2.6小型信息系统的组建课件2022-2023学年教科版（2019）高中信息技术必修2（33张PPT）

(课件网) 高�———教科版—信息技术—第二单元 2.6 小型信息系统的组建 知识回顾 红外线发射管 红外线接收管 红外信号 电信号 输入 处理 通电开关 控制 开关三极管 小马达 输出 简单的信息系统只是根据获取到的信号控制电路通断，没有对信息进行智能化的判断和处理。 第1课时 “组建红外线传感系统”实验 第2课时 “组建超声波测距警报系统”实验 本节课时安排 实验目的 利用开源硬件（如Arduino）组建超声波测距警报系统，体验信息的采集、传输、判断等处理过程。 实验要求 利用超声波传感器组建超声波测距警报系统，尝试使用智能主机来控制、管理传感信号，并进行判断、处理，以完成报警功能，探究智能化信息系统的工作原理与工作过程。 实验设备 Arduino电路板 超声波模块 有源蜂鸣器 实验效果展示 实验原理 1.信息系统 输入 存储 处理 输出 控制 实验原理 2.超声波测距 开始计时 停止计时 发射信号和返回信号的时间差t即超声波经过了2S的时间。 实验原理 2.超声波测距 已知：音速v=340米/秒，超声波发射与接收总的距离为2S，超声波发射到返回的时间为t。 2S=vt 即：S=vt/2 =340(米/秒)*t(微秒)/2 =34000(厘米/秒)*t/1000000(秒)/2 =17*t/1000(厘米) 实验原理 3.开源硬件（Arduino） 开源硬件（Open Source Hardware）是指用与自由及开源软件相同的方式设计的计算机和电子硬件。 实验原理 3.开源硬件（Arduino） Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。它就像一台微型计算机的主板，可以通过编程来进行信息的智能化处理。 实验原理 实验步骤 一、认识实验部件 （一）开源硬件（如Arduino电路板） 实验步骤 （二）超声波模块 超声波模块是一种测量前方障碍物的模块，每隔一段时间通过控制端（Trig）引脚发送一次信号，信号碰到障碍物会返回，被接收端（Echo）引脚接收。 一、认识实验部件 实验步骤 （三）有源蜂鸣器 有源蜂鸣器中的“源”指的是震荡源，只要给有源蜂鸣器通直流电，就可以发出响声。 一、认识实验部件 实验步骤 二、电路连接 实验步骤 三、程序设计 Arduino自带的是C++编程语言，在本实验中并不作编程要求。只需要对老师提供的程序进行调试、上传，感受主机对所传感信号的采集、判断等处理过程即可。 实验步骤 四、测试超声波测距警报系统 1.通过障碍物、飞行物等测试超声波测距警报系统，观察系统的反应。 2.对照实验装置与程序代码检测、调整、完善系统。 实验讨论 针对基本Arduino程序代码，对照实验效果总结信息系统中智能主机的作用，分析智能信息系统的基本工作流程。 根据两组实验，对比简单信息系统和智能信息系统的工作原理、工作流程的异同点，总结两者各自的特点和优势。 实验分析 实验分析 实验分析 实验分析 障碍物 超声波传感器 超声波 输入 存储/处理 传输 Arduino主板 控制 有源蜂鸣器 输出 蜂鸣声 控制 实验分析 简单信息系统 智能化信息系统 成本低 无需编程 实现容易 功能单一 不便拓展 成本较高 需要软硬件结合 实现较复杂 功能强大 可灵活拓展 拓展提升 修改程序，使蜂鸣器在距离障碍物较远时发出频率较低的警报声，距离较近时发出频率较高（更急促）的警报声，实现类似倒车雷达的警示效果。 根据实验过程中对信息系统的理解和感受，通过网络查找，对高速公路上的超速检测报警系统进行分析和解释。 课堂小结 1.体验并学会了小型信息系统的搭建 2.理解了信息系统的工作过程 3.掌握了红外线对射传感器和超声波测距传感器的应用 4.学会了如何判断输入传感器和输出传感器 5.理解了利用智能主机控制传感器数据的工作原理 习题解析 1.开源硬件延伸着开源软件代码的定义，包括电路原理图、材料清单、设计图等都使用开 ... ...