資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
中學(xué)八年級(jí)信息科技教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 第12課 刷卡開(kāi)鎖易實(shí)現(xiàn)
核心素養(yǎng)目標(biāo) 信息意識(shí)：使學(xué)生意識(shí)到 RFID 技術(shù)在門禁系統(tǒng)中對(duì)信息識(shí)別與處理的重要性，了解其如何通過(guò)電子標(biāo)簽編碼傳遞關(guān)鍵信息。計(jì)算思維：幫助學(xué)生理解刷卡開(kāi)鎖過(guò)程中控制模塊對(duì)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的邏輯判斷與處理算法，建立起初步的程序邏輯框架。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：鼓勵(lì)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)資源和編程工具，自主探索 RFID 門鎖系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)，如查閱電子標(biāo)簽編碼規(guī)范、學(xué)習(xí)舵機(jī)控制代碼示例等。信息社會(huì)責(zé)任：強(qiáng)調(diào)學(xué)生在使用和開(kāi)發(fā) RFID 門鎖系統(tǒng)時(shí)，要遵循相關(guān)的隱私保護(hù)法規(guī)和道德規(guī)范，確保用戶信息安全。
教學(xué)重點(diǎn) RFID 門鎖系統(tǒng)的工作流程。刷卡開(kāi)鎖功能的輸入、計(jì)算和輸出模塊分析與實(shí)現(xiàn)。編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)刷卡開(kāi)鎖及相關(guān)功能拓展。
教學(xué)難點(diǎn) 理解控制模塊對(duì)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的判斷邏輯和處理方式。準(zhǔn)確編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽編碼與用戶身份數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及顯示功能。
教學(xué)方法 講解，演示
學(xué)習(xí)方法 探索，討論
教學(xué)用具 計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)
教 學(xué) 過(guò) 程
導(dǎo)入新課 傳統(tǒng)的機(jī)械鎖只能使用鑰匙開(kāi)鎖。鑰匙不僅容易被復(fù)制，而且丟失后可 能需要更換鎖體。把日常生活的門鎖與 RFID 有機(jī)結(jié)合，不僅使感應(yīng)卡有了 鑰匙的功能，還能對(duì)鑰匙進(jìn)行管理。把門鎖與射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合，感應(yīng)卡就有了鑰匙的功能。 刷卡開(kāi)鎖功能是如何實(shí)現(xiàn)的？
教學(xué)過(guò)程 12.1 了解刷卡開(kāi)鎖的工作流程RFID 門鎖系統(tǒng)由內(nèi)置電子標(biāo)簽的門禁卡、讀卡器、控制模塊和鎖體等 組成。門禁卡一旦靠近讀卡器，存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)就會(huì)被讀卡器自動(dòng) 讀出來(lái)并發(fā)送至控制模塊，控制模塊判斷數(shù)據(jù)正確后，控制打開(kāi)門鎖。學(xué)習(xí)活動(dòng) 1描述 RFID 門鎖系統(tǒng)的工作過(guò)程。12.1 了解刷卡開(kāi)鎖的工作流程RFID 門鎖系統(tǒng)由內(nèi)置電子標(biāo)簽的門禁卡、讀卡器、控制模塊和鎖體等 組成。門禁卡一旦靠近讀卡器，存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)就會(huì)被讀卡器自動(dòng) 讀出來(lái)并發(fā)送至控制模塊，控制模塊判斷數(shù)據(jù)正確后，控制打開(kāi)門鎖。12.2 分析刷卡開(kāi)鎖功能依據(jù) RFID 門鎖系統(tǒng)的工作過(guò)程，一個(gè)完整的刷卡開(kāi)鎖功能可以分為輸 入、計(jì)算和輸出三個(gè)模塊，如表 12.1 所示。表 12.1 刷卡開(kāi)鎖功能分析模塊硬件實(shí)現(xiàn)思路輸入模塊電子標(biāo)簽、RFID 讀卡器讀取電子標(biāo)簽的編號(hào)計(jì)算模塊主控板用列表存儲(chǔ)電子標(biāo)簽編號(hào)，判斷 編號(hào)是否在列表中輸出模塊舵機(jī)模擬打開(kāi)門鎖學(xué)習(xí)活動(dòng)2體驗(yàn)舵機(jī)模擬開(kāi)鎖1. 連接主控板和舵機(jī)。舵機(jī)是一種位置（角度）調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)器。常見(jiàn)的舵機(jī)可調(diào)節(jié) 角度為 0°到 180°,可以用來(lái)模擬系統(tǒng)要輸出的開(kāi)鎖動(dòng)作。2. 實(shí)現(xiàn)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)模擬開(kāi)鎖功能，主要代碼如圖 12.1 所示。3. 把程序燒錄到主控板，觀察舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。（學(xué)習(xí)活動(dòng) 2 的重點(diǎn)是讓學(xué)生通過(guò)連接舵機(jī)和運(yùn)行程序，了解 硬件連接的步驟和執(zhí)行程序的工作過(guò)程。servo 類是用于控制舵機(jī) 的類，通過(guò)設(shè)置角度來(lái)控制舵機(jī)的位置，可以根據(jù)需要靈活設(shè)定）學(xué)習(xí)活動(dòng)3任務(wù) 1 設(shè)計(jì)模擬實(shí)現(xiàn)算法把電子標(biāo)簽編碼作為用戶身份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在列表中，當(dāng)獲取的門禁卡編碼 在列表中時(shí)，執(zhí)行開(kāi)鎖動(dòng)作。任務(wù) 2 實(shí)現(xiàn)刷卡開(kāi)鎖功能1. 連接 RFID 讀卡器模塊、主控板和舵機(jī)。2. 把第 7 課中記錄的電子標(biāo)簽編號(hào)保存在列表中。3. 編程實(shí)現(xiàn) RFID 刷卡開(kāi)鎖功能，主要代碼如圖 12.2 所示。（學(xué)習(xí)活動(dòng) 3 重點(diǎn)聚焦兩個(gè)問(wèn)題，一是如何預(yù)先存儲(chǔ)小區(qū)住戶 的門禁卡數(shù)據(jù)，二是如何判定獲取的門禁卡數(shù)據(jù)是合法的。教師 可以采取講解示范的策略，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“功能分析—硬件搭建— 編程實(shí)現(xiàn)—測(cè)試驗(yàn)證”功能實(shí)現(xiàn)的流程，形成解決問(wèn)題的路徑， 為后續(xù)的學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。）
課堂小結(jié) 1．電子標(biāo)簽的編碼具有唯一性。2．RFID門鎖系統(tǒng)可以劃分為輸入、計(jì)算、輸出模塊。3．利用RFID技術(shù)，可以模擬實(shí)現(xiàn)刷卡開(kāi)鎖功能。
分層作業(yè) 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入小區(qū)人員的精準(zhǔn)管理，通常將門禁卡和業(yè)主身份數(shù)據(jù)關(guān) 聯(lián)，利用標(biāo)簽編號(hào)的唯一性來(lái)標(biāo)識(shí)用戶身份。嘗試實(shí)現(xiàn)用戶刷門禁卡時(shí)，在 顯示屏上顯示用戶姓名。
板書(shū)設(shè)計(jì) 第12課 刷卡開(kāi)鎖易實(shí)現(xiàn)
課后反思 通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì) RFID 門鎖系統(tǒng)有了較為全面的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐體驗(yàn)。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)硬件連接和代碼編寫(xiě)部分表現(xiàn)出較高的興趣，但部分學(xué)生在理解控制模塊的邏輯和復(fù)雜代碼編寫(xiě)時(shí)遇到困難。在今后的教學(xué)中，可增加更多的實(shí)例演示和小組討論環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識(shí)與技能，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作的指導(dǎo)和反饋，提高教學(xué)效果。
組長(zhǎng)審批、
簽字 年 月 日
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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