第20课 反馈控制有算法课件2025-2026学年人教版八年级信息科技全一册

第20课反馈控制有算法 简易物联系统实践 学习目标 1.了解基于数据分析设计算法的方法,熟悉执行器的使用方 法。 2.了解系统整合的一般方法。 物联系统中的反馈与控制是基于算法实现的。 物联花盆系统需要增加执行模块, 物联系统中的反馈与控制是基于算法实现的。物联花盆 系统需要增加执行模块,以便向现实世界采取行动。 数据、算法、反馈和执行器的关系 LED 数据 算法 反馈 执行器 输出设备 输出设备 本课关注问题 自动灌溉 设计算法 数据分析 控制执行器 控制执行器 如何基于数据分析设计算法? 如何控制执行器? 温度 土壤湿度 光照强度天气预报 自动灌溉 根据土壤湿度的分析结果确定上下限值 1.根据土壤湿度的分析结果,确定合适的土壤湿度上限值、下限值。 在前面的课程中,学生已经分小组采集了三个不同花盆的土壤湿 湿度数据,并通过取平均值的方法确定了土壤在干燥、适中和湿 在学 湿润时的传感器数据。 习活动中,可以设定土壤湿度的上限值为3000,下限值为2000 3000 hum_max=3000, hum_min=2000 2000 根据物联花盆系统的灌溉条件,将对应决策填入表20.1中 条件 条件-决策。 土壤湿度大于上限值-不灌溉。 大于上限值 土壤湿度小于下限值-灌溉。 小于下限值 土壤湿度介于上下限值之间,且天气预报下雨-不灌溉。 下雨 土壤湿度介于上下限值之间,且天气预报下雨-不灌溉。 不下雨 土壤湿度介于上下限值之间,且天气预报不下雨-灌溉。 光照强度大 土壤湿度介于上下限值之间,且光照强度大-提高下限值。 对灌溉条件进行整理 土壤湿度相关条件-决策表 土壤湿度大于上限值-不灌溉; 大于上限值 土壤湿度大于下限值且小于等于上限值- 天气预报下雨-不灌溉, 天气预报不下雨-灌溉, 介于上下限值之间 天气预报不下雨-灌溉, 光照强度大-提高下限值,光照强 强度小-恢复下限值; 小于下限值 土壤湿度小于下限值-灌溉 if Coosdid= solt tunanderstrang in (ke!) Cxnsudre a the soLs ninertralin) = fourd: if== Weghnrset ba wath one of 11ghnid teusa. motor 理解条件判断的嵌套结构 if if if= if 土壤湿度大 if if= 于下限值且小 于等于上限值 if= 实现自动灌溉 ⾃ 动 灌 主 要 代 图 20.2 M1 5秒 M1 简易物联灌溉系统核心流程 开始- 采集数据 显示数据- 上传数据 数据分析 结束 time.sleep() 否- -是- 判断是否 等待 控制水泵 等待一段时 否灌溉- 判断是否灌 段时间 灌溉- 间-结束 -在进行功能整合时的注意事项 13 硬件考虑因素 软件考虑因素 引脚使用 供电能力 程序结构 time.sleep() 系统资源 定时器功能 定时器 第14页-学习活动3:系统功能测试。 标题:根据需求清单对物联花盆系统项目进行功能测试。 硬件检查 在项目投入使用前,还需要进行系统调试。一方面要对比功能需求进行测试;另一方面则是 另一方则是让物联系进行整运行 , 以测试是否存在问题。对 联系统进行功能测试 , 包括 硬更件检查、网络测试和动态测试等。 1.硬件检查。在通电之前,仔细检查所有连线,确保连接正确。 1.硬件检查。 在通电之前,仔细检查所有连线,确保连接确意不要接错电源正负,否则可能导致讫 电路路损坏或烧毁。 还应检查传感器、执行器等硬件的连接是否正确,以及是否有物理损伤。 网络测试 动态测试 20.4探索功能护展 物物相连带来了无限的可能 功能扩展 与 1 机 交 人机交互扩展 红外热过电传感器 人工智能像头 网页养养按 手动并 人机交互 从数据处理与可视化上进行扩展 可以在网页端增加数据图表来直观地分析花盆环境数据,然后进一步探 素环境数据对绿植生长的影响。在设计物联系统时,还需要考虑后续系 系统功能的 展需求 , 从硬件角度 , 可以预 一些引来连接更萌多 的 器 和 执 ⾏ 器 , 从 软 件 ⻆ 度 , 可 以 计 合 的 程 序 架 , ⽅ 便 扩 展功能, 拓展与提升 1.选择一两个可以实现的创新功能,对已实现的 物联系统进行改造升级。 2.某物联门锁系统检测到门口有人停留时 会自动助像到的脸控功能,并将监控,并将监 控拉⾯⽤引款群挂选消息通知⽤⼾ , ⽤⼾可显⽰ 在房间间内的显示屏上。同时 , 系统会通 鸣器发 提示音,并在此物联门出提采音,传通过应用软 硬件角度 1.选择一两个可以实现的创新功能,对已 件推送消息通知⽤⼾、⽤⼾可以通过⼿机应⽤软件 软件角度 远程控制门锁。在此物联门锁系统中,数据采集、传 实现的物联系统进行改造升级。 输和反馈控制是如何实现的?可能会用到哪些硬件? 2.某物联门锁系统检测到门口有人停留 时,会自动启山会自动启动摄像 为将监控圈:软件岛为并会内 显景上。同时,石泽空过峰民出达示 音,并通过专位软什的按用求。 从硬件角度,可以预留一些引脚来传感 器和执行器,从软件角度,可以设计合理 的程序框架,方便护展功能、 物联门销系统 拓展与提升-物联门锁系统案例分析 数据采集 数据传输 反馈控制 $