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课件网) 第四课：制作智能盆栽浇水器 智能盆栽浇水器的设计与实现 本演示将介绍如何设计和实现一个智能盆栽浇水系统，利用反馈控制原理实现自动化浇水。 学习目标 1 知识目标 理解土壤湿度传感器原理及数据传输方式；掌握反馈控制在自动浇水系统中的核心作用。 2 能力目标 能自主搭建自动浇水系统，包括硬件连接和程序编写；学会利用物联网平台上传和分析湿度数据。 3 素养目标 培养科学探究、动手实践和数据分析能力，认识智能农业及其对社会和环境的积极影响。 导入： 1 数据采集功能 学习如何采集智能浇水器的数据 2 反馈控制功能 了解如何实现自动控制和反馈控制 3 物联网传输 将土壤湿度数据传输至物联网平台进行分析 4 远程指令 学习如何远程发送指令对系统进行干预 探索： 做一做： 判断下图哪种家 用电器具有反馈控制功 能，能实现自动控制。 在你认为有此功能的图 下面的括号中画“√”。 能量加油站： 1 与环境交互 能够感知土壤湿度值并响应土壤湿度的变化。 2 自主运行 可以自主调控土壤湿度值。 3 通信 可以通过网络与物联网平台传输数据。 写一写： 理解了智能浇水器的特点，结合前面学习的知识，我们一起来设计一款 智能浇水器。请将下面的具体方案补充完整。 (1)与环境交互：智能浇水器通过_____感知土壤湿度值。 (2)自主运行：智能浇水器的_____通过比较人们设定的湿度阈值与_____,并做出判断，决定是否启动水泵。 (3)通信：智能浇水器采集的数据通过_____的通信方式传输到网络端。人们可以在网络端设置智能浇水器的湿度阈值，实现远程控制。 写一写： 理解了智能浇水器的特点，结合前面学习的知识，我们一起来设计一款 智能浇水器。请将下面的具体方案补充完整。 (1)与环境交互：智能浇水器通过土壤湿度传感器感知土壤湿度值。 (2)自主运行：智能浇水器的主控板通过比较人们设定的湿度阈值与测定的湿度阈值,并做出判断，决定是否启动水泵。 (3)通信：智能浇水器采集的数据通过无线网络的通信方式传输到网络端。人们可以在网络端设置智能浇水器的湿度阈值，实现远程控制。 设计： 智能浇水器是一个闭环控制系统，请分组讨论、分析它的组成部分，补全下面的框图。 设定的土壤湿度值 比较器 控制量 土壤湿度值 电磁继电器 主控板 水泵 土壤湿度传感器 根据上面的讨论结果，与小组成员一起讨论智能浇水器的工作流程，补全下面的智能盆栽浇水器工作流程图。 开始 初始化：设定土壤湿度值、 显示界面、配置网络 采集土壤湿度值 物联网平台 土壤湿度是否低于设定值？ 电磁继电器吸合，启动水泵 电磁继电器断开、关闭水泵 结束 核心概念 土壤湿度传感器 电阻/电容式测量，输出模拟或数字信号 主控板（控制器） 接收传感器信号，进行数据处理和逻辑判断 反馈控制原理 闭环控制流程：检测湿度 → 比较阈值 → 控制水泵 → 再次检测 系统组成 土壤湿度传感器 输入模块，检测土壤湿度 主控板 计算模块，处理数据并控制系统 电磁继电器 + 水泵 执行模块，根据指令浇水 物联网平台 数据存储与分析模块 软件逻辑与流程 初始化 设定湿度阈值，显示界面配置 1 采样与比较 周期性读取湿度值，与设定值比较 2 执行控制 低于阈值 → 开启水泵；达到阈值 → 关闭水泵 3 数据上传 将湿度数据和水泵状态上传物联网平台 4 实践制作 1 准备器材 主控板、电池盒、土壤湿度传感器、电磁继电器、水泵、导线 2 硬件搭建 连接传感器、继电器和水泵到主控板 3 程序编写 初始化、设置采样时间、主程序逻辑编写 4 调试与运行 检查传感器值稳定性，调整采样间隔，观察数据上传 2.连接硬件： 3.编写程序： (1)初始化。 初始化程序需要完成设定变量、设置主控板液晶屏显示界面，此次程 ... ...
