資源簡介

12.智能澆水試一試
教學目標：
1.了解傳感器各部分名稱,知道傳感裝制控制水流動快慢的原理。
2.探索設計制作自動澆水裝置的過程，培養學生的創新能力和動手操作能力。
3.在制作的過程中,培養學生形成良好的合作和交流氛圍，養成負責、進取、熱愛勞動的精神品質。
教學重難點:
重點:
1.了解傳感器各部分名稱,理解傳感裝置控制水流動快慢的原理。
2.通過觀察思考，設計制作自動流水裝置。
難點:
對控制水流動快慢原理的理解。
教學準備：
1.勞動場所:電學教室，有盆栽作物的教室外陽臺或學校試驗田。
2.材料與工具:焊錫或黑膠布市、剝線鉗、杜邦線(若干)、電池盒(含電池)、水泵、濕度傳感器(含比較模塊)、繼電器模塊(配 USB 電源線)、軟管。
教學過程：
一、導入新課
人類真正能夠利用的淡水資源只有江河湖泊和地下水中的一部分，約占地球總水量的 2.53%。合理開發水資源和節約用水，成了人類一個永恒的課題。智能灌溉系統是利用傳感器實時監測農田水肥數據，通過中央控制系統分析并控制水龍頭開關的開和閉，實現智能噴灌，達到節水節肥、節省人大的效果!讓我們一同去嘗試吧!
二、教學新課
生：老師，我種在陽臺的豌豆就快開花了，可因為放假去了幾天爺爺家，沒辦法給豌豆澆水，它缺水枯萎了。
師：你可以嘗誠自制一個智能澆水系統，利用一個控制主板控制開關的開和閉，這樣就可以實現即使人下在家也能給植物澆長的目的!
1.想一想
澆水的水龍頭可以根據什么條件來控制開和關
2.說一說
可以利用什么測土壤的濕度 利用什么控制澆水
（1）利用傳感器檢測環境信息
傳感器是一種檢測裝置，它能感受被測物體的某些信息，并將感受到的信息按一定規律轉換成信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的存在和發展，讓物體有了“觸覺”“味覺”“嗅覺”等感官，讓物體慢慢變得活了起來。
（2）了解土壤濕度傳感器
根據傳感器的感知功能，可分為熱敏傳感器、光敏傳感器、氣敏傳感器、力敏傳感器、磁敏傳感器、濕敏傳感器、聲敏傳感器、放射線敏感傳感器色敏傳感器和味敏傳感器十大類。每種傳感器的外觀都不一樣，就算是同一種功能的傳感器，因為出產廠商不同，它的外觀也不盡相同，但是它們的原理是一樣的。
土壤濕度傳感器是一種濕敏傳感器，主要用來測量土土壤濕度被測壤相對含水量，并反饋輸出一個值信號，以讓中心控制系統根據這個值作出判斷。如圖所示，此濕度傳感器套件測量的是土壤周圍空氣的濕度，因此，只需將其放在遠離水龍頭的土壤上。當測得土壤濕度低于設定值時，控制器就會啟動開關，打開水龍頭閥門澆水;高于設定值時關閉。
3.勞動過程
第一步：認識全部材料，如圖，從左上至右下依次為:傳感器信號轉換模塊、土壤濕度傳感器、抽水泵、繼電器、電池盒、導線。
第二步：先將傳感器信號轉換模塊與土壤濕度檢測器連接，形成完整的土壤濕度傳感器。
第三步：將傳感器與繼電器連接，即用導線將信號轉換器的“DO”腳與繼電器的“IN”腳連接。
第四步：如圖，將傳感器、繼電器、抽水泵分別接入電池正負極。其中紅黑導線交叉部分可用剝線鉗剝開，擰成一股，統一接入繼電器接線口，做成一個智能澆水系統。
第五步：將組裝完整的智能澆水系統安裝在花盆邊。將傳感器放在花盆土面上，將水泵放入花盆邊上的水桶中，將水管另一頭固定到花盆遠離傳感器的一邊，將其他部件固定在水桶或花盆外壁上。
第六步：測試澆水系統。打開電源讓系統工作，觀察澆水停止后土壤的濕度，然后根據土壤濕度調節傳感器電位器。
4.知識鏈接
剝線鉗是電工接線時常用的工具之一，它能剝除電線頭部表面的絕緣膠皮。
使用要點:1.撥動剝線鉗鎖止撥片使剝線鉗能夠張開。
2.找到比電線粗度略小的剝線孔。
3.將電線放入剝線孔，擠壓完成剝線。
5.土壤濕度閾值調節
傳感器藍色的電位器用于土壤濕度的閾值調節。順時針調節，控制的濕度越大;逆時針調節，控制的濕度越小。在實際的應用中應根據植物的品種和天氣等情況進行調節。
三、勞動成果
將你的智能澆水系統安裝到花盆上使用，并拍照向大家展示一下吧!
四、勞動評價
評一評，看看自己能獲得多少顆星。
評價指標 自評 他評 師評
掌握正確接線方式 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
能認識各種傳感器 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
正確安裝使用系統 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
分工合作配合默契 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆
會思考有創新想法 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆

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