳感器
4、紅外傳感器：
該設(shè)備發(fā)射或檢測紅外輻射以感知環(huán)境中的特定相位。一般來說，熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發(fā)出的，紅外傳感器檢測到這種人眼看不見的輻射。
5、接近傳感器
接近傳感器檢測幾乎沒有任何接觸點(diǎn)的物體的存在。由于傳感器與被測物體之間沒有接觸，且缺少機(jī)械零件，因此這些傳感器的使用壽命長，可靠性高。不同類型的接近傳感器有感應(yīng)式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器等。
紅外傳感器
接近傳感器
新知講解
1、梳理元器件清單。
制作一個智能揮手燈，需要的元器件清單如下：
智能揮手燈元器件清單
元器件名 數(shù)量
主控板 1塊
LED燈 1盞
繼電器 1個（備用）
紅外避障傳感器 1個
電池盒 1個
3D打印耗材 1卷
數(shù)據(jù)線 1根
新知講解
2、連接開源硬件與傳感器。
開源硬件與傳感器的電路連接圖如下：
電路連接圖
新知講解
3、算法設(shè)計。
算法設(shè)計的關(guān)鍵步驟是：對功能需求進(jìn)行抽象分析，建立算法模型，繪制出程序流程圖。
算法流程圖（局部）
程序截圖
新知講解
4、封裝調(diào)試。
作品調(diào)試、組裝完成后，就可以進(jìn)行使用測試了。記得記錄使用體會哦！
揮手燈測試圖
新知講解
5、優(yōu)化迭代。
實際使用中如果發(fā)現(xiàn)不足，就需要對作品進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
例如，添加電池開關(guān)、增加亮度等。
增加亮度：更換大功率燈泡或增加燈珠。
拓展延伸
智能家居電動門模型
勞動評價
評價內(nèi)容 達(dá)成情況
能按需選擇傳感器，并學(xué)習(xí)連接與使用方法
能完成問題的抽象建模，繪制程序流程圖
能熟練運(yùn)用數(shù)字化工具，完成項目原型的制作
團(tuán)隊通力合作，充滿活力
請同學(xué)們給自己本節(jié)課的表現(xiàn)打個分吧！
勞動反思
1、你的創(chuàng)意、想法實現(xiàn)了嗎？是如何實現(xiàn)的？
舉例：智能揮手燈的創(chuàng)意實現(xiàn)了；硬件設(shè)計和軟件算法設(shè)計相結(jié)合，完成想法。
2、你在制作過程中遇到了哪些困難？是如何克服的？
舉例：算法流程圖和程序的編寫有一定難度。自學(xué)簡單的邏輯編程知識解決問題。
課堂練習(xí)
在校園生活中，你有哪些奇思妙想？你能設(shè)計一款智能設(shè)備去實現(xiàn)你的創(chuàng)意嗎？
舉例：
一些奇思妙想：
1、智能型導(dǎo)視系統(tǒng)，讓學(xué)生清晰了解校園布局，不錯過每一處風(fēng)景；
2、門口的電子班牌，即使課程排課自由，有了人臉識別的AI科技指引，輕松找到自己的班級；
3、教室里無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，教學(xué)工作更加智能化，第一時間掌握最新教學(xué)資訊。
課堂總結(jié)
本節(jié)課我們認(rèn)識了不同種類的傳感器，并學(xué)習(xí)了連接與使用方法，在確定傳感器之后根據(jù)算法流程圖和程序流程圖，運(yùn)用數(shù)字化工具完成制作，感受到了團(tuán)隊合作的力量。
板書設(shè)計
智能家居用品制作
選擇開源主控板、技術(shù)方案選擇
梳理元件清單
連接開源硬件與傳感器
算法設(shè)計
封裝調(diào)試
優(yōu)化迭代
作業(yè)布置
在智能家居設(shè)備的設(shè)計與制作過程中，你積累了哪些寶貴經(jīng)驗？遇到了哪些有趣的事？和同學(xué)們分享吧！
謝謝
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