高一信息技術 （必修2）課時10-第二單元-2-6小型信息系統(tǒng)的組建（第二課時）-課件

高一—教科版—信息技術—第二單元2.6小型信息系統(tǒng)的組建第二課時知識回顧紅外線發(fā)射管紅外線接收管紅外信號電信號輸入處理通電開關控制開關三極管小馬達輸出

簡單的信息系統(tǒng)只是根據(jù)獲取到的信號控制電路通斷，沒有對信息進行智能化的判斷和處理。第1課時“組建紅外線傳感系統(tǒng)”實驗第2課時“組建超聲波測距警報系統(tǒng)”實驗本節(jié)課時安排實驗目的

利用開源硬件（如Arduino）組建超聲波測距警報系統(tǒng)，體驗信息的采集、傳輸、判斷等處理過程。實驗要求

利用超聲波傳感器組建超聲波測距警報系統(tǒng)，嘗試使用智能主機來控制、管理傳感信號，并進行判斷、處理，以完成報警功能，探究智能化信息系統(tǒng)的工作原理與工作過程。

實驗設備Arduino電路板超聲波模塊有源蜂鳴器實驗效果展示實驗原理1.信息系統(tǒng)輸入存儲處理輸出控制實驗原理2.超聲波測距開始計時停止計時發(fā)射信號和返回信號的時間差t即超聲波經(jīng)過了2S的時間。實驗原理2.超聲波測距已知：音速v=340米/秒，超聲波發(fā)射與接收總的距離為2S，超聲波發(fā)射到返回的時間為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)實驗原理3.開源硬件（Arduino）

開源硬件（OpenSourceHardware）是指用與自由及開源軟件相同的方式設計的計算機和電子硬件。實驗原理3.開源硬件（Arduino）

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。它就像一臺微型計算機的主板，可以通過編程來進行信息的智能化處理。實驗原理實驗步驟一、認識實驗部件（一）開源硬件（如Arduino電路板）實驗步驟（二）超聲波模塊

超聲波模塊是一種測量前方障礙物的模塊，每隔一段時間通過控制端（Trig）引腳發(fā)送一次信號，信號碰到障礙物會返回，被接收端（Echo）引腳接收。一、認識實驗部件實驗步驟（三）有源蜂鳴器

有源蜂鳴器中的“源”指的是震蕩源，只要給有源蜂鳴器通直流電，就可以發(fā)出響聲。一、認識實驗部件實驗步驟二、電路連接實驗步驟二、電路連接此處放視頻“1.有源蜂鳴器連接.mp4”實驗步驟二、電路連接此處放視頻“2.超聲波模塊連接.mp4”實驗步驟二、電路連接此處放視頻“3.連接主板與計算機.mp4”實驗步驟三、程序設計Arduino自帶的是C++編程語言，在本實驗中并不作編程要求。只需要對老師提供的程序進行調(diào)試、上傳，感受主機對所傳感信號的采集、判斷等處理過程即可。實驗步驟三、程序設計此處放視頻“4.編譯和上傳程序.mp4”實驗步驟四、測試超聲波測距警報系統(tǒng)1.通過障礙物、飛行物等測試超聲波測距警報系統(tǒng)，觀察系統(tǒng)的反應。2.對照實驗裝置與程序代碼檢測、調(diào)整、完善系統(tǒng)。實驗步驟四、測試超聲波測距警報系統(tǒng)此處放視頻“5.測試超聲波測距警報.mp4”實驗討論針對基本Arduino程序代碼，對照實驗效果總結(jié)信息系統(tǒng)中智能主機的作用，分析智能信息系統(tǒng)的基本工作流程。根據(jù)兩組實驗，對比簡單信息系統(tǒng)和智能信息系統(tǒng)的工作原理、工作流程的異同點，總結(jié)兩者各自的特點和優(yōu)勢。實驗分析實驗分析實驗分析實驗分析障礙物超聲波傳感器超聲波輸入存儲/處理傳輸Arduino主板控制有源蜂鳴器輸出蜂鳴聲控制實驗分析簡單信息系統(tǒng)智能化信息系統(tǒng)成本低無需編程實現(xiàn)容易功能單一不便拓展成本較高需要軟硬件結(jié)合實現(xiàn)較復雜功能強大可靈活拓展拓展提升修改程序，使蜂鳴器在距離障礙物較遠時發(fā)出頻率較低的警報聲，距離較近時發(fā)出頻率較高（更急促）的警報聲，實現(xiàn)類似倒車雷達的警示效果。根據(jù)實驗過程中對信息系統(tǒng)的理解和感受，通過網(wǎng)絡查找，對高速公路上的超速檢測報警系統(tǒng)進行分析和解釋。課堂小結(jié)1.體驗并學會了小型信息系統(tǒng)的搭建2.理解了信息系統(tǒng)的工作過程3.掌握了紅外線對射傳感器和超聲波測距傳感器的應用4.學會了如何判斷輸入傳感器和輸出傳感器5.理解了利用智能主機控制傳感器數(shù)據(jù)的工作原理謝謝觀看！高一—教科版—信息技術—第二單元2.6小型信息系統(tǒng)的組建（第2課）答疑實驗指導超聲波具有在同種媒質(zhì)中以恒定速率傳播的特性，而在不同媒質(zhì)的界面處，會產(chǎn)生反射現(xiàn)象。利用這一特性，可以通過測量發(fā)射波與反射波之間的時間差，達到測量距離的作用。有的組在實驗中雖然線路連接和編程都沒錯誤，但調(diào)試運行時蜂鳴器就是不響，這時需要考慮硬件本身的問題，適時進行更換。習題解析1.開源硬件延伸著開源軟件代碼的定義，包括電路原理圖、材料清單、設計圖等都使用開源許可協(xié)議，可自由使用分享，完全以開源的方式去授權(quán)。（）A.對 B.錯

解析：開源硬件這個詞主要是用來反映自由釋放詳細信息的硬件設計，如電路圖、材料清單和電路板布局數(shù)據(jù)，通常使用開源軟件來驅(qū)動硬件。是開源文化的一部分?！塘曨}解析2.超聲波傳感器每隔一段時間發(fā)送一次超聲波信號，然后在碰到障礙物時自動返回一個距離值，不需要我們進行計算。（）A.對 B.錯√解析：超聲波傳感器只能發(fā)送和接收信號，要依靠智能主機測得發(fā)送信號與返回信號之間的時間差，并通過編程計算才能得到障礙物與超聲波模塊的距離。習題解析3.超聲波測距警報系統(tǒng)的工作原理和紅外遙控風扇系統(tǒng)完全相同，因為它們都是小型的信息系統(tǒng)。A.對 B.錯解析：前者是簡單的信息系統(tǒng)，只依賴元件自身的轉(zhuǎn)換信號功能實現(xiàn)電路通斷，沒有使用智能主機來控制、管理傳感信號，并進行判斷和處理。后者是智能化的信息系統(tǒng)，使用了Arduino主板進行編程控制，在工作原理和工作流程上并不完全相同?！塘曨}解析4.以下屬于接觸式傳感器的是。（）A.紅外線傳感器

B.超聲波傳感器C.壓力傳感器

D.噪聲傳感器接觸式的。

解析：紅外線、超聲波、噪聲傳感器都是屬于非接觸式的?！塘曨}解析5.