内容正文:
2.4 《传感与控制》(第二课时)
年级
高二年级
课时
2课时
课题
2.4 《传感器信息获取实践》
教学
目标
1. 能够使用智能终端获取传感器信息(核心素养:数字化学习与创新)
2. 分析智能终端中各模块的功能(核心素养:数字化学习与创新)
教学
重难点
重点: microbit板的使用
难点: microbit板的使用
教学
准备
教学过程
师生活动
设计意图
一、
任务驱动
创设情境
温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素都深刻影响我们的日常生活,请制作一个环境监测装置,若出现异常能够报警提醒
①如何监测环境温度
②传感信息如何获取
明确课堂目标,梳理学习任务
二、
micro:bi简介
1.micro bit开发板可以获取传感信息,并且能通过串口和计算机通信。可以通过BXY编写开发板程序
2.介绍micro bit
集成了5×5 LED点阵灯、2个可编程按钮、连接引脚、温度传感器、运动传感器 (加速度和指南针)、无线通讯,通过无线电和蓝牙、USB 接口、麦克风和嗡鸣器。
简单了解microbit的组成
三、
实践练习任务一
显示
1.BXY界面介绍与使用
2.显示输出micro:bit正面有5*5的LED显示屏,可以用来显示图案和文字;每个点的亮度范围:0~9;
①display.show() 分屏显示
②display.scroll() 滚动显示
③sleep(x) 程序暂停x毫秒(1秒=1000毫秒)
④print() 向串口输出
任务一
①在点阵屏上显示自己的姓名缩写并输出到串口
②在点阵屏上显示内置图案,
③尝试设计自定义图案
总结sleep()函数的作用,如何循环显示
实践练习促进学生应用
完成子任务
通过程序对比理解sleep()函数的作用
四、
实践练习任务二
获取传感器数据
1.如何获取传感器信息?
内置传感器:温度传感器,三轴加速计,指南针
任务二
获取温度传感器数据temperature(),microbit板上显示display.scroll(),并串口输出温度print()
温度实时监测,显示屏根据温度变化而变化
温度实时判断,根据不同温度显示屏输出不同内容
设计不同层次任务使学生逐步应用循环和分支语句
五、
演示+调试
任务三
按钮+串口通信
1.按钮
按钮表示 button_a/button_b A/B按钮
常用函数is_pressed()/was_pressed()/ get_presses()
按下/按过/按的次数
2.串口通信microbit板可以通过串口发送/接收计算机信息
microbit端使用uart相关函数,(bxy中编辑)
python借助pyserial模块(IDLE中编辑)
3.任务三 调试源代码,测试串口通信
让学生直接调试简单了解按钮以及串口通信
六、
演示+讲授
任务四
引脚以及外接模块
1引脚:micro:bit的底部边缘金属条,pin表示
引脚可通过鳄鱼夹引出,支持读取传感器数据,控制舵机与RGB灯带等,也可使用扩展板连接(更稳定)
2.读取外接模块
read_analog()/read_digital() 读取模拟量/数字量
write_analog()/write_digital() 写入模拟量/数字量
模拟信号:可以变化的连续范围:如声音,光线等
数字信号:只有1和0
任务四:制作一个温度警报系统,当温度过高时提醒
将温度传感器,led发光模块连接到扩展板对应的引脚
通过 USB 线将 micro:bit 与计算机相连
编写程序读取传感器的温湿度值
判断输出高低电平控制LED灯的亮灭
采用演示的方式,让学生理解引脚的作用,以及如何读取和写入外接模块
课
堂
小
结
传感信息获取实践
1.显示 display.show( ) display.scroll( )
2.获取传感信息
3.连接外部模块 pin.read/write_analog()/digital()
反
思
评
价
本节课主要任务是利用智能终端实现对传感数据的获取,并且能够互动控制。在教学过程中鼓励学生自主探究。MicroPython的基础语法跟python类似,因此可以结合必修一的内容让学生综合应用,锻炼学生计算思维。
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