第二单元，探索1-物联网的传感技术　课件　2025-2026学年苏科版（2023））初中信息科技八年级上册

该初中信息科技课件聚焦物联网数据采集中的传感器选择与应用，从万物互联时代背景导入，通过“温故而知新”复习传感器定义、原理及常见类型，结合无锡无人驾驶公交车视频引导小组讨论避障传感器选择，搭建从旧知到新知的学习支架。 其亮点在于以情境化视频和小组合作培养信息意识，借助Linkboy编程仿真平台开展超声波测距实验提升计算思维与数字化学习能力。采用项目式探究与仿真实践结合的教学方法，小结强调“需求为先”原则，助力学生提升问题解决能力，教师可高效实施实践教学。

昨天，江苏无锡开行了一条由远程安全员监控的纯无人驾驶小巴线路，一起去看一看。这款自动驾驶小巴为环绕一体式座舱设计，内设7座，借助全车搭载的激光雷达系统、视觉系统、毫米波雷达系统等传感器，小巴可以360度覆盖，感知周边的车流人流，实时调整运行轨迹和车速。有三套，一个安全机制的，一个就是车子自己就会非常聪明的开始跑。其次就是我们的路测，他会告诉他路边有没有什么安全风险的问题。第三个我们会在远程会监控这辆车子，如果说前两套都失效的话，我们远程也可以进行接管。据了解，该自动驾驶小巴于2023年开始投运，已在有安全员的模式下，在示范运营区域安全运行超过5000公里。此次投入七辆纯无人驾驶小巴进行试运行，市民可在规定区域内免费乘坐体验。 超声波测距仿真实验之菜鸟级 控制器反复执行 字符串清空 信息显示器清空 字符串+=数字超声波测距器障碍物距离 信息显示器在第24行第24列显示信息字符串当前值 结束 控题反执行】 字符来清空 字游串+：致字植声凌克器速明地距南 如吴随声液测更浴海得排距离>300小 信物兄示器清型 4公1州边火 交进时的的泊灭 父承灯绿灯点克 占添年吗品停止 德息旦示器在第2行革2四利旦示信▣'stance 信●示器在第②函行第②因列旦示值。字行审当前通 否则 如臭值南凌签博得物距离0网 信已足示带清空 交评灯绿灯袖灭 有等鸡名快止 交州灯德火 必匠对点阅 信息旦示器在2行菌2四列旦示德息attention的 信息旦示器在第2四行革24别是示信。字符审当前酒 供点示法空 交证灯西治灭 必通了绿影灯8灭 安译灯还灯弃 有源鸣器发声 信息旦示器在蜗②行第2函列是示信包dn97 信是示器在②四行漏②四旦示信息字村审当时值 超声波测距仿真实验之入门级 控制器反复执行 字符审清空 字符审+=数字超声波测距器障碍物距离 如栗超声波测距器障碍物距离>300 信息显示器清空 信息显示器在第24行第48列显示信息字符串当前值 有源蜂鸣器停止 香则 信息显示器清空 信息显示器在第24行第48列例显示信息字符串当前值 有源蜂鸣器发声 结束 超声波测距仿真实验之进阶级模拟倒车雷达的工作过程。超声波传感器主要用于短距离测距，在汽车尾部安装多个超声波传感器，能迅速感知周边障碍物的距离，在倒车时就能及时发出警报。让我们在实验室里模拟倒车雷达的工作过程，实验准备组装在一起的智能开发版和扩展版超声波传感器、USB数据线、杜邦线编程软件。实验过程用杜邦线连接扩展板和超声波传感器。注意连线的规范。一般来说我们使用红线连接电源VCC接口，用黑线连接地线GND接口。Trick echo所连接的扩展板数字接口编号可以自己选择，请记录trick和echo的接口编号，启动编程软件，在扩展模块中添加外接传感器。加载HCS204超声波传感器。接下来我们开始编写程序。首先初始化超声波传感器，设定触发和回响的端口编号。然后定义变量X用来存放超声波传感器测量的距离值，并将测量单位设置为厘米，最后用循环语句实现连续测量超声波传感器到物体的距离，并在显示屏上显示出来。用USB数据线连接智能开发板和计算机，打开扩展版电源开关。在编程软件中选择所要连接的设备，将程序下载至智能开发版中并运行。当物体靠近超声波传感器时，观察显示屏上的数值。请你利用实验器材测量物体的距离或高度，完善表格。如何适时发出避障的提示呢？我们可以通过编程实现，当距离小于30厘米时，智能开发板集成的蜂鸣器即可发出警示音。 探索1物联网的传感技术——传感器的选择和应用 学习任务单 活动一：温故而知新 1. 什么是传感器？（ ）  A. 一种存储数据的设备 B. 一种检测装置  C. 一种计算机硬件 D. 用于传输数据的 2 . 旋转自动门一般用以下哪种传感器实现？（ ）  A. 光学传感器 B. 声音传感器 C. 位置传感器 D. 红外传感器 3. 下列哪个传感器用于检测物体是否处于运动状态？（ ）  A. 温度传感器 B. 湿度传感器 C. 加速度传感器 D. 压力传感器 4. 下列哪个传感器可以用于汽车倒车雷达？（ ）  A. 声音传感器 B. 气体传感器 C. 气敏传感器 D. 超声波传感器 5.传感器的工作原理：传感器的主体一般由 和 组成。敏感元件能 获取被测物体的某种信息，完成传感功能;转换元件能将敏感元件获取的测量值转换成可 处理的 。从而帮助人们实现对物理世界的感知。 活动二：采集数据 结合无锡无人驾驶公交车的视频，请大家分小组讨论：在智能交通系统中，为了实现避障功能，可以选择哪些传感器？将结果填入表格中（友情提示：可以通过百度AI搜索查询） 采集数据 传感器 辅助泊车、盲区检测 超声波传感器 活动三：利用linkboy平台进行超声波传感器测距仿真实验。 实验步骤： 第一步：实验准备。 主板(Arduino主控板)、超声波测距器（传感输入模块）、屏幕（液晶显示屏模块）、信息显示器（功能扩展模块中的字符屏显示功能扩展）、点阵字符显示器（功能扩展模块中的点阵字符扩展） 第二步：连线。 第三步：画流程图。 第四步：编程。 第五步：测试实验。 活动四：交流评价 维度 评价内容 自我评价 同伴评价 项目 认知 充分理解项目的价值与意义 积极参与项目学习全过程 具有良好的合作意识 目标 达成 正确选择合适的传感器 能够使用linkboy平台完成超声波测距仿真实验 学科网（北京）股份有限公司 $$ 这个时代，是万物互联的时代。神奇的物联网通过“感觉器官”——传感器感知环境、获取信息，时刻感知并影响着我们的生活。在实际应用中，我们又应该如何选择合适的传感器来解决不同场景中的数据采集问题呢？ 探索1 物联网的传感技术 ——传感器的选择和应用 第二单元 物联网的数据采集 1. 什么是传感器？ A. 一种存储数据的设备 B. 一种检测装置 C. 一种计算机硬件 D. 用于传输数据的 2 . 旋转自动门一般用以下哪种传感器实现？ A. 光学传感器 B. 声音传感器 C. 位置传感器 D. 红外传感器 3. 下列哪个传感器用于检测物体是否处于运动状态？ A. 温度传感器 B. 湿度传感器 C. 加速度传感器 D. 压力传感器 4. 下列哪个传感器可以用于汽车倒车雷达？ A. 声音传感器 B. 气体传感器 C. 气敏传感器 D. 超声波传感器 5.传感器的工作原理：传感器的主体一般由 组成。敏感元件能获取被测物体的某种信息，完成传感功能;转换元件能将敏感元件获取的测量值转换成可处理的 。从而帮助人们实现对物理世界的感知。 B. 一种检测装置 D. 红外传感器 C. 加速度传感器 D. 超声波传感器 温故而知新 敏感元件、转换元件 电信号 泛在感知 智能物联 泛在感知 智能物联 传感器的选择之需求为先 结合无锡无人驾驶公交车的视频，请大家分小组讨论：在智能交通系统中，为了实现避障功能，可以选择哪些传感器？将结果填入表格中（桌面上活动二：采集数据）（友情提示：可以通过百度AI搜索查询） 采集数据 传感器 辅助泊车、盲区检测 超声波传感器 结合无锡无人驾驶公交车的视频，请大家分小组讨论：在智能交通系统中，为了实现避障功能，可以选择哪些传感器？将结果填入表格中（桌面上活动二：采集数据）（友情提示：可以通过百度AI搜索查询） 采集数据 传感器 识别道路标记、交通信号灯、行人、车辆等物体、检测车道偏离、辅助泊车等 图像传感器（摄像头） 检测距离、速度、位置 激光雷达 辅助泊车、盲区检测，近距离避障 超声波传感器 基于温度差异检测障碍物 红外传感器 …… …… 传感器的选择之需求为先 超声波传感器 倒车雷达通常选用哪种传感器呢？ 激光传感器、红外传感器等都可以用于倒车雷达。 倒车雷达普遍选用超声波传感器是因为成本低、易于安装和维护、穿透力强、测量精度高以及安全性好。 “适合的就是最好的！” 思考：倒车雷达只能选用超声波传感器吗？ 实验探究之开源硬件+编程软件——模拟倒车雷达工作过程 linkboy编程仿真平台 实验探究之编程仿真——超声波传感测距仿真 第一步：准备实验器件 主板(Arduino主控板)、超声波测距器（传感输入模块）、屏幕（液晶显示屏模块）、信息显示器（功能扩展模块中的字符屏显示功能扩展）、点阵字符显示器（功能扩展模块中的点阵字符扩展） 实验探究之编程仿真——超声波传感测距仿真 第二步：连线。 Linkboy的优势是当我们将鼠标指向器件的接口时会有连线的提示，我们根据提示连好线就可以了。 超声波测距器上共有4个接口，1个红色的VCC是电源接口，2个绿色的输入OR输出接口，1个黑色的GND（地线）接口。 开始 超声波测距 初始化 显示距离 实验探究之编程仿真——超声波传感测距仿真 第三步：画流程图。 流程图可以帮助我们梳理编程思路。 实验探究之编程仿真——超声波传感测距仿真 第四步：编程。 实验探究之编程仿真——超声波传感测距仿真 第五步：测试实验。 点击“仿真”按钮，并改变超声波测距器上方的数据条，验证实验结果。 实验探究之编程仿真——超声波传感测距仿真 传感器应用领域 拓 展 畅想未来智能教室 小结 在传感器的选择和应用中，我们要需求为先，根据具体的需求选择不同类型的传感器，并将其转化为可供处理的数据。 利用编程仿真平台linkboy进行超声波传感器测距仿真实验。 感谢同学们的合作，再见！ Wxmm_9020230808 Lavf60.20.100 $$