資源簡(jiǎn)介

(共23張PPT)
第五單元 智能種植有方法
第18課 土壤濕度控制好
年 級(jí)：六年級(jí) 學(xué) 科：信息科技
匯報(bào)人：任小希
第18課 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1
2
3
進(jìn)一步了解土壤濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。
能繪制土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖。
進(jìn)一步了解連續(xù)量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及閾值的作用。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
情境導(dǎo)入
往年，小夏媽媽比較擔(dān)心院子里種的西紅柿幼苗，由于雨水偏多，幼苗的根腐爛。今年，小夏搭建了種植園控制系統(tǒng)，就能比較精準(zhǔn)地控制土壤的濕度，保證幼苗的存活率了。
一起走進(jìn)這個(gè)土壤濕度控制系統(tǒng)，分析它是怎么工作的。
第18課 課堂導(dǎo)入
學(xué)習(xí)活動(dòng)
1 了解土壤濕度控制系統(tǒng)的基本組成
3 分析濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程
2 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
土壤的含水量會(huì)極大地影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和大部分植物的生長(zhǎng)。土壤濕度過(guò)低，影響植物生長(zhǎng)的速度和品質(zhì)，嚴(yán)重缺水則會(huì)導(dǎo)致植物枯萎和死亡。而土壤濕度過(guò)高，土壤通氣性變差，會(huì)造成爛根死根等，從而影響植物的正常生長(zhǎng)。因此，灌溉是作物生長(zhǎng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
　　在土壤濕度控制系統(tǒng)中，主要包括土壤濕度傳感器、系統(tǒng)控制器、水泵等相關(guān)硬件模塊。
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
一、了解土壤濕度控制系統(tǒng)的基本組成
準(zhǔn)備好就開(kāi)始體驗(yàn)吧！
種植體驗(yàn)
點(diǎn)擊圖片進(jìn)入游戲
一、了解土壤濕度控制系統(tǒng)的基本組成
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
　　 土壤濕度控制系統(tǒng)工作流程
檢測(cè)土壤濕度數(shù)值
計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行指令下達(dá)
噴灌控制
輸入
計(jì)算
輸出
　　土壤濕度傳感器是用于檢測(cè)土壤中的水分的傳感器。土壤濕度傳感器通過(guò)判斷土壤中水分含量的多少來(lái)判定土壤濕度的大小。
工作過(guò)程：當(dāng)傳感器探頭懸空時(shí)，土壤濕度傳感器輸出的值為0；當(dāng)傳感器探頭插入土壤中時(shí)，電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，輸出土壤濕度值。
【問(wèn)題】濕度控制系統(tǒng)是如何利用土壤濕度傳感器完成土壤含水量的控制呢？
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
一、了解土壤濕度控制系統(tǒng)的基本組成
土壤濕度傳感器檢測(cè)的是土壤的濕度（連續(xù)量），然后根據(jù)這個(gè)量控制水泵的開(kāi)關(guān)（開(kāi)關(guān)量）。如果把這個(gè)系統(tǒng)中的土壤濕度閾值設(shè)為60%—70%，請(qǐng)根據(jù)下圖補(bǔ)充土壤濕度超過(guò)70%的控制算法流程圖，并填寫(xiě)輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)的真值表。
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖
補(bǔ)充完善土壤濕度超過(guò)70%的算法流程圖。
土壤濕度是否超過(guò)70%？
不啟動(dòng)噴灌設(shè)備
啟動(dòng)噴灌設(shè)備
看看左邊三個(gè)答案，應(yīng)該放到哪個(gè)框里？
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
思考一下這個(gè)控制系統(tǒng)是什么類型？
不啟動(dòng)噴灌設(shè)備
啟動(dòng)噴灌設(shè)備
土壤濕度是否超過(guò)70%？
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖
補(bǔ)充完善土壤濕度低于60%的算法流程圖。
土壤濕度是否低于60%？
不啟動(dòng)噴灌設(shè)備
啟動(dòng)噴灌設(shè)備
看看左邊三個(gè)答案，應(yīng)該放到哪個(gè)框里？
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
這是一段閉環(huán)控制的過(guò)程，無(wú)論檢測(cè)的值是否超過(guò)閾值，系統(tǒng)都會(huì)重復(fù)檢測(cè)，直至結(jié)束。
啟動(dòng)噴灌設(shè)備
不啟動(dòng)噴灌設(shè)備
土壤濕度是否低于60%？
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法流程圖
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法真值表
根據(jù)你們小組所選植物對(duì)濕度的要求來(lái)設(shè)定閾值，并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算（判斷條件），然后填寫(xiě)真值表（1表示是，0表示否）。
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
濕度是否超過(guò)閾值 噴灌設(shè)備是否啟動(dòng)
濕度值和噴灌設(shè)備狀態(tài)真值表
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法真值表
是（1）
否（0）
關(guān)閉（0）
啟動(dòng)（1）
根據(jù)你們小組所選植物對(duì)濕度的要求來(lái)設(shè)定閾值，并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算（判斷條件），然后填寫(xiě)真值表（1表示是，0表示否）。
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
濕度是否低于閾值 噴灌設(shè)備是否啟動(dòng)
是（1）
否（0）
濕度值和噴灌設(shè)備狀態(tài)真值表
二、 完善土壤濕度控制系統(tǒng)算法真值表
開(kāi)啟（1）
關(guān)閉（0）
三、分析濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
1. 再次打開(kāi)土壤濕度模擬程序，體驗(yàn)把濕度傳感器、顯示器、噴灌器連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易的濕度控制系統(tǒng)。
2. 噴灌器開(kāi)始工作時(shí)，記錄當(dāng)前顯示器上的數(shù)據(jù)；噴灌器停止工作時(shí)，記錄當(dāng)前顯示器上的數(shù)據(jù)。
三、分析濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
把活動(dòng)過(guò)程中觀察的數(shù)據(jù)填寫(xiě)到下面的表格中。
濕度控制系統(tǒng)工作過(guò)程分析（虛擬仿真） 改變濕度 的方法 傳感器讀值范圍 設(shè)定的閾值
閾值設(shè)定 60%-70% 低濕度值_______，啟動(dòng)噴灌器 高濕度值_______，關(guān)閉噴灌器 土壤濕度<_____
啟動(dòng)噴灌器
60%
70%
60%
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
濕度改變了，傳感器獲取的濕度值也改變了，控制系統(tǒng)隨后的工作環(huán)節(jié)會(huì)發(fā)生什么改變呢？
分析：濕度改變了，相當(dāng)于改變了系統(tǒng)過(guò)程中的什么？導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生什么變化？
會(huì)改變“計(jì)算”環(huán)節(jié)得到的結(jié)果。
會(huì)導(dǎo)致噴灌設(shè)備工作狀態(tài)發(fā)生改變。
三、分析濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程
三、分析濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
我們?cè)賮?lái)結(jié)合這個(gè)示意圖分析輸入和輸出的數(shù)據(jù)類型。
輸出
噴灌設(shè)備
濕度傳感器
處理裝置
（設(shè)定濕度值）
（土壤濕度值）
計(jì)算
連續(xù)量
開(kāi)關(guān)量
閾值
輸入
回顧：閾值——又叫臨界值，是指一個(gè)效應(yīng)能夠產(chǎn)生的最低值或最高值。在這里指番茄幼苗生長(zhǎng)所需濕度值60%-70%。
知識(shí)補(bǔ)充：水泵的工作原理
第18課 學(xué)習(xí)活動(dòng)
三、分析濕度控制系統(tǒng)的工作過(guò)程
　　 1. 土壤濕度控制系統(tǒng)要用到濕度傳感器。
　　 2. 濕度數(shù)據(jù)屬于連續(xù)量，在控制系統(tǒng)中進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要設(shè)定閾值。把數(shù)據(jù)與閾值進(jìn)行判斷，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量，生成控制指令，控制噴灌器開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。
3. 改變土壤濕度，相當(dāng)于改變了系統(tǒng)的輸入，導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出（狀態(tài)）發(fā)生了相應(yīng)的變化，中間經(jīng)歷了計(jì)算的環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的控制。
4. 土壤濕度的監(jiān)控屬于閉環(huán)控制，需要人工干預(yù)才能停止閉環(huán)控制的過(guò)程。
第18課 課堂總結(jié)
根據(jù)土壤濕度閾值補(bǔ)充流程圖和真值表
土壤濕度閾值設(shè)為60%~70%，請(qǐng)根據(jù)下圖繪制土壤濕度超過(guò)70%的算法流程圖，并填寫(xiě)輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)的真值表。
土壤濕度<濕度閾值
澆水
土壤濕度>濕度閾值
停止?jié)菜?br/>第18課 拓展與提升

展開(kāi)更多......

收起↑