(
课件网) 第三单元第四课： 警报采集结果 让植物守护神学会"说话" 从感知到预警的智能升级 教科版 2024 八年级上册 · 物联网数据采集 本课核心素养目标 信息意识 认识数据通过设定阈值可以产生预警价值。 计算思维 掌握"阈值"概念及"如果...那么..."逻辑。 数字化学习与创新 在采集器基础上创新集成声光报警功能。 信息社会责任 培养利用技术进行主动监测预警的责任意识。 聚焦：植物不会说话，但科技可以替它"发声" “植物不能讲话，当它所处的生活环境不好的时候，它自己没有办法告诉人们...” 现状分析 现有采集器： 只能显示数据 存在问题： 需要人工持续监控 改进需求： 自动预警，及时处置 核心任务 为温湿度采集器增加警报功能，当采集结果超出适宜范围时自动报警。 问题链 如何判断"不正常"？ → 如何让机器自动判断？ → 如何有效报警？ 探索：警报功能应该加在哪里？ 数据采集 传感器 数据传输 数据线 数据处理 主控板 数据输出 液晶屏 结论：警报功能是在 数据输出与反馈 步骤中的重要改进。 思考题：在输出环节，除了显示数据，我们还能增加哪些反馈方式？ 探索：确定植物的"舒适区" 实践任务：测量记录表 植物栽培实验室盆栽编号：____ ├─ 适宜温度范围：20℃ ~ 23℃ ├─ 适宜湿度范围：40% ~ 60% ——— 测量时间：____年____月____日 操作提示：使用上节课的采集器测量健康植物环境，记录稳定数值范围，确定预警边界值。 概念建立：阈值引入 通过测量，我们发现健康植物的生存环境有一个稳定的范围。这个范围的边界值，就是我们要找的 阈值 。 温度阈值： 最低 20℃ , 最高 23℃ 湿度阈值： 最低 40% , 最高 60% 能量加油站：阈值 (临界值) 什么是阈值？ 阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值和最高值。 生活实例： 水在 0℃ 以下结冰 (凝固阈值) 考试成绩 60分 及格 (及格阈值) 阈值 阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值和最高值。例如，在我们的警报采集结果的实验中，针对温度会有两个阈值：一个是会发出警报的最高值，也就是当环境温度超过这个最高温度时就会发出警报；另一个是会发出警报的最低值，也就是当环境温度低于这个最低温度时也会发出警报。 设计：智能判断的逻辑流程 补全指南：在循环中，我们需要加入四个独立的判断条件来实现预警功能。 6. 循环开始 7. 更新温度数据 8. 更新湿度数据 9. 如果 温度数据 < 20 → 那么 蜂鸣器鸣响 10. 如果 温度数据 > 23 → 那么 蜂鸣器鸣响 11. 如果 湿度数据 < 40 → 那么 蜂鸣器鸣响 12. 如果 湿度数据 > 60 → 那么 蜂鸣器鸣响 13. 延迟3000毫秒 14. 返回第6步循环 注意：四个判断条件相互独立，需要分别编写。 实践第一步：硬件确认与连接 主控板 必须带有蜂鸣器模块 DHT11 环境温湿度 土壤传感器 土壤湿度 重要提示：硬件连接方式与上一课完全相同。请确保传感器引脚连接牢固。 引脚分配示例：环境传感器 → P21 ，土壤传感器 → P22 实践：编程实现 - 程序架构设计 初始化部分 初始化传感器(P21, P22) 和 定义变量(temp, humidity) 显示设置部分 设置标题"温湿度检测" 和 温度/湿度显示区域 主循环部分 读取数据 更新屏幕 【新增】阈值判断模块 延迟3秒 重点：在保持上节课功能基础上，在数据更新之后、延迟之前增加阈值判断模块。 实践：编程实现 - 阈值判断核心代码 # 初始化与显示设置（与上节课相同） ... # 主循环 whileTrue: # 读取并更新数据 temp_data = env_sensor.read_temperature() humidity_data = soil_sensor.read_humidity() # 更新屏幕显示（与上节课相同） ... # 【新增】阈值判断与报警 if temp_data <20: buzzer.on() # 蜂鸣器响 if temp_data >2 ... ...
