資源簡(jiǎn)介

課題名稱 第2課 物聯(lián)網(wǎng)的控制技術(shù)
課時(shí)目標(biāo) 1.知道開源硬件的輸出模塊，能夠說出常見輸出模塊的功能。 2.知道控制開源硬件的pinpong庫，能夠用Python編程實(shí)現(xiàn)常見輸出模塊的控制。
教學(xué)準(zhǔn)備 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、有線網(wǎng)與無線網(wǎng)聯(lián)通、開源硬件、USB數(shù)據(jù)線、軟件mpython
導(dǎo)學(xué)過程 意圖說明
知識(shí)探究 1.項(xiàng)目子問題或任務(wù)引入 ——學(xué)習(xí)常見開源硬件輸出模塊的控制的專業(yè)知識(shí)與工具，來為“智能農(nóng)植園”作知識(shí)儲(chǔ)備。 2.探究?jī)?nèi)容與要求 （1）方法引領(lǐng)：遵循“概念→結(jié)構(gòu)→原理→......”認(rèn)知規(guī)律 （2）主要內(nèi)容： ①常見的顯示模塊有哪些？——顯示輸出模塊 　　②常見的聲音模塊有哪些？——聲音輸出模塊 ③常見的電動(dòng)執(zhí)行模塊有哪些？——電動(dòng)執(zhí)行輸出模塊 ④如何使用pinpong庫控制輸出模塊？——Python編程控制的核心 3.知識(shí)習(xí)得 （1）自主閱讀：以書本P45-49為主，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)作補(bǔ)充 （2）知識(shí)梳理： ①常見的顯示模塊有____、____、數(shù)碼管、____、____、____等。 ②LED (light emitting diode)也叫作____, 是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的____器件。 ③全彩LED,也稱為RGB LED,這種LED的燈珠中內(nèi)置了三顆顏色分別是____、____、____的LED，根據(jù)____原理,紅、綠、藍(lán)三色混合便可以得到各種顏色的LED。 ④LCD、 OLED顯示模塊和智能終端的連接一般采用____接口。 4.知識(shí)習(xí)得 （1）自主閱讀：以書本P49-51為主，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)作補(bǔ)充 （2）知識(shí)梳理： ①在控制蜂鳴器的數(shù)字引腳上輸出特定頻率的____,蜂鳴器將發(fā)出不同的聲音。 ②常見的聲音模塊除了蜂鳴器外，還有帶功率放大器的____模塊。 ③____模塊,只要給引腳輸出____電平,就能播放預(yù)先錄制的聲音。 5.知識(shí)習(xí)得 （1）自主閱讀：以書本P52-57為主，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)作補(bǔ)充 （2）知識(shí)梳理： ①常見的電動(dòng)執(zhí)行模塊中，開關(guān)型的是____、____、____等，電機(jī)型的是____、____、____等。 ②繼電器和電磁閥的編程控制，只需要通過它們的引腳輸出____、____電平的數(shù)字信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)____和____的狀態(tài)變化。 ③舵機(jī)的工作過程是把所接收到的____轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)或舵機(jī)軸上的____或____輸出。 6.核心素養(yǎng)培育 （1）學(xué)會(huì)分析:以“學(xué)校智能農(nóng)植園”為例，如何實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)植園中的信息顯示、語音提醒、自動(dòng)澆灌等功能？ 輔助分析支架：要實(shí)現(xiàn)“學(xué)校智能農(nóng)植園”的信息顯示、語音提醒、自動(dòng)澆灌等功能，分別需要用到顯示模塊、聲音模塊、____模塊，python編程語言中的____庫就能實(shí)現(xiàn)對(duì)開源硬件的控制。 （2）學(xué)會(huì)解釋:不同的輸出模塊，python的控制代碼都如何？ 輔助分析支架： ①第1盞彩色LED燈顯示紅色的控制代碼： rgb[____]= (255,0,0) rgb.write()
②oled屏的顯示圖片image2.jpg的控制代碼 oled.Bitmap(0,0,47,47,"____") oled.show()
③蜂鳴器播放"c4:4" 音符的控制代碼 music.set_tempo(4,60) music.play("____")
④繼電器模塊的初始化代碼為：relay=pin(pin.p1,pin.OUT)，設(shè)置繼電器為高電平的代碼 relay.write_digital(____)
⑤舵機(jī)的初始化代碼為：s1=servo(pin(pin.p1))，設(shè)置舵機(jī)轉(zhuǎn)到90度角的代碼為： s1.write_angle(____)
（3）學(xué)會(huì)求證：用實(shí)驗(yàn)結(jié)果去支持你解釋的觀點(diǎn)！ ——教師引領(lǐng)學(xué)會(huì)求證：用python編程，在開源硬件中實(shí)現(xiàn)顯示模塊、聲音模塊、電動(dòng)執(zhí)行模塊的控制。 ①求證技能：用python編程語言中的第三方庫pinpong，常用的軟件有mind+或mpython。 ②求證活動(dòng)：用pinpong庫編寫python代碼控制顯示模塊、聲音模塊、電動(dòng)執(zhí)行模塊。 （4）對(duì)學(xué)科方法、工具或作品進(jìn)行評(píng)價(jià)反思 ①pingpong庫幫我們解決了什么問題？ 習(xí)題測(cè)試 1.以下是某組學(xué)生完成的“學(xué)校智能農(nóng)植園”項(xiàng)目的功能代碼 import time from pinpong.board import Board from pinpong.extension.handpy import * Board("handpy").begin() oled.DispChar('__①__', 1) oled.show() music. set_tempo (4,60) play("__②__") time.sleep(1) relay=pin(pin.p1,pin.OUT) while True: msg=input('請(qǐng)輸入1或者0,控制電磁閥模塊。') if msg=='1': relay.write_digital(1) if msg=='0': relay.write_digital(0)
（1）小組成員想在該項(xiàng)目中增加一個(gè)有音樂的歡迎界面，文字內(nèi)容為“歡迎來到智能農(nóng)植園！”，音樂播放內(nèi)容為“c4 :4”，請(qǐng)補(bǔ)全以上代碼中的①、②內(nèi)容。 oled.DispChar('____', 1) oled.show() music.set_tempo(4,60) play("____") time.sleep(1)
（2）為了節(jié)約水資源，保證水資源的高效利用，“學(xué)校智能農(nóng)植園”項(xiàng)目需要優(yōu)化程序功能為：打開電磁閥1秒鐘后自動(dòng)關(guān)閉，請(qǐng)將修改的程序代碼填寫在相應(yīng)位置。 while True: msg=input('請(qǐng)輸入1或者0,控制電磁閥模塊。') if msg=='1': relay.write_digital(1) ________________________ ________________________ if msg=='0': relay.write_digital(0)
小結(jié)回顧 請(qǐng)同學(xué)按照下列提示進(jìn)行總結(jié)回顧： 1.學(xué)到了哪些知識(shí)與技能？ 2.提升了哪些方面的能力？ 3.生成了怎樣的觀點(diǎn)？ 布置作業(yè) 1.項(xiàng)目實(shí)施作業(yè) 請(qǐng)各小組對(duì)項(xiàng)目探究的階段成果進(jìn)行整理并提交，整理內(nèi)容： （1）搭建對(duì)象、項(xiàng)目方案與小組分工表 （2）智能終端輸出模塊的控制、使用說明及其評(píng)價(jià) （3）智能終端的Python代碼控制 2.課后挑戰(zhàn)作業(yè)（書本P57的“挑戰(zhàn)”部分） 略 通過范例來幫助學(xué)生降低自主規(guī)劃的難度(共18張PPT)
第2單元 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和反饋控制
第2節(jié) 物聯(lián)網(wǎng)的控制技術(shù)
八年級(jí) 上冊(cè)
主要內(nèi)容
知識(shí)探究
/01
/02
習(xí)題測(cè)試
/03
小節(jié)回顧
/04
作業(yè)布置
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
項(xiàng)目子任務(wù)
學(xué)習(xí)常見開源硬件輸出模塊的控制的專業(yè)知識(shí)與工具，來為“智能農(nóng)植園”作知識(shí)儲(chǔ)備。
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
探究?jī)?nèi)容與要求
（1）方法引導(dǎo)：遵循事物發(fā)展一般規(guī)律，由“簡(jiǎn)單到復(fù)雜”認(rèn)知規(guī)律
（2）主要內(nèi)容：
①常見的顯示模塊有哪些？——顯示輸出模塊
②常見的聲音模塊有哪些？——聲音輸出模塊
③常見的電動(dòng)執(zhí)行模塊有哪些？——電動(dòng)執(zhí)行輸出模塊
④如何使用pinpong庫控制輸出模塊？——Python編程控制的核心
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
知識(shí)習(xí)得
（1）自主閱讀：以書本P45-49為主，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)作補(bǔ)充
（2）知識(shí)梳理：
①常見的顯示模塊有____、____、數(shù)碼管、____、____、____等。
②LED ( light emitting diode)也叫作____, 是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的____器件。
③全彩LED,也稱為RGB LED,這種LED的燈珠中內(nèi)置了三顆顏色分別是____、____、____的LED，根據(jù)____原理,紅、綠、藍(lán)三色混合便可以得到各種顏色的LED。
④LCD、 OLED顯示模塊和智能終端的連接一般采用____接口。
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
知識(shí)習(xí)得
（1）自主閱讀：以書本P49-51為主，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)作補(bǔ)充
（2）知識(shí)梳理：
①在控制蜂鳴器的數(shù)字引腳上輸出特定頻率的____，蜂鳴器將發(fā)出不同的聲音。
②常見的聲音模塊除了蜂鳴器外，還有帶功率放大器的____模塊。
③____模塊,只要給引腳輸出____電平,就能播放預(yù)先錄制的聲音。
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
知識(shí)習(xí)得
（1）自主閱讀：以書本P52-57為主，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)作補(bǔ)充
（2）知識(shí)梳理：
①常見的電動(dòng)執(zhí)行模塊中，開關(guān)型的是____、____、____等，電機(jī)型的是____、____、____等。
②繼電器和電磁閥的編程控制，只需要通過它們的引腳輸出____、____電平的數(shù)字信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)____和____的狀態(tài)變化。
③舵機(jī)的工作過程是把所接收到的____轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)或舵機(jī)軸上的____或____輸出。
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（1）學(xué)會(huì)分析:以“學(xué)校智能農(nóng)植園”為例，如何實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)植園中的信息顯示、語音提醒、自動(dòng)澆灌等功能？
輔助分析支架：要實(shí)現(xiàn)“學(xué)校智能農(nóng)植園”的信息顯示、語音提醒、自動(dòng)澆灌等功能，分別需要用到顯示模塊、聲音模塊、____模塊，python編程語言中的____庫就能實(shí)現(xiàn)對(duì)開源硬件的控制。
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（2）學(xué)會(huì)解釋:不同的輸出模塊，python的控制代碼都如何？
輔助分析支架：
①第1盞彩色LED燈顯示紅色的控制代碼：
rgb[____]= (255,0,0)
rgb.write()
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（2）學(xué)會(huì)解釋:不同的輸出模塊，python的控制代碼都如何？
輔助分析支架：
②oled屏的顯示圖片image2.jpg的控制代碼
oled.Bitmap(0,0,47,47,"____")
oled.show()
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（2）學(xué)會(huì)解釋:不同的輸出模塊，python的控制代碼都如何？
輔助分析支架：
③蜂鳴器播放"c4:4" 音符的控制代碼
music.set_tempo(4,60)
music.play("____")
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（2）學(xué)會(huì)解釋:不同的輸出模塊，python的控制代碼都如何？
輔助分析支架：
④繼電器模塊的初始化代碼為：relay=pin(pin.p1,pin.OUT)，設(shè)置繼電器為高電平的代碼
relay.write_digital(____)
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（2）學(xué)會(huì)解釋:不同的輸出模塊，python的控制代碼都如何？
輔助分析支架：
⑤舵機(jī)的初始化代碼為：s1=servo(pin(pin.p1))，設(shè)置舵機(jī)轉(zhuǎn)到90度角的代碼為
s1.write_angle(____)
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
知識(shí)探究
核心素養(yǎng)培育
（3）學(xué)會(huì)求證：用實(shí)驗(yàn)結(jié)果去支持你解釋的觀點(diǎn)！
——教師引領(lǐng)學(xué)會(huì)求證：用python編程，在開源硬件中實(shí)現(xiàn)顯示模塊、聲音模塊、電動(dòng)執(zhí)行模塊的控制。
①求證技能：用python編程語言中的第三方庫pinpong，常用的軟件有mind+或mpython。
②求證活動(dòng)：用pinpong庫編寫python代碼控制顯示模塊、聲音模塊、電動(dòng)執(zhí)行模塊。
（4）對(duì)學(xué)科方法、工具或作品進(jìn)行評(píng)價(jià)反思
①pingpong庫幫我們解決了什么問題？
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
習(xí)題測(cè)試
以下是某組學(xué)生完成的“學(xué)校智能農(nóng)植園”項(xiàng)目的功能代碼
（1）小組成員想在該項(xiàng)目中增加一個(gè)有音樂的歡迎界面，文字內(nèi)容為“歡迎來到智能農(nóng)植園！”，音樂播放內(nèi)容為“c4 :4”，請(qǐng)補(bǔ)全以上代碼中的①、②內(nèi)容。
oled.DispChar('____', 1)
oled.show()
music. set_tempo (4,60)
play("____")
time.sleep(1)
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
習(xí)題測(cè)試
以下是某組學(xué)生完成的“學(xué)校智能農(nóng)植園”項(xiàng)目的功能代碼
（2）為了節(jié)約水資源，保證水資源的高效利用，“學(xué)校智能農(nóng)植園”項(xiàng)目需要優(yōu)化程序功能為：打開電磁閥1秒鐘后自動(dòng)關(guān)閉，請(qǐng)將修改的程序代碼填寫在相應(yīng)位置。
while True:
msg=input('請(qǐng)輸入1或者0,控制電磁閥模塊。')
if msg=='1':
relay. write_digital(1)
________________________
________________________
if msg=='0':
relay. write_digital(0)

01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
小結(jié)回顧
請(qǐng)同學(xué)按照下列提示進(jìn)行總結(jié)回顧：
1.學(xué)到了哪些知識(shí)與技能？
2.提升了哪些方面的能力？
3.生成了怎樣的觀點(diǎn)？
01 準(zhǔn)備過程
02 整體結(jié)構(gòu)
03 重點(diǎn)說明
04 名詞解釋
作業(yè)布置
1.項(xiàng)目實(shí)施作業(yè)
請(qǐng)各小組對(duì)項(xiàng)目探究的階段成果進(jìn)行整理并提交，整理內(nèi)容：
（1）搭建對(duì)象、項(xiàng)目方案與小組分工表
（2）智能終端輸出模塊的控制、使用說明及其評(píng)價(jià)
（3）智能終端的Python代碼控制
2.課后挑戰(zhàn)作業(yè)（書本P57的“挑戰(zhàn)”部分）

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