第4单元第12课《联网LED灯控制系统方案设计与实施》课件＋素材【河北大学版】《信息科技》八年级

(课件网) 第四单元 第12课 联网LED灯控制系统方案设计与实施 （河北大学版）八年级 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 核心素养目标 信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任 掌握家庭电路改造中的用电安全规范，了解设备网络连接的安全风险，不违规操作高压电路。 学会使用开发板、面包板搭建控制电路，尝试通过网页或 APP 实现远程控制，提升数字工具操作与技术创新能力。 拆解控制系统的设计流程，分析信息在系统各组件间的流动逻辑，培养用技术解决 “远程控灯” 实际问题的思路。 认识控制系统在智能家居中的应用价值，明确其与物联网三层架构的对应关系，提升对智能控制技术实际应用的敏感度。 02 新知导入 02 新知导入 智能灯光系统是智能家居重要部分，可设不同灯光模式，支持语音、传感器控制，还能与其他智能设备联动，核心是远程控制，能解决学生寝室 “谁最后关灯” 难题，需设计可网络控制的系统。 问题情境 图4-6灯具联网控制 03 新知讲解 控制灯具有很多种方法，各种方法实现的难易程度不同，实现的具体功能也有所不同。为了实现灯具的远程控制，应该如何设计方案并实施呢？ 03 新知讲解 一、需求分析 智能灯光系统可以实现灯具开关控制、灯光亮度控制，甚至可以调节灯光的色彩。这需要根据具体需求来设计。 实践与探究 03 新知讲解 我们的智能灯光系统需要实现哪些功能？填写表4-5，完成智能灯光系统的功能需求分析。 试一试 03 新知讲解 试一试 表4-5智能灯光系统功能需求表 功能 具体说明 在用户终端显示灯的开关状态 用户能够实时了解灯的开关状态 远程开关灯 通过手机应用软件或者相应服务平台网页控制灯的开关 灯光亮度调节 在用户终端调节灯光的亮度，满足不同场景的光线需求 灯光颜色调节 支持切换灯光颜色，营造不同氛围 定时开关灯 可设置定时开关灯，比如早晨定时开灯，晚上定时关灯 03 新知讲解 二、系统设计 物联网系统由感知层、网络层和应用层三层结构组成，对智能灯光系统需要分层进行功能设计。 03 新知讲解 根据智能灯光系统的功能需求补全图4-7中的输入与输出模块信息。 试一试 图4-7 智能灯光系统的输入与输出 输入 输出 智能灯光系统 控制指令 灯光的开启 / 关闭 03 新知讲解 1.确定信息的输入输出方式 智能手机为输入端，用户通过在手机应用软件的操作界面上点击“开”或“关”按键输入控制信息。智能灯光系统对输入的信息进行处理、分析后生成控制指令，输出指令信息，实现灯的开关控制。 03 新知讲解 试一试 尝试分析，在智能灯光系统中，信息在感知层、网络层和应用层之间是如何流动的？ 在智能灯光系统中，感知层收集灯光相关信息（如环境光线、用户操作等），通过网络层传输到应用层；应用层的控制指令（如开灯、调光等），经网络层传递到感知层，驱动灯光执行相应操作。 闭环信息流动 物联网的 “闭环信息流动” 是智能控制的关键，相比传统单向控制（如手动开关），闭环能让用户实时掌握设备状态，避免 “误操作”（如以为灯关了实际没关）。 小知识 03 新知讲解 03 新知讲解 2.明确系统的组成部分及信息流动方向 用户手机生成控制信息，经网络传至微控制器生成指令，指令驱动继电器 / 电子开关控制灯。 实现远程开关灯，系统需网络器件，感知层微控制器处理信息，应用层终端发指令和查状态。 图4-8智能灯光系统的组成及信息流动方向 继电器或电子开关 微控制器 网络连接器件 输入 输出 03 新知讲解 在智能灯光系统中，通过电路连接控制系统和灯具，通过无线局域网实现控制终端和控制系统之间的连接。生活中常用的无线局域网有Wi-Fi、蓝牙等多 ... ...