第三单元 第9节 构建智能家居 的“大脑”课件 2024-2025学年湘电子版初中信息技术八年级下册

第9节 构建智能家居 的“大脑” 2. 利用makecode编写程序控制micro:bit开发板根据室温高低呈现不同的表情效果 学习任务 1. 掌握makecode编辑器的使用方法 3. 小组合作设计一款新颖的智能家居产品 新课导入 新课导入 新课导入 新课导入 我们可以看到，大多数的智能家居产品都借助了传感器，当传感器感应到某个条件，智能家居产品就像经过了“大脑”思考一样，做出相应的反应。 发挥想象力，我们也可以设计出让生活更便利的智能家居产品！ 一、工作规划 请同学们以5-8人为一组，小组对本节任务进行分析、讨论后，规划好自己的工作，参考过程如下： （1）依据你体验过的智能家居产品进行分析和借鉴； （2）构建管理文档，用来记录系统的功能设计、电子元器件选型、程序逻辑关系、项目实现过程，同时记录存在的问题； （3）利用makecode编辑器编写程序的逻辑结构，赋予“大脑”判断功能； （4）利用micro:bit开发板或micro:bit模拟器测试程序； （5）检验“大脑”逻辑判断的合理性，与小组成员讨论，提出改进方案。 二、智能家居项目分析——核心功能设计 1. 了解导航系统工作的基础 同学们或多或少都会体验过智能家居或者其他智能产品。小组内讨论一下，分析你们接触过的智能产品，积累经验和认识。同时思考还有哪些改善家居环境的创意功能，并进行功能分析设计，将归纳的设计思路填写在下面的表中。 三、初识micro:bit开发板的图形化编程工具——微软makecode编辑器 四、利用makecode“基本方块”设计智能家居的表情 为作品设计一系列丰富的表情，更能够体现智能家居的交互性。本节利用makecode编辑器的“基本方块”来控制micro:bit板载的发光二极管（简称LED）点矩阵呈现各种表情。 我们来试试显示三种表情：微笑、冷漠、难过。 四、利用makecode“基本方块”设计智能家居的表情 在makecode编辑器的方块区中选择“基本方块”中的“显示 LED方块”或者“显示图标方块”可以组成不同的表情；在脚本区可以进行程序的编写；在模拟测试区可以预览程序执行的效果。 五、利用makecode“逻辑方块”设计智能家居的“大脑” “大脑”是智能家居程序的逻辑控制核心。程序的逻辑控制直接关系着智能家居的各个模块能否稳定运行。我们可以通过micro:bit板载的按钮来控制micro:bit板载的LED点矩阵显示出不同的表情，“大脑”程序的逻辑流程图如下。 五、利用makecode“逻辑方块”设计智能家居的“大脑” 程序流程图中的分支判断，需要使用“逻辑方块”中的“条件方块”，通过单击“条件方块”左下角的“+”按钮，可以拓展分支流程。 六、利用makecode“输入方块”增加智能家居的“感觉” 实现能够进行逻辑判断的智能“大脑”后，我们可以借助micro:bit板载的传感器增加智能家居的“感觉”。micro:bit开发板的主芯片能够反馈温度的数值，可以实现温度传感器的功能。我们需要使用“输入方块”中的“温度方块”获取温度数值。 六、利用makecode“输入方块”增加智能家居的“感觉” 为了将“温度”参数加入前面的程序中，使用“温度是否大于 27℃且小于30℃”的判断条件代替“A 键是否被按下”，使用“温度是否大于 30℃”的判断条件代替“B 键是否被按下”。编写程序时需要考虑两个问题： （1）如何比较环境实际“温度值”与预设固定温度值？ 提示：使用“逻辑方块”中的“比较方块”可以完成环境实际“温度值”与预设固定温度值的比较。 （2）如何编程实现“温度是否大于 27℃且小于30℃”的判断条件？ 提示：使用“逻辑方块”中的“布尔方块”，选择“与”功能可以连接关系为“且”的两个判断条件。那么，“温度是否大于27℃且小于30℃”的判断条件对应的编程方块应该为“____”与“____”（温度值可以用字母“T”来表示)。 七、小组内测试交流与提出改进建议 现在我们已经掌握makecode编辑器的全部基本功能，请各小组充分利用micro:bit开发板的板载元件完成智能家居作品——“智慧大脑”。 小组成员互相交流和分享程序设计思路，并利用图形化编程的方法完成程序的逻辑梳理。可以通过模拟测试来验证程序的正确性，不断调试以得到最佳效果。编程时重点考虑如下问题： （1）能否按照设计的结构完成程序编写； （2）编写的程序能否在模拟器上正确运行； （3）编写的程序能否在开发板上正确运行； （4）我将如何改进：__________________________ 练习与思考 （1）展示你的“智慧大脑”作品，谈谈你的设计思路与程序逻辑思路。 （2）你在编写程序与使用micro:bit开发板的过程中遇到了什么问题？采用了哪些解决办法？ （3）在后面的活动中你想给智能家居项目添加什么样的功能？ （4）判断按键是否按下时，可以使用“输入方块”中的“触发方块”——“当按钮 A 被按下”，也可以使用“逻辑方块”中的“判断方块”和“输人方块”中的六边形“逻辑方块”——“当按钮 A 被按下”。思考这两种编程方式的区别与联系。 $$