3.1电梯系统巧分析（教学课件）-六年级信息科技下册同步教学（清华版·2024）

电梯系统巧分析 1 目 录 01 电梯控制系统包括哪些重要的子系统 02 子系统状态的表示方式有哪些 03 如何用虚拟平台实现子系统的功能 2 小清的妈妈结束了一天忙碌的工作，来到家楼下的电梯大厅，在一楼按下电梯上行键。电梯到达后，小清的妈妈走进电梯，刷卡确认身份，然后按下家所在的楼层——数字 6，电梯关闭并上行。当电梯稳稳停靠在六层，门再次自动打开，如图所示。 3 请概括出小清使用电梯时，电梯的主要工作过程吗？ 乘客选择楼层 电梯控制系统决策 电梯驱动系统动作 电梯门的开闭 4 结合电梯的使用过程和自己的生活经验，你能找到电梯控制系统主要有哪些子系统组成吗？小清和同学们纷纷提出了自己的见解。 5 探索 说一说，前面小清的妈妈在乘坐电梯的过程中使用了哪些子系统，它们都有什么作用？记录在下表中。 子系统的名称 子系统的功能 涉及的传感器及功能 刷卡验证系统 6 在我们的日常生活中，每天都会使用控制系统。 扫地机器人凭借其自主清扫和智能规划路线的能力，提升了家庭清洁的效率，让我们的生活变得更加便捷和舒适。然而，如果未遵循正确的使用规范，控制系统可能会带来严重的安全隐患。 在使用高压锅时，如果水位超过限定高度或止逆阀被小颗粒堵塞，可能会导致压力过高、安全阀失效及食物溢出等安全隐患。因此，严格遵循控制系统的安全使用规范，对保障我们的安全至关重要。 本节课，我们将共同探讨生活中控制系统的安全使用规范。 7 1. 电梯楼层呼叫系统中的开关量 小清妈妈到达电梯口，按下向上键呼叫电梯后，电梯接收到指令，到达小清妈妈所在楼层并打开电梯门。请你根据电梯楼层呼叫系统工作过程完成下面的工作过程示意图。 8 通过前面的学习，我们已经知道在控制系统中通常通过开关量实现对输入开关的感知和对设备状态的控制，常用二进制的 0 和 1 表示。例如，在呼叫系统中输入开关量时，开关量可以表示是否按下了向上键或向下键呼叫电梯；输出开关量时，开关量可以表示电梯是否到达，门是否开启。 9 2. 分析电梯楼层呼叫系统中开关量的关系 如果我们用二进制的 0 和 1 表示小清妈妈是否按了向上键呼叫电梯和电梯到达小清妈妈所在楼层是否开门的话，请把下表填写完整。 输入(是否按了向上键呼叫电梯) 输出(电梯到达所在楼层是否开门) 0 1 10 3. 寻找其他子系统中的开关量 电梯中很多子系统里都运用开关量，请结合各子系统的功能列举说明开关量的作用，并记录在下表中。 子系统 开关量的作用 刷卡验证系统 11 探索 你能找到电梯系统中其他子系统里的表示输入、输出的开关量之间的关系吗？请填写在下表中。 子系统中的开关量之间的关系表 输入( ） 输出( ） 0 1 12 虚拟硬件准备：主控板、OLED 显示屏、RGB 灯。 我们利用编程软件中的主控板上的按键 A 模拟向上键呼叫电梯，用OLED 显示屏显示电梯所在楼层以及是否开门，用 RGB 灯表示电梯运行方向。 软件准备：编程软件。 用编程软件上的输入、显示和 RGB 灯等指令模块模拟电梯呼叫子系统的输入、输出功能，用循环、逻辑、变量等常用指令模块实现算法功能，完成整个控制程序的编写。 流程图设计：结合要实现的呼叫子系统功能设计流程图。 程序编写：初始化程序设置并编写主程序。 13 14 首先关闭模拟系统所有的 RGB 灯，新建一个变量 louceng 用来表示电梯所在的楼层数，赋值为随机生成的 1 到 10 之间的整数，表示目前电梯停留的楼层数，最后通过显示指令显示在 OLED 显示屏上。电梯状态的初始化程序如图所示。 15 由于我们要时刻判断按键 A，所以需要一个“一直重复”的循环。进入循环后，如果按键 A 按下，表示小清妈妈按下了向上键呼叫电梯，这时根据电梯所在楼层进行判断；如果是在 2 层以上就会逐层下降一直到达 1 层为止，如果在 1 层就提示“电梯已开门，请进！” 同时 RGB 灯全部为红色。 16 探索 1. 理解程序中为什么需要同时判断按键 A 按下和电梯所在楼层为1层才能开门？如果只满足一种情况是什么具体场景，你能用语言描述出来吗？ 2. 如果电梯的状态初始化程序片段里，电梯楼层直接随机生成为 1，这时候电梯是什么状态，尝试用语言描述出来。 17 请根据生活中的观察与分析，尝试说出自动售货机系统可以分为几个主要的子系统。 你知道吗？ 18 谢谢观看 19 $$