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1、 1 信息获取与控制 【教学目标】了解传感器的概念及其在信息系统中的作用。通过项目环境搭建，体验传感器信息获取的方式。通过编程实践，理解数据筛选和整理的意义。通过编程实践，体验常见的传感与控制机制。【学情分析】学生学习过信息技术基础知识，对计算机、网络、物联网等技术有基本了解；已经学习了Python 语言的基本概念，并掌握了基本的结构和算法；对现代生活中的信息系统有所观察和积累。【教学重点】理解传感器在信息系统中的作用。【教学难点】温度/湿度传感器的工作原理和数据筛选方法。【教学方法】项目教学和小组合作探究。【教学过程】教学环节 教学活动 时间 2 传感器情境导入 1生活中的传感器。问题：我们
2、的生活中有哪些设备中含有传感器？生活中的传感器举例：电子秤、自动水龙头、倒车雷达.2手机中的传感器。问题：我们的智能手机中有哪些传感器？手机中的传感器举例：光线传感器、距离传感器、陀螺仪.3 分钟 传感器的定义及项目引入 1传感器的定义。2传感器的功能。3智能家居系统引入温湿度传感器的作用。3 分钟 温湿度传感器 介绍 1温度/湿度传感器的功能介绍。2温度/湿度传感器的原理简介。3温度/湿度传感器的使用参数介绍。4温度/湿度传感器的引脚说明。5温度/湿度传感器的输出数据格式说明。3 分钟 实践 1 项目环境搭建 1系统环境的搭建和启动。2温度/湿度传感器的连接方法演示。3以小组为单位搭建项目环
3、境，连接温度/湿度传感器模块。5 分钟 实践 2 传感器数据读取 1运行 Python3 编程环境。2打开准备好的程序文件。8 分钟 3 3执行程序，观察传感器的输出数据。4教师参照代码文件进行程序结构讲解。实践 3 数据校验和筛选 1数据校验的意义。2数据校验的方法。方法一：使用输出量程校验。传感器的测量范围：温度为 050，湿度为2090%RH.方法二：使用校验码校验。传感器一次传送 40位的数据，数据前 16 位是与湿度相关的，中间 16 位是与温度相关的，最后 8 位是用来校验的。示例一：接收到的 40 位数据为：00110101 00000000 00011000 00000000
4、0100 1101（其中排列依次为：湿度高 8 位、湿度低 8 位、温度高 8 位、温度低 8 位、校检位 8 位）计算：00110101+00000000-00011000+00000000=0100 1101 3数据校验的代码讲解。10 分钟 问题扩展和解决 1提出问题，如何实现系统的阈值报警功能。2提示解决方法：安装报警灯，编写程序代码。6 分钟 数据的应用 和总结 1传感器的数据在信息系统中的应用。2本节课内容总结。2 分钟 4 6传感器与信息获取实践报告（样例）小组成员姓名：实践 1：环境搭建 任务：记录温度/湿度传感器与开源卡片计算机连接的引脚编号，填写在表 3.4-1 中。表 3.4-1 引脚编号记录表 实践 2：数据读取 任务：随机记录 5 组数据，至少包含一组你认为不合格的数据，填写在表 3.4-2 中。表 3.4-2 数据记录表 温湿度传感器引脚名称 卡片计算机引脚编号（BOARD）VCC DATA GND 序号 温度值 湿度值 1 2 3 4 5 5 实践 3：数据的校验和筛选 任务：你选择了哪种数据筛选办法？把程序代码写在下面。