第18课 土壤湿度控制好（课件）2025-2026学年六年级全一册信息科技人教版

第18课 土壤湿度控制好 过程与控制（六年级） 土壤湿度控制好 02 能熟练绘制算法流程图。 学习目标 03 通过体验采集数据的过程，进一步了解阈值的作用和闭环控制的特点。 01 了解土壤湿度控制系统的工作原理。 土壤湿度控制好 问题情景 茁壮成长的植物 植物的根 土壤湿度控制好 了解土壤湿度控制系统的基本组成 分析土壤湿度控制系统工作原理 01 02 学习内容 03 分析控制土壤湿度的算法 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 学习活动1：了解土壤湿度控制系统的基本组成 土壤的含水量会极大地影响农作物的产量和大部分植物的生长。因此，土壤湿度对于灌溉计划的安排，对于农作物根系的发育、养分吸收和光合作用等过程都起到非常关键的作用。 计算 土壤湿度控制 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 智能种植大棚中土壤湿度控制系统主要包括土壤湿度传感器、计算机和网络、浇灌设备等。通过土壤湿度传感器采集土壤的湿度数据，当采集的数据低于设定的阈值时，启动浇灌设备增加湿度；反之，浇灌设备停止工作。 土壤湿度监控示意图 学习活动1：了解土壤湿度控制系统的基本组成 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 检测土壤湿度 主控板计算 浇灌设备工作 土壤湿度控制系统的基本组成 （土壤湿度数据可以用百分比表示，如土壤湿度为70%~80%。 每种植物都有其土壤湿度要求。） 土壤湿度控制好 土壤湿度控制算法 利用传感器采集5个不同的土壤湿度数据，观察显示的湿度数据以及喷灌器是否喷水。 了解基本组成 分析工作原理 学习活动2：分析土壤湿度控制系统的工作原理 💧 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 第一步：观察简易土壤湿度控制系统的组成 水泵 接P0、P1口 土壤湿度传感器 接M2口 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 第二步：主控板刷入程序 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 1 2 3 4 5 对应的土壤湿度数据 1900 喷灌器是否喷水 是 数据记录表 你的发现：土壤湿度传感器中设定的湿度阈值大约是___________。 第三步：数据记录 注意： 所采集的5个数据，要大体分布合理，不能都偏小或偏大，这样才能找到阈值； 日常生活中往往用百分比来描述土壤湿度（如土壤湿度60%），但利用传感器采集的数据不一定是百分比，要以实际使用的传感器为准。 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 土壤湿度改变，相当于改变了控制系统的什么？导致控制系统发生什么变化？ 土壤湿度的改变，相当于改变了控制系统的输入，经过计算，输出会发生相应的变化，导致喷灌器的状态也随之变化，从而实现对土壤湿度的控制。 土壤湿度控制好 土壤湿度传感器检测的是土壤湿度（连续量），然后根据这个数据，按特定的计算规则生成控制喷灌器工作的指令（开关量）。查看学习活动2中记录的湿度阈值，补充控制土壤湿度的算法流程图，填写土壤湿度与喷灌器状态真值表。 了解基本组成 学习活动3：分析控制土壤湿度的算法 分析工作原理 土壤湿度控制算法 输入土壤湿度数据 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 土壤湿度控制算法流程图 不启动喷灌器 启动喷灌器 土壤湿度超过阈值？ 是 否 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 土壤湿度超过阈值 喷灌器启动 土壤湿度与喷灌器状态真值表 1 0 0 1 用1和0填写（1表示“是”，0表示“否”）。 土壤湿度控制好 了解基本组成 分析工作原理 土壤湿度控制算法 2.如果要结束控制系统的工作，是否要断开电源开关？ 1.“监测土壤湿度—判断湿度是否超过阈值—控制喷灌器工作”这个过程是否属于闭环控制？ 1.是，属于闭环控制！ 2.如果要结束控制系统的工作，是否要断开电源开关？ 2.是，需要断开电源开关 土壤湿度控制好 搭建一个小型土壤湿度控制系统。 拓展与提升 土壤湿度控制好 拓展与提升 土壤湿度控制系统的实验设备 主控板*1 土壤湿度传感器*1 水泵*1 4pin连接线*1 土壤湿度控制好 第一步：主控板连接土壤湿度传感器和水泵 水泵 接P0、P1口 土壤湿度传感器 接M2口 拓展与提升 土壤湿度控制好 第二步：编写程序 读取土壤湿度值，如果湿度值不超过阈值，水泵开启，否则，水泵关闭。 拓展与提升 土壤湿度控制好 第三步：主控板刷入程序 拓展与提升 土壤湿度控制好 第四步：功能测试（土壤湿度传感器插入花盆土壤中，水泵的一条水管放在水中，另一条水管放在花盆里） 💧 拓展与提升 土壤湿度控制好 拓展与提升 同学们，动手操作吧！体验传感器采集数据的过程，感受土壤湿度阈值对浇水设备的控制作用。 土壤湿度控制好 活动结论： 1.干燥土壤的湿度数据为 _______，水泵是否开启：_______（是/否）。 2.湿润土壤的湿度数据为 _______，水泵是否开启：_______（是/否）。 阈值设定过低可能会导致土壤过于干燥。 阈值设定过高则可能导致过早启动浇水，浪费水资源。 拓展与提升 土壤湿度控制好 搜索资料了解几种你感兴趣的植物的土壤湿度要求。 课后作业 土壤湿度控制好 学习总结 02 能熟练绘制算法流程图。 03 通过土壤湿度控制系统的实践操作，进一步了解阈值的作用和闭环控制的特点。 01 了解了土壤湿度控制系统的工作原理。 谢 谢 THANK YOU $