内容正文:
八年级信息科技上册教学设计
课题
第8课 巧用蓝牙做工具
教学
目标
1. 了解蓝牙协议的基本原理及常见应用。
2. 了解近距离通信的主要特点。
3. 能够利用蓝牙开展实践,进一步理解物与物之 间近距离通信的过程。
教学
重点
1. 了解蓝牙协议
2. 认识近距离通信的特点
教学
难点
1.了解蓝牙协议
2.认识近距离通信的特点
教学
过程
教 学 内 容 与 师 生 活 动
设计意图和
关注的学生
情景导入:
在做讲座或上课时,有很多人会用到蓝牙翻页笔,只要按一下,就可以控制演示文稿翻页。
你可以借助物联实验设备,制作一个蓝牙翻页笔吗?
新授课:
一、了解蓝牙协议
1.什么是蓝牙
蓝牙是一种常见的近距离无线通信技术,多数手机、平板计算机、笔记本计算机都有蓝牙通信功能。
蓝牙既可以用于连接设备,也可以用来传输数据。
2.发展历程
蓝牙技术最早由瑞典爱立信公司于1994年开始研发,1998年成立了蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,简称SIG)。经过多年的发展,蓝牙技术不断更新和完善,目前已经广泛应用于各种领域。
蓝牙1.0和1.1版本:这两个版本的蓝牙技术主要用于手机、耳机等设备之间的通信,传输速率较低,只有721Kbps。
蓝牙2.0和2.1版本:这两个版本的蓝牙技术在传输速率和安全性方面有了很大的提升,传输速率达到了2.1Mbps,并且增加了安全简单配对(Secure Simple Pairing,简称SSP)功能,使得设备之间的配对更加方便和安全。
蓝牙3.0和4.0版本:蓝牙3.0版本引入了高速传输技术(HighSpeed,简称HS),传输速率可以达到24Mbps。蓝牙4.0版本则引入了低功耗蓝牙(Blue tooth Low Energy,简称BLE)技术,使得蓝牙设备的功耗更低,续航时间更长。
蓝牙5.0和5.1版本:蓝牙5.0版本在传输速率、传输距离和功耗方面都有了很大的提升,传输速率可以达到2Mbps,传输距离可以达到300米,功耗也更低。蓝牙5.1版本则引入了方向查找(DirectionFinding)功能,可以实现更加精确的位置定位。
学习活动1
蓝牙传输文件
1 准备一台具备蓝牙功能的计算机和一台具备蓝牙功能的智能终端。
2 在计算机中搜索附近的蓝牙设备,并与智能终端完成配对操作。
3 在计算机中的蓝牙管理界面启用接收文件功能。
4 利用蓝牙功能将智能终端中的一幅照片或一段视频发送至计算机。
学习活动2
制作蓝牙翻页笔
实践目的:用主控板的蓝牙功能设计一个蓝牙翻页笔,实现摇一摇就能控制计算机中演示文稿翻页的功能。
实践材料:蓝牙翻页笔一支、电脑一台、投影仪一台等。
实践步骤:
1.连接蓝牙翻页笔将蓝牙翻页笔的电源开关打开,然后按下翻页笔上的连接按钮,使其进入连接模式。在电脑上打开蓝牙设置,搜索附近的蓝牙设备,找到蓝牙翻页笔后,点击连接按钮进行连接。
2.测试蓝牙翻页笔:连接成功后,打开一个演示文稿或文档,测试蓝牙翻页笔的上下翻页、激光笔等功能是否正常。如果功能不正常,可以检查蓝牙连接是否稳定,或者重新连接蓝牙翻页笔。
3. 分析蓝牙翻页笔的工作原理:设备搭载蓝牙芯片,在工作范围内发送无线电信号寻找另一个蓝牙设备,一旦找到并配对成功,便可以互相通信。
在使用蓝牙翻页笔的过程中,观察蓝牙翻页笔与电脑之间的通信过程。
蓝牙翻页笔是如何通过蓝牙技术实现与电脑的连接和通信的。翻页的方式可以使用下面多种形式。
(1) 摇一摇翻页(2)按键翻页(3)喊一喊翻页
4.注意事项
(1) 在连接蓝牙翻页笔时,要确保电脑的蓝牙功能已经打开,并且蓝牙翻页笔处于连接模式。
(2) 在使用蓝牙翻页笔时,要注意保持蓝牙连接的稳定性,避免距离过远或有障碍物干扰。
(3) 在分析蓝牙翻页笔的工作原理时,要结合所学的蓝牙技术知识进行思考,不要盲目猜测。
模拟实现蓝牙翻页功能
(1)编写实现蓝牙翻页功能的程序,主要代码如图8.2所示。主控板与计 算机建立蓝牙连接后,不断获取加速度传感器采集的数据,当主控板摇晃 时,就通过蓝牙协议向计算机发送一条控制指令。
(2)把程序烧录到主控板中
配对与测试
(1)参照学习活动1的操作,建立主控板与计算机的蓝牙连接。连接成功 后,计算机显示“已连接”,显示屏显示“蓝牙设备已连接”。
(2) 摇晃主控板,观察计算机中的演示文稿是否自动翻页。
二、近距离通信协议的特点
RFID、NFC和蓝牙都是常见的近距离通信协议,虽然它们的实现方式 不同,但有着许多共同点。
1.低功耗
受供电限制,近距离无线通信设备的功耗往往都不能太高,所以蓝牙发展成了低功耗蓝牙。
2.低延时
在近距离通信中,数据的交换往往都是瞬间完成的。例如,在使用无线鼠标、无线键盘时,需要在极短的时间内完成指令传输;在使用心率带、血压计时,需要实时获取检测的数据。实时性在这些近距离通信的场景中尤为重要,是许多物联设备正常工作的基本保障。
3.数据格式简单
在互联网中传输数据时,需要通过多个节点转发数据。为了保障数据传输的可靠性,需要一系列协议对原始数据进行封装。而设备之间的近距离通信不需要经过这些过程,其传输的数据格式更简单。
拓展与提升
过去的家用遥控器大多使用红外线通信控制,现在的家用遥控器主要 使用哪种通信技术?这两种通信技术有哪些优缺点?
课堂总结
1.蓝牙通信的基本过程和主要应用。
2.实践活动——用蓝牙传输文件和制作蓝牙翻页笔。
3.近距离通信具有低功耗、低延时和数据格式简单等特点。
板
书
设
计
第8课 巧用蓝牙做工具
一、了解蓝牙协议
二、近距离通信协议的特点
教
学
反
思
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