資源簡介

(共26張PPT)
義務教育信息科技（2024）六年級　　　　　　　　　　
第1課時
第六單元　電梯運行的控制
六年級下冊
第20課 找找電梯子系統
單元導入
電梯是一個比較常見也比較復雜的控制系統，包含了許多子系統，每個子系統又包含了若干模塊。
單元導入
本單元以小智家居住的小區為例創設電梯應用場景：小智一家每天都需要乘坐電梯上下樓，最近小區物業為了提高居民的安全感，給電梯增加了刷卡功能，人們進入電梯后需要刷卡驗證和選擇要到達的樓層數字才能讓電梯運行，另外電梯還具備智能防夾功能。
單元導入
小智覺得這個電梯越來越智能，安全性也越來越高，因此對它的控制過程也很感興趣，同時他還研究起電梯的超載檢測報警功能等。
1
2
了解電梯系統中包含的主要子系統。
熟練繪制控制系統工作過程示意圖。
學習目標
3
熟練描述控制系統中各模塊狀態的真值。
第20課 課堂導入
為了方便人們上下樓，很多地方都會安裝電梯。常見的有扶梯和轎廂電梯兩種。扶梯一般應用于商場、超市、機場、火車站等人流量大的公共場所；轎廂電梯一般應用于住宅樓、辦公樓等場所。
扶梯
轎廂電梯
問題情境
上樓時，她按了電梯上行鍵呼叫電梯；
電梯到來后，門打開，她進入電梯轎廂；
刷卡確認身份，然后選擇3層（數字3）的按鍵；
電梯門關閉并自動運行；
當電梯到達3層后，門自動打開。
媽媽下班回家
看似簡單的操作，背后卻隱含一系列控制
過程，有多個功能復雜的控制系統在作支撐。
第20課 課堂導入
第20課 學習活動
學習活動
一 找出電梯系統中的主要子系統
三 找一找電梯各個子系統中的開關量
二 繪制電梯呼叫系統的工作過程示意圖
四 描述工作過程中輸入與輸出狀態的真值
你能想到哪些？都列出來吧！
子系統名稱 子系統功能的分析
一、找出電梯系統中的主要子系統
電梯系統屬于復雜系統，也越來越智能。它包含了多個子系統。小組討論分析，媽媽坐電梯的過程中，用到了哪些子系統。
第20課 學習活動
子系統名稱 子系統功能的分析
呼叫系統 向控制系統發送?？恐噶睿艚须娞萃？康匠丝退诘臉菍?br/>刷卡（身份驗證）系統 用于檢測乘客是否具有使用權限，只有刷卡驗證通過的乘客，所按的樓層編號鍵才有效
樓層編號按鍵系統 讓乘客選擇要到達的樓層，向控制系統發送停靠樓層的指令
超載警報系統 用于檢測轎廂內的載重值是否超過標準
樓層指示燈系統 用于顯示當前電梯所在的樓層，接收控制器發出的樓層指令并閃爍
以下答案供參考。
一、找出電梯系統中的主要子系統
第20課 學習活動
媽媽下班回家，她按了電梯上行鍵（呼叫），電梯接收指令后，會到達這一層并自動開門。請描述電梯呼叫系統的工作過程并繪制示意圖。
二、繪制電梯呼叫系統的工作過程示意圖
要模仿前面所學的過程示意圖，重點分析輸入是什么，輸出是什么。
第20課 學習活動
以下答案供參考。
二、繪制電梯呼叫系統的工作過程示意圖
按鍵發出
的呼叫指令
輸入
電梯到達
門打開
輸出
計算
分析處理，生成指令
第20課 學習活動
三、找一找電梯各個子系統中的開關量
在前面的學習中，已經知道開關量是具有兩種狀態的量，例如：開/關、真/假、高/低。
開關量通常以二進制的形式表示，即1和0。
在控制系統中，開關量作為輸入，表示開關的接通與斷開狀態；開關量作為輸出，可以控制電氣設備的啟動與停止。
第20課 學習活動
我們再來回顧一下“控制臺燈開關”的那個例子。
開關的動作是一開一關，燈的狀態是燈亮和燈滅，每個都有相對的兩個狀態。
看來電梯中也有很多開關的動作。
第20課 學習活動
三、找一找電梯各個子系統中的開關量
在電梯的很多子系統中，都涉及開關量。找一找各個子系統中哪些環節有開關量。
子系統 開關量舉例
呼叫系統
刷卡（身份驗證）系統
樓層編號按鍵系統
超載警報系統
樓層指示燈系統
第20課 學習活動
三、找一找電梯各個子系統中的開關量
例如，呼叫電梯時要按上行鍵，這時候產生的是開關量；電梯門接到“開”的指令，這個也是開關量。
第20課 學習活動
三、找一找電梯各個子系統中的開關量
子系統 開關量舉例
呼叫系統 按電梯上行或下行按鍵時，產生一個開關量（發出指令，告知電梯呼叫人的位置）
刷卡（身份驗證） 系統 刷卡時，系統獲取用戶身份并與數據庫中的信息比較，產生一個開關量（發出指令，樓層數字鍵處于啟用狀態）
樓層編號按鍵系統 按下樓層數字鍵，產生一個開關量（發出指令，電梯開啟運行狀態）
超載警報系統 重量檢測裝置獲取載重數據，與標準值比較，產生一個開關量（發出指令，報警器開關閉合）
樓層指示燈系統 通過光電傳感器采集電梯運行數據，相關的檢測裝置產生一個開關量（發出指令，所在樓層的數字在顯示屏閃爍）
看看參考答案。其中開關量對應的是指令，指令讓指定設備處于開或關狀態。
第20課 學習活動
三、找一找電梯各個子系統中的開關量
四、描述工作過程中輸入與輸出狀態的真值　　　　　
學了這門課，我們要很習慣地用0和1來表示事物的狀態。
嗯，我習慣用1表示“是”和“真”，用0表示“否”和“假”。
輸入（按上行/ 下行鍵） 輸出（電梯到達并開門）
0
1
按了上行鍵呼叫電梯，電梯接到指令來到該樓層，然后電梯門打開。用1表示真、0表示假來表示輸入與輸出對應關系。
第20課 學習活動
媽媽呼叫電梯，電梯到達并開門的過程：媽媽要上樓，她按電梯向上的開關（輸入：獲取數據，經輸入裝置傳遞給計算模塊），電梯根據呼叫開關生成的數據進行分析處理（計算：電梯是否到達媽媽所在的樓層）；電梯到達后自動開門（輸出：電梯到達并開門），這里的輸入與輸出都是開關量。
四、描述工作過程中輸入與輸出狀態的真值　　　　　
第20課 學習活動
第20課 課堂總結
1．復雜的電梯系統，可以分解為多個子系統。
2．電梯呼叫系統的工作工程也包含輸入、計算、輸出三個環節。
3．電梯系統運行過程中，會產生很多開關量，它們發出的指令控制電梯各個開關的狀態。
4．用1、0的形式來描述系統輸入、輸出狀態的真值，通過真值表能清晰掌握系統的狀態。
給電梯加裝一個煙霧警報系統，當氣體傳感器檢測到煙霧在單位空間的濃度超過標準（閾值）時，向控制器發送數據，接通電路，發出警報。
分析以下工作環節中采集或生成的數據，哪些是連續量，哪些是開關量。
第20課 拓展與提升
工作環節 煙霧濃度檢測 判斷濃度是否超標 報警器開與關 發出警報
連續量
開關量
工作環節 煙霧濃度檢測 判斷濃度是否超標 報警器開與關 發出警報
連續量 空氣濃度 聲音
開關量 指令 指令
以下是參考答案，其中“指令”是開關量。
第20課 拓展與提升
讀一讀這個流程圖，了解煙霧警報系統的工作過程，仔細分析哪個環節產生什么類型的數據。
當系統檢測燃氣在單位空間濃度值超過設定時（閾值），向控制器發送信號
接通報警電路
發出警報
第20課 拓展與提升
進入虛擬仿真工具，打開煙霧警報系統的程序并運行，輸入一個濃度數連續量值，觀察系統的狀態變化；進入編程窗口，閱讀程序，找出程序中產生開關量的語句。
用到氣體傳感器和蜂鳴器。
第20課 拓展與提升
下課啦！

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