資源簡介

(共35張PPT)
設計智能家居
任課教師：楊XX
內容預覽
02
03
06
CONTENTS
設計智能家居解決方案
優化智能家居作品
作業布置
目錄
01
新知導入
04
利用實驗器材制作智能家居作品
05
課堂小結
Part 01 新知導入
清晨，窗簾會自動開啟，讓陽光照射進來;屋內溫度過低或過高時，空調會自動制熱或制冷;人外出時，只要說出口令，如“外出”或“出門”，屋內的照明、空調等會全部關閉，屋內外的安保系統開啟無人在家工作模式……作為物聯網的主要應用之一，智能家居讓人們的生活越來越方便、環保、舒適、安全。
新知導入
本活動中，將嘗試從物聯網應用的角度出發,針對家居生活中發現的問題,設計改進方案并利用實驗器材設計、制作簡單的智能家居作品。
Part 02
02
設計智能家居解決方案
一、設計智能家居解決方案
新知講解
在日常生活中可能會遇到這樣的情景,離開家的時候忘記關燈,直到家人回來才將其關閉;早上出門時陽光明媚不久卻下起雨來，由于窗戶沒關，雨水打濕了地板……借助物聯網技術,以上問題就不難解決。例如，可以用手機等智能設備遠程控制家中的燈或窗戶，按需要開啟或關閉它們。又如，在物與物之間建立聯系，實現自動化控制和管理。當濕度傳感器探測到濕度增高時,關閉打開的窗戶。
說說做做
仔細觀察家中的物品，回憶自己居家生活中的不便,說說可以通過物聯網解決哪些問題。
比如，在路上就可以用手機上網控制家里的電飯煲做好飯，熱水器燒好熱水，也可以在出門前就通過手機知道上班的路上交通狀況如何，從而選擇一條最方便快捷的路線去上班。還可以通過網絡實時了解一切關心的事物的進展情況，并進行實時干預。
數字化學習
以小組為單位，上網查閱相關資料,了解各種智能家居產品，認識其功能和使用方式，并開展交流。
智能遙控 用戶可以通過遙控器來控制家中的燈光、電動窗簾、空調、熱水器等電器類產品，通過遙控器的顯示屏可以在任何地方查詢并顯示出客廳或臥室燈光、電器設備的開啟關閉狀態;同時還可以控制家中的電視、音響等紅外電器設備。
新知講解
一、設計智能家居解決方案
通過思考日常生活中的細節,確實會發現還存在各種不夠便利的地方。如果能利用物聯網技術改變家中原有物品的工作和使用方式，則可以使生活更加舒適、節能、環保、安全。傳統的家庭照明系統存在著一些不便之處,在大多數家庭里,一個空間里的燈都是由安裝在同一空間里的開關控制的。并且，這些開關大多只能手動控制。因此,可以設計解決方案,對其進行升級改造,表2-2-1所示的是其中一種解決方案。
新知講解
一、設計智能家居解決方案
發現的問題 1.有時人出門了，難免會忘記關燈,難道只能讓燈一直亮著嗎
2.兒童睡前不愿關燈,入睡后家長幫其關燈時有輕微響動兒童會醒，燈到底是關還是不關
3.晚上去衛生間，找開關很麻煩,打開、關閉燈開關的聲音聽上去格外響，能靜音嗎
解決方案 1.通過手機對照明系統進行遠程控制,實現隨時隨地開關燈。
2.用手機控制兒童房的燈,當兒童入睡后,家長在房間外用手機關燈,不影響兒童休息。
3.將衛生間的燈改成感應燈,白天光線足夠強時，燈自動關閉;夜晚光線不夠亮且同時感知到有人移動時,燈自動開啟;若感知不到人的移動，即使光線很暗，燈也不會亮。
表2-2-1 家庭照明系統的問題與解決方案
Part 03
03
利用實驗器材制作智能家居作品
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
有了粗略的解決方案，就可以利用實驗器材來設計、制作簡易的智能家居作品，將想法變為現實。以下將以兒童房的臺燈和衛生間的感應燈組成的家居照明系統為例,體驗簡易的智能家居作品的設計制作以及物聯網技術應用的主要過程。
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
根據解決方案,兒童房的臺燈可以利用手機里的開關來控制,而衛生間的夜間感應燈需要一個能夠檢測光線強度的傳感器和一個能夠感應是否有人移動的傳感器。因此，可以選擇光照傳感器來檢測光線強度,選擇人體感應傳感器來感應是否有人在移動。
1.選擇設備和材料
提示板
光感鬧鐘、光感窗簾等智能家居產品中大多會用到光照傳感器，它能檢測光照強度，并將光照強度值轉換為電壓值。當光照強度高于一定值時鬧鐘會響一段時間，窗簾會自動拉開;當光照強度低于一定值時，鬧鐘不會響，窗簾會自動閉合。光照強度，簡稱照度，表示物體表面單位面積被照明程度的量。光照傳感器廣泛應用于農業、林業、建筑業的光照測量及研究等方面。要注意的是，人體感應傳感器感應的不是人的存在，而是人的移動。人體會向外輻射與本身溫度相關的紅外線，當其照射到人體感應傳感器的熱釋電材料上后，熱釋電材料會產生相應電位變化的信號，根據此信號人體感應傳感器就能判斷是否有人移動。
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
對于兒童房的臺燈，可以在手機上設置一個開關。當開關處于開的狀態時,點亮臺燈;當開關處于關的狀態時,關閉臺燈。對于衛生間的感應燈，可以根據光照傳感器和人體感應傳感器的工作原理,設計其工作過程如下:當光線不夠亮且有人移動時，即光照傳感器采集到的值小于設定值（閾值)且人體感應傳感器感應到有人移動時,感應燈亮起，并延時一定的時間;而當光線夠亮或無人移動時，即光照傳感器采集到的值高于設定值(閾值)或人體感應傳感器沒有感應到有人移動時,感應燈熄滅。
2.設計作品
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
如圖2-2-3所示，本例中所使用的光照傳感器是一種專用于做實驗的數字光照度傳感器。
2.設計作品
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
光照傳感器由一個光敏電阻和數據傳輸線組成，光敏電阻能感應光線的明暗變化,將光線的強弱以電阻值大小的形式輸出（見圖2-2-4）。根據設計，為了讓感應燈正常工作,需要準確設置光照傳感器的閾值。因此，在正式開始制作衛生間感應燈前，需要分別在白天光線強烈和夜間光線不夠這兩種情況下測試光照傳感器采集到的值,最終確定一個合理的閾值。
2.設計作品
提示板
“閾”的意思是界限,故閾值又叫臨界值,是指一個效應能夠產生的最低值或最高值。光照強度閾值是為了確定光照強度對于實際需要是強還是弱而設定的。默認測量值高于光強閾值時,說明光線夠亮;而低于光強閾值時,說明光線弱。
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
按圖2-2-5連接實驗器材,完成照明系統的電路連接。然后,利用Wi-Fi或藍牙將照明系統的主控模塊和配套的手機App相連（本例中采用藍牙連接方式）。
3.制作作品
圖2-2-5中，電源模塊一頭連接主控模塊,另一頭接插座,以實現供電;其他模塊則通過導線與主控模塊相連以實現通電。
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
打開手機藍牙,在配套手機App中搜索設備,在搜索到的設備中選擇主控模塊發出的藍牙信號,進行連接,如圖2-2-6所示。再在App的“傳感器”頁面上,點擊“+”(“添加傳感器”工具),逐一添加所需要的光照傳感器、人體感應傳感器、LED燈和綠色狀態燈,如圖2-2-7所示。
3.制作作品
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
在配套手機App的“程序”頁面中拖曳并拼接指令塊，完成程序的編寫，如圖2-2-8所示。在App的“界面”頁面上會出現控制兒童房臺燈的開關和調整光照傳感器閾值的滑塊，即照明系統的應用界面,如圖2-2-9所示。
4.編寫程序
提示板
圖2-2-9的用戶操作界面是通過圖2-2-8中添加的相關指令塊實現的。首先,分別創建文本框、開關和滑塊組件。再將開關組件與綠色狀態燈的輸出狀態相對應，開關打開，則綠色狀態燈輸出“1”燈亮,開關關閉,則綠色狀態燈輸出“0”,燈滅。
衛生間感應燈的閾值設置是通過一個滑塊來實現的，本例中光照強度的閾值被設置為滑塊敏感度的值乘以4。當光照強度小于4倍滑塊敏感度值時，若人體感應傳感器感應到人的移動（人體感應值=1)，則點亮衛生間燈并延時0.05秒;若光照強度不低于4倍滑塊敏感度值或者人體感應傳感器沒有感應到人的移動(人體感應值=O），則熄滅衛生間燈。
二、利用實驗器材制作智能家居作品
新知講解
多次運行程序,查看手機App上各傳感器采集的值,檢查兒童房燈和衛生間燈是否根據需要自動亮起或熄滅。
5．調試、運行程序
Part 04
04
優化智能家居作品
三、優化智能家居作品
新知講解
初步完成了智能家居作品的設計制作之后,可以結合實際生活需要,想一想作品在哪些方面還可以做進一步改進。例如,如果在衛生間感應燈原本不會亮的時候;人覺得需要照明,該怎么辦呢 可以考慮在衛生間感應燈中加入聲音傳感器,利用聲音來觸發感應燈的亮和滅。
智能家居視頻
智能家居視頻
智能家居視頻
智能家居視頻
知識鏈接
智能家居是目前物聯網的重要應用途徑之一,也是和消費者最接近的物聯網應用。如圖2-2-12所示的是近年來我國智能家居消費級熱門產品。
知識鏈接
在人工智能、物聯網等技術的推動下知能家足產品不斷創新發展。以智能鎖為例,其整體應用技術已經由早期的單向指今輸入時代發展到了如今的物聯時代，既可以實現臨時密碼開鎖、家人回家友情提醒、門未關好提醒防劫持防撬報典笑功能,還能與其他智能家居產品連接,實現回家自動撤防、離家自動布防,定制個性化燈光、環境調節等功能。現今,智能家居正逐漸向全屋智能發展,進一步提升居住環境體驗。全屋智能提供的是智能安防、智能家電控制、智能照明、智能娛樂等綜合的服務，其重點不在于家里的設備有多智能,而在于智能設備能否在各類家居生活場景中進行智能聯動,以及智能聯動中能否達到更好的效果。
Part 05—課堂練習
生活中有哪些是屬于智能家居的？
智能鎖、智能音箱、智能攝像頭、智能路由器、智能插座、遙控開關、電動窗簾等。
課堂小結
通過學習的內容，同學們學到了什么呢？
1、智能家居的制作。
2、生活中的智能家居。
Part 06—作業布置
、
（必做題）
1.下列哪些屬于智能家居？( ）。
A.智能鎖 B.油煙機
C.電動窗簾 D.遙控開關
2. 智能家居窗簾系統可以通過哪種方式控制 ( ) 。
A．傳感器控制 B．手機控制 C．遙控器控制 D．以上都是
3. 6.智能家居安防系統包括以下哪些設備 （ ）
A．火災報警器 B．煙霧探測器 C．安全攝像機 D．以上都是
簡答題（選做，2選1）
1.選擇一種自己熟悉的智能家居產品，向同學介紹。
2.課后制作一個智能家居作品。
D
ACD
D
謝謝觀看!!!

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