第9课《认识开源硬件》 课件 2023—2024学年粤教版（2019）初中信息技术八年级下册

第九课 认识开源硬件 粤教版信息技术八年级下册 1 创设情境、激情引入 自主探究、学习新知 拓展练习、巩固提高 自我评价、课堂小结 教学目录 动画过渡页，请勿删除！ 2 当咖啡煮好时，咖啡壶会发出“吱吱”声提醒您！ 当邮箱有新邮件时，电话会发出警报通知您！ 闪闪发光、会说话、会唱歌、会跳舞的绒毛玩具陪伴着您! 根据光线强弱控制亮度的台灯,根据温度控制转速的风扇! 心率监测器，存储您每次骑脚踏车的记录！ 随着科技的发展，未来将会有更多的电子设备改变我们的生活 ——开源硬件Arduino UNO都可以为您实现。 在生活中，各种各样的电子设备给我们带来了便利，改变我们生活和工作的方式，请你列举一些生活实例说明电子设备是如何改变我们生活的? 谁改变了我们的生活？ 激情引入 本课学习目标 1、知道什么是开源硬件 2、了解开源硬件的基本用途 3、能够让Arduino板与计算机正确连接 4、能够实现对Arduino板的简单控制 学习目标 开源硬件能够让每个人按照自己的想法设计出各种电子设备。 开源硬件是指使用与开源软件相同的方式设计的计算机和电子硬件，开源硬件不仅设计图纸是公开的，而且还可以让人们对其进行修改开发，从而使得电子设备的设计变得简单。由于开源硬件采用模块化设计，因此，我们不需要对复杂电子元件进行组装，只需要关注各种模块的功能，像搭积木一样将这些硬件模块连接在一起即可使用。 什么是开源硬件 探究新知 常用的一些开源硬件 例如：Arduino板，树莓派和Micro:bit。 Arduino板 树莓派 Micro:bit 开源硬件 探究新知 Arduino（如右图） Arduino主要指的是控制板硬件，其有多种型号，最常见的也是我们将要使用的型号为Arduino UNO控制板，本单元全部使用Arduino UNO控制板作为主控硬件，所以后面提到到Arduino板指的都是Arduino UNO控制板。 它可以连接其他电子模块，通过编写专门的程序，可以让Arduino控制这些电子模块工作，把我们的想法变成现实的电子产品。 Arduino UNO Arduino板 探究新知 树莓派（如右图） 树莓派更像一台小型计算机，不仅有视频信号接口、USB接口、网络接口，而且如果将显示器和鼠标键盘连接到树莓派上，就可以像使用普通计算机一样使用各种软件，它不仅具备较强的计算能力，而且树莓派的体积仅一张银行卡大小，非常方便携带。 树莓派 树莓派 探究新知 Micro:bit（如右图） Micro:bit是专门为青少年学习设计的控制板，适合用来学习电子制作与编程，由于控制板上集成了LED、按钮和几种传感器，所以不需要连接其他模块就能实现很多功能，非常适合用来学习硬件的设计。 Micro:bit Micro:bit 探究新知 通过USB数据线可以将Arduino板与计算机连接，再通过在计算机中编写控制指令，然后把这些指令上传到Arduino板上即可让其按照我们的要求工作。 操作任务： 任务一：“看”，看一看老师展示的实物硬件，认识Arduino板。 任务二：“思”，“想一想如何把开源硬件与计算机连接起来？ 任务三：“摸”，“分组合作，以小组为单位，请同学们准备好如图6所示的硬件材料，动手摸一摸你所准备的各种硬件材料。  任务四：“装”，“分组合作，以小组为单位完成，使用USB数据线把Arduino板与计算机连接，如果第一次连接计算机还需要安装驱动程序，否则连接后即可识别硬件，然后在设备管理器中查看“端口”，找到你的Arduino UNO设备的串口编号是（ ），串号编号为“COM”字母后的数字，请你记录下来。 图6 Arduino板与计算机的正确连接 探究新知 实现对Arduino板的简单控制 第一步：Mixly软件的下载与安装 第二步：编写“闪烁LED.xml”小程序 任务五： 让Arduino板上自带的13号接口LED灯有规律地闪烁。 要Arduino板按照我们的要求工作，就需要编写相应的指令，在计算机中编写的这些指令，需要上传到Arduino板中，才能让其按照指令工作。 可以编写这些指令的软件有很多种，我们选择Mixly软件，使用打开功能，打开文件“闪烁LED.xml”，可以看到代码块（图7 ）。 模块含义是让Arduino板上自带的13号引脚（又称管脚）LED灯闪烁，“高”表示亮，“低”表示灭，延时确定亮或灭持续的时间。而这段代码会不停循环执行，所以会产生LED灯不停闪烁的效果。 图7 第三步：把小程序上传到Arduino板中 操作提示： 探究新知 请你把“任务五”中小程序的间隔时间参数修改为2000后，再次观察LED灯闪烁的频率，是否按照你的指令工作。 方法提示： LED灯闪烁频率是由我们上传的指令控制的，要控制LED灯的闪烁频率只要修改