第25课 学习探究新工具课件 -2025-2026学年川教版初中信息科技八年级下

该初中信息科技课件聚焦物联网应用探索，核心知识点涵盖物联网三层架构、micro:bit主控板及传感器执行器、MakeCode图形化编程，通过智能音箱等生活实例导入，构建“感知-传输-处理”知识脉络，以项目实践为支架衔接硬件认知与编程应用。 其亮点在于以生活情境激发信息意识，通过智能夜灯等项目培养计算思维，利用图形化编程与硬件搭建提升数字化学习能力。采用项目式教学，学生在实践中掌握问题分解与算法设计，教师可依托清晰案例提升教学效率。

第五单元 物联网应用探索 第25课 学习探究新工具 信息技术（八年级全一册） 1.7.2013 大家好，欢迎来到今天的信息技术课。今天我们将一起进入一个充满魔力的世界——物联网。我们将探索物联网背后的秘密，并学习一些非常酷的新工具，比如小巧而强大的micro:bit。准备好开启你的科技探索之旅了吗？让我们开始吧！ ‹#› 我们身边的“魔法” 智能音箱 它如何听懂你的话？又从哪里获取天气信息？这背后是语音识别与网络数据的完美协作。 “小爱同学，今天天气怎么样？”——这不仅仅是一个回答，更是设备连接云端、解析指令的全过程。 共享单车 手机扫码解锁，车辆实时上报状态，云端系统自动计费，实现人与物的即时互联。 从扫码到开锁，手机、单车、服务器三者之间通过网络实时通信，让共享出行触手可及。 自动感应灯 无需手动开关，人来灯亮、人走灯灭。小小的传感器，让灯具拥有了“感知”世界的能力。 依靠红外或微波传感器捕捉环境变化，自动控制电路通断，是物联网感知层的典型应用。 这些看似神奇的“魔法”，背后都隐藏着一个共同的技术——物联网 (Internet of Things, IoT)。今天，我们将一起揭开它的神秘面纱，学习探究物联网世界里的“新工具”！ 1.7.2013 同学们，请大家思考一下，我们身边有哪些看似神奇的事情？比如，你可以和智能音箱对话，它能回答你的问题；你用手机就能解锁一辆共享单车；楼道里的灯会在你走近时自动亮起。这些都不是魔法，而是科技的力量。它们背后都有一个共同的名字——物联网。今天，我们就来揭开物联网的神秘面纱。 ‹#› 本节课，我们要探究什么？ 知识与技能 01. 认识硬件：了解micro:bit主控板，熟悉传感器与执行器等核心组件，掌握物联网的“五官”与“手脚”。 02. 掌握工具：学会使用MakeCode图形化编程软件，用积木式代码与硬件对话，开启编程之旅。 03. 项目实践：动手搭建“智能夜灯”“环境监测站”，将知识转化为有趣的物联网小作品。 过程与方法 沉浸式探究：通过观察现象、动手操作、主动探究的方式，亲身经历物联网“感知-思考-行动”的完整工作流程，理解技术背后的逻辑。 计算思维培养：学习将复杂问题拆解为简单步骤，运用逻辑分析和算法设计，解决生活中的实际问题，提升解决问题的能力。 情感态度与价值观 激发创新兴趣：感受物联网技术对生活的改变，发现科技的魅力，在动手实践中点燃对科技创新的好奇心与探索欲。 塑造科学精神：在团队协作中学会沟通与分享，在试错中培养勇于探索、坚持不懈的科学态度，建立积极的技术应用观。 核心目标：不仅掌握物联网的基础技能，更要学会用技术的眼光观察世界，用创新的思维改造世界。 1.7.2013 这节课我们有三个主要目标。首先，我们会认识一个新朋友——micro:bit开发板，以及它的传感器和执行器。其次，我们会学习一种新的编程语言，用积木块和micro:bit对话。最后，也是最有趣的，我们会亲手制作几个物联网小项目。希望通过这节课，大家不仅能学到知识，更能感受到科技的乐趣。 ‹#› 万物互联的世界：什么是物联网？ 物联网就是让家用电器、汽车、路灯等普通物理设备接入互联网，赋予它们“感知”与“交流”的能力，实现设备间的信息互通、环境感知与智能响应，构建一个互联互通的智能世界。 01 感知层 · 世界的五官 如同人类的眼鼻耳，通过传感器、摄像头、RFID等设备采集环境数据，是物联网系统的“神经末梢”。 02 网络层 · 信息的神经 作为数据传输通道，利用5G、Wi-Fi、蓝牙、LoRa等技术，将感知层采集的信息安全高效地传向处理中心。 物联网三层架构示意图：从感知到应用的完整链路 01 感知 采集环境数据 02 传输 互联共享信息 03 处理与控制 云端计算分析，反向智能决策与执行，形成闭环 1.7.2013 那么，到底什么是物联网呢？简单来说，就是让万物都连接到互联网。它主要分为三层：感知层，像我们的五官，负责感知世界；网络层，像我们的神经，负责传递信息；应用层，像我们的大脑，负责思考和决策。整个过程就是“感知-传输-处理-控制”，形成一个完整的智能闭环。 ‹#› 我们的探索工具——BBC micro:bit BBC micro:bit 是专为青少年编程教育设计的微型电脑，仅信用卡大小，却集成了强大的硬件功能，是开启数字创造之旅的理想伙伴。 直观的交互与显示系统 配备25颗可编程LED点阵屏幕，可显示文字、数字与图形；A/B两个实体按钮提供直接的输入控制，操作简单直观。 强大的内置感知传感器阵列 集成加速度计、磁力计（电子罗盘）、光线与温度传感器，更有麦克风感知声音，让设备能“感知”周围的物理世界。 无限扩展的交互与发声能力 自带扬声器可播放音乐；边缘连接器（引脚）提供GPIO接口，能连接电机、LED灯带等外部设备，实现丰富的创意拓展。 1.7.2013 今天我们的主角就是这个小家伙——BBC micro:bit。别看它小，它可是一台功能强大的微型电脑。它自带LED屏幕、按钮，还有多种传感器，比如能感知运动的加速度计、感知方向的电子罗盘、感知光线和温度的传感器，甚至还有麦克风和扬声器。它的边缘还有一排引脚，可以连接各种外部设备，非常强大。 ‹#› micro:bit的“五官”——传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，就像人类的“五官”一样，是micro:bit感知外部世界的关键。 温湿度传感器 (DHT11) 如同人类的皮肤，能敏锐感知环境的温度和湿度变化，是制作环境监测站的核心部件。 土壤湿度传感器 就像植物的根，深入泥土中检测土壤的干湿程度，帮助我们实现智能浇花、植物生长监测等有趣项目。 超声波传感器 (HC-SR04) 模仿蝙蝠的回声定位原理，通过发射和接收超声波来测量距离，常用于制作避障小车、测距仪等。 光敏电阻传感器 如同人类的眼睛，感知周围光线的强弱变化，可用于制作自动夜灯、光控开关、太阳追踪器等项目。 1.7.2013 如果说micro:bit是大脑，那传感器就是它的五官。传感器负责感知外部世界的各种信息。比如，我们可以用温湿度传感器来感知环境的温度和湿度，用土壤湿度传感器来判断植物是否需要浇水，用超声波传感器来测量距离，用光敏电阻来感知光线的强弱。这些都是实现物联网项目的基础。 ‹#› micro:bit的“手脚”——执行器 执行器是直接对外界做功的装置，它接收来自控制器（如micro:bit）的指令，并做出相应的动作。如果说传感器是系统的“五官”，那么执行器就是系统的“手脚”，负责将电信号转化为物理动作，实现对环境的改造与交互。 LED 灯：光效交互 最常见的输出设备，能将电信号转化为光亮，广泛用于状态指示、环境照明或制作各类灯光互动作品，能耗低且响应速度快。 蜂鸣器：声音输出 通过振荡发声的电子元件，可发出警报提示音或播放简单的音乐旋律，是实现智能系统听觉反馈和信息传递的重要工具。 伺服电机 (舵机)：精准转向 能精确控制输出轴转动到指定角度的电机，常用于机械臂关节、阀门控制、云台转向等需要精确定位的自动化场景。 微型水泵：流体控制 小型化的液体输送装置，可实现抽水、喷水等功能，是制作自动浇花系统、水循环演示装置等科学项目的核心部件。 1.7.2013 有了感知世界的“五官”，我们还需要改造世界的“手脚”，这就是执行器。执行器接收来自micro:bit的指令并做出动作。比如，我们可以控制LED灯发光，让蜂鸣器发出声音，用舵机来控制一个机械臂，或者用微型水泵来给植物浇水。传感器负责输入，执行器负责输出，两者结合，才能完成一个完整的智能系统。 ‹#› 如何连接“大脑”与“五官手脚”？ 杜邦线 最常用的电路连接导线，公对公、公对母等多种规格，适配micro:bit边缘连接器。 将传感器、执行器的接线端与micro:bit引脚稳固连接，是搭建电路的基础工具。 鳄鱼夹 绝缘手柄的金属夹，使用灵活，适合快速测试或连接裸露导线，无需焊接。 特别适合在课堂演示或临时电路中使用，能快速夹取不同材质的导线或元件引脚。 核心引脚 micro:bit边缘的连接器是电路的核心接口，包含电源、接地和多功能GPIO引脚。 3V提供电力，GND是回路负极，P0/P1等可传输数字或模拟信号，实现数据交互。 连接口诀：“正接正，负接负，信号线接信号脚” 牢记极性对应，避免接反损坏元件；信号引脚需与程序中定义的引脚一一对应，确保指令准确执行。 安全操作：断电接线，匹配电压，独立供电 接线前断开电源；严禁5V电源接入3.3V引脚；舵机、电机等大功率设备必须外接独立电源。 1.7.2013 那么，如何把这些传感器和执行器连接到micro:bit上呢？我们通常使用杜邦线或鳄鱼夹。micro:bit的边缘有一排引脚，其中最重要的是3V（正极）、GND（负极）和P0、P1等信号引脚。连接时记住一个口诀：“正接正，负接负，信号线接信号脚”。同时，大家一定要注意安全，连接电路时最好断开电源，并且注意电压匹配。 ‹#› 用积木块和micro:bit对话——MakeCode Microsoft MakeCode 是专为 micro:bit 打造的图形化编程平台，无需记忆复杂语法，只需像搭积木一样拖拽代码块，就能轻松创作有趣的互动程序，是编程入门的绝佳工具。 在浏览器直接访问，无需安装任何软件： https://makecode.microbit.org/ 积木区 左侧陈列“基础”“音乐”等功能积木，按需选择，简单直观。 工作区 中间是程序搭建的核心区域，拖拽积木组合，构建逻辑关系。 模拟器 右侧虚拟硬件实时运行程序，所见即所得，方便快速调试。 MakeCode 的可视化界面降低了编程门槛，让初学者也能通过简单的拖拽，直观理解程序逻辑，快速体验到创造的乐趣。 1.7.2013 认识了硬件，我们还需要学会和它对话。我们使用的工具叫做MakeCode，一个非常友好的图形化编程平台。大家看这个界面，左边是各种功能的积木块，中间是我们编写程序的地方，右边还有一个模拟器，可以直接看到程序运行的效果。就像搭积木一样简单，我们就能让micro:bit动起来。 ‹#› 编程第一课：Hello, micro:bit! micro:bit 是专为青少年编程教育设计的微型电脑，内置 LED 点阵屏幕、传感器和无线通信模块，让编程学习直观又有趣。 核心任务：向世界问好 通过拖拽积木块，编写程序让 micro:bit 启动时，在 5x5 的 LED 点阵屏幕上滚动显示“你好，世界！”，完成你的第一个交互程序。 01 积木式编程 从“基础”盒中拖拽“显示字符串”积木，放入“当开机时”事件中，并将默认文字修改为“你好，世界！”，图形化操作轻松上手。 02 下载并运行 用USB连接开发板与电脑，下载生成的 .hex 文件并拖入micro:bit盘符。看到黄色LED闪烁，程序即自动加载并运行！ 1.7.2013 现在，让我们来写第一个程序，让micro:bit向世界问好！我们只需要拖动几个积木块，设置好要显示的文字。然后，用USB线把micro:bit连接到电脑，它会像一个U盘一样出现。我们把下载好的程序文件拖进去，micro:bit就会自动运行，屏幕上就会滚动显示“你好，世界！”了。是不是很简单？ ‹#› 编程核心概念(一)：事件驱动 什么是事件驱动？ 程序并非从头到尾自动执行，而是处于“待命”状态，等待特定的“事件”发生时，才触发对应的代码逻辑做出反应。 当开机时 程序启动的瞬间触发，通常用于初始化屏幕、设置变量等准备工作。 当按钮被按下 检测到A键或B键的按压动作，是最常见的人机交互触发方式。 当摇晃设备时 利用micro:bit的加速度传感器，感知设备的运动状态并做出响应。 当光线变化时 环境亮度改变会触发程序，可用于制作自动夜灯或光敏探测器。 趣味实践示例 编写简单的交互程序：当按下A键时，屏幕显示笑脸表情；当按下B键时，屏幕切换为哭脸表情，直观感受事件驱动的逻辑。 1.7.2013 MakeCode编程的一个核心思想是“事件驱动”。这意味着程序不是自己一直跑，而是在等待某个事件发生。比如，当你按下按钮A，或者摇晃micro:bit，程序才会做出相应的反应。这种方式非常适合交互式项目。我们可以编写一个简单的程序，按下A键显示笑脸，按下B键显示哭脸。 ‹#› 编程核心概念(二)：循环与判断 循环：重复执行 利用“重复执行”积木块，让程序中的代码段一遍又一遍地自动运行，直到程序终止。这是实现传感器持续监测、动作反复执行的关键基础。 判断：智能决策 通过“如果…那么…”积木块，让程序根据预设的条件（如数值大小、传感器状态）自动分析并做出不同的执行选择，是实现程序“智能”的核心逻辑。 示例：光线感应灯 程序持续循环检查环境光线强度，一旦检测到光线值低于设定阈值（变暗），就自动执行“点亮所有LED灯”的指令，实现自动化的灯光控制。 循环赋予程序“持续工作”的能力，判断赋予程序“思考选择”的智慧，两者结合是构建复杂智能程序的基石。 1.7.2013 要让程序变得更智能，我们还需要学习两个重要的概念：循环和判断。“重复执行”积木块可以让一段代码不停地运行，这对于持续监测传感器数据非常有用。而“如果...那么...”积木块则能让程序根据条件做出判断和选择。比如，我们可以让程序持续检查光线，如果天黑了，就点亮LED。这就是智能决策的雏形。 ‹#› 编程核心概念(三)：变量 什么是变量？ 变量就像一个可以反复使用的“盒子”，专门用来存储程序运行中需要用到的数据。无论是传感器的实时读数、游戏里的分数，还是循环的计数器，都可以存放在变量中，并且里面的数据可以随时更新和改变。 如何使用变量？ 1.创建：在积木盒中新建变量（如“温度”），为盒子命名。 2.赋值：用“将变量设为”积木，把数据存入盒子。 3.读取：在程序中直接使用变量积木，调取存储的数据。 场景示例演示 以读取环境温度为例：首先从温度传感器获取实时数值，将其赋值给“温度”变量；随后在显示屏积木中引用这个变量，即可将当前环境温度实时展示出来，让程序逻辑更清晰可控。 核心逻辑：变量是程序中存储和传递数据的核心载体，合理使用变量能让代码结构更简洁，数据管理更高效，是实现复杂程序功能的基础。 1.7.2013 当我们需要处理数据时，就需要用到“变量”。变量就像一个可以存放东西的盒子，我们可以把传感器读到的温度、湿度等值存进去，方便后面使用。比如，我们可以创建一个叫“温度”的变量，把传感器读到的温度值存进去，然后再把它显示在屏幕上。这样，我们的程序就更有条理了。 ‹#› 添加扩展包——解锁更多功能 什么是扩展包 (Extensions)？ MakeCode内置功能有限，当需使用外部传感器（如DHT11）或执行器（如舵机）时，需添加专门的“扩展包”来获取对应积木块，拓展编程能力。 💡 四步轻松添加扩展包 01. 进入高级 点击MakeCode界面左下角的“高级”选项，展开更多功能。 02. 选择扩展 在展开的菜单中，找到并点击“扩展”按钮，进入扩展库。 03. 搜索名称 在搜索框输入硬件名称，如“DHT11”或“Servo”，快速定位。 04. 添加使用 从结果中选中对应扩展包，积木区将自动新增相关积木块。 应用示例：DHT11 温湿度传感器 成功添加DHT11扩展包后，积木区会出现专门的“读取温湿度”积木块，只需简单拖拽，即可快速实现对环境温湿度数据的采集与显示。 1.7.2013 MakeCode本身的积木块是有限的，但我们可以通过添加“扩展包”来解锁更多功能。当我们要使用像DHT11这样的外部传感器时，就需要先添加对应的扩展包。操作很简单，在高级选项里找到扩展，搜索传感器名称，点击添加就可以了。这样，我们的积木盒里就会出现新的积木块，专门用来控制这些设备。 ‹#› 项目一：会“看”天色的智能夜灯 micro:bit 开发板内置光线传感器与LED点阵，是制作简易智能设备的绝佳入门选择，仅需基础编程即可实现环境感知交互。 项目目标 制作一个能够自动感知环境亮度的智能小夜灯，实现“天黑自动亮起、天亮自动熄灭”的自动化控制效果，理解嵌入式硬件的基础交互逻辑。 所需硬件 核心主控：micro:bit 开发板 x1 连接供电：Micro USB 数据线 x1，用于烧录程序与供电。 原理分析 感知→思考→行动：读取光线强度值，设定阈值（如100），低于阈值则判定为“天黑”，程序触发点亮所有LED点阵，反之则熄灭。 💡 核心知识点：利用光线传感器实现模拟量输入，通过条件判断控制数字量输出（LED显示）。 1.7.2013 理论知识学完了，现在我们来动手实践！第一个项目是制作一个智能夜灯。这个项目非常简单，只需要一块micro:bit。我们将利用它内置的光线传感器来感知环境亮度。程序会不断检查光线强度，如果变暗了，就自动点亮所有LED灯。让我们看看如何实现它。 ‹#› 智能夜灯 - 硬件搭建与编程 极简硬件：零额外组件 无需购买任何传感器！直接利用 micro:bit 内置的光线传感器与 LED 点阵屏，即可完成智能夜灯的全部硬件搭建。 核心编程逻辑解析 01. 循环监测 在“重复执行”积木块中，让程序持续运行，不断获取环境光线数据。 02. 获取数据 调用“输入”积木盒中的“光线强度”模块，实时读取当前环境的光照数值。 03. 条件判断 设置“如果光线强度 < 100”的判断条件，决定后续是点亮屏幕还是清空屏幕。 04. 结果执行 光线暗则点亮全屏LED点阵；光线充足则执行“清空屏幕”，实现自动调节。 MakeCode 图形化编程界面直观展示，通过拖拽积木块即可轻松实现逻辑控制，是初学者入门硬件编程的最佳选择。 1.7.2013 这个项目的硬件搭建非常简单，因为我们不需要任何额外的传感器。编程的核心就是使用“重复执行”和“如果...那么...”积木块。我们让程序不断地检查光线强度，如果光线强度低于我们设定的阈值，比如100，就点亮屏幕；否则就清空屏幕。大家可以自己动手试试，感受一下代码如何控制硬件。 ‹#› 项目二：监测环境的“小哨兵” 核心器件：DHT11温湿度传感器，这款传感器能精准采集周围环境的温度与相对湿度数据，是物联网入门的经典传感器之一。 项目目标 动手制作一个能够实时监测环境数据的“小哨兵”设备，利用micro:bit主控板与传感器配合，实现温度和湿度数据的实时采集与屏幕动态显示。 主控核心 micro:bit x1 负责数据处理与显示 感知器件 DHT11传感器 x1 采集温湿度原始数据 连接配件 杜邦线 x3 实现传感器与主板通信 01 感知 DHT11传感器感应环境变化，输出对应的温湿度模拟信号。 02 思考 micro:bit运行程序，读取传感器数据，将信号转化为数字变量。 03 行动 在micro:bit的LED点阵屏幕上，循环、清晰地展示温湿度数值。 1.7.2013 接下来，我们升级一下难度，制作一个环境监测站。这次我们需要用到一个外部传感器——DHT11温湿度传感器。它可以同时测量温度和湿度。我们的目标是让micro:bit读取这些数据，并在屏幕上轮流显示出来。这需要我们先连接硬件，再编写程序。 ‹#› 智能环境监测站 - 硬件连接 图示为micro:bit开发板与DHT11温湿度传感器的实际接线效果，通过鳄鱼夹杜邦线实现引脚的快速连接，适合课堂快速上手。 DHT11 VCC Pin → micro:bit 3V 传感器的电源正极，连接开发板3V引脚，为传感器提供工作电压。 DHT11 GND Pin → micro:bit GND 传感器的接地引脚，必须与开发板的GND相连，形成完整的电路回路。 DHT11 Data Pin → micro:bit P0 传感器的数字信号输出引脚，连接开发板P0引脚，用于传输温湿度数据。 1.7.2013 首先是硬件连接。大家看这张图，DHT11传感器有三个引脚，分别是VCC、GND和Data。我们需要将VCC连接到micro:bit的3V引脚，GND连接到GND引脚，Data引脚连接到P0引脚。连接时一定要注意顺序，不要接反了，否则传感器可能无法工作。 ‹#› 智能环境监测站 - 编程实现 基于 MakeCode 图形化编程平台，通过拖拽积木块的方式，直观实现 DHT11 温湿度传感器的数据读取与 OLED 屏幕显示逻辑，零门槛上手物联网编程。 01. 添加硬件扩展包 在 MakeCode 编辑器中，进入“扩展”选项，搜索并添加 `DHT11` 专用驱动包，为传感器提供编程接口支持。 02. 初始化引脚配置 在“当开机时”积木块中，设置 DHT11 数据引脚为 P0，建立传感器与开发板的硬件通信连接，确保信号传输稳定。 03. 循环读取与显示数据 在“重复执行”中，交替读取温湿度数据存入变量，控制屏幕轮流显示“T:温度值”和“H:湿度值”，并设置1秒的暂停间隔，让数据更新更易读取。 1.7.2013 硬件连接好后，我们来编写程序。首先要记得添加DHT11的扩展包。然后，在主循环里，我们用新的积木块来读取温度和湿度，并把它们分别存入变量。最后，让屏幕轮流显示“T:”加上温度值，和“H:”加上湿度值。这样，一个简单的环境监测站就完成了。 ‹#› 项目三：呵护植物的“智能管家” 集成传感器与执行模块的智能花盆，通过自动化逻辑实现植物水分的精准管理，是物联网与生活应用结合的典型案例。 ▍项目核心目标 打造一套全自动土壤湿度监测与灌溉系统，实时感知土壤水分含量，当数值低于预设阈值时，自动触发水泵进行补水，实现无人化植物养护。 核心控制与感知组件 micro:bit 主控板、土壤湿度传感器、独立电源（充电宝）、杜邦线若干。 动力与控制执行组件 微型水泵（负责输水）、继电器模块（控制大功率设备通断，保护主控板）。 01 感知环境 土壤湿度传感器持续采集土壤电阻值，将水分信号转化为电信号输入主控。 02 逻辑判断 程序读取数据并与预设“干燥阈值”对比，智能分析当前土壤是否缺水。 03 自动执行 若判定缺水，主控通过继电器控制水泵启动浇水；达标后自动停止。 1.7.2013 第三个项目更有趣，我们要制作一个智能植物管家。它能自动监测土壤的湿度，当土壤变干时，就自动启动水泵浇水。这个项目需要用到土壤湿度传感器、微型水泵，还有一个关键部件——继电器，因为micro:bit的引脚不能直接驱动水泵这样的大功率设备。 ‹#› 智能植物管家 - 硬件连接 湿度传感器 实时监测土壤水分含量，将湿度信号转为模拟电信号输出。 接线定义： VCC → micro:bit 3V；GND → GND；模拟输出(AO)连接至引脚P0。 继电器模块 作为电磁开关，控制水泵的通断电，是弱电控制强电的关键。 接线定义： 独立5V供电；信号输入(IN)接P1；务必与开发板共地(GND)。 微型水泵 负责执行浇水动作，功率较小，适合在桌面植物生态系统中使用。 接线定义： 直接连接继电器的常开(NO)与公共端(COM)接口，由独立电源供电。 关键提示：共地连接 继电器模块的GND必须与micro:bit的GND引脚直接连接（共地），否则信号无法正确传输，硬件将无法协同工作。 1.7.2013 这个项目的硬件连接稍微复杂一些。土壤湿度传感器连接到micro:bit的P0引脚。而水泵则通过继电器来控制。继电器需要独立的5V电源，它的信号输入引脚连接到micro:bit的P1。最关键的一点是，继电器的负极（GND）必须和micro:bit的负极（GND）连接在一起，也就是“共地”，否则信号无法正确传输。 ‹#› 智能植物管家 - 编程实现 基于 MakeCode 图形化编程平台，通过积木式拖拽即可完成逻辑编写。界面直观展示了 micro:bit 的硬件映射与代码逻辑的对应关系，降低了编程门槛。 01. 关键步骤：传感器阈值校准 先编写测试小程序，实时读取 P0 引脚的模拟值。分别记录土壤“完全干燥”和“充分湿润”时的数值，以此确定系统的“干燥触发阈值”（如示例中设定的 300），为自动浇水提供准确依据。 02. 核心逻辑：自动循环控制流程 程序在“重复执行”中循环读取湿度值。若低于阈值，则触发 P1 引脚启动水泵浇水 5 秒，随后关闭并间隔 1 小时再检查；若湿度充足，仅显示水滴图标，每 1 分钟监测一次，实现低功耗与自动化的平衡。 1.7.2013 编程的第一步是校准。我们需要先写一个小程序，看看土壤在干燥和湿润时，传感器的数值分别是多少，以此来确定我们的“干燥阈值”。然后，在主程序中，我们不断读取传感器值，如果低于阈值，就通过P1引脚给继电器一个信号，启动水泵浇水。浇水一段时间后关闭，并设定一个较长的间隔再检查，避免频繁浇水。 ‹#› 让你的项目更智能！ 从基础的定时浇水，进阶为感知环境、互联云端的智能生态系统。植物的生长状态尽在掌握，科技让种植更简单、更科学。 01 核心功能升级：感知与互联 多档智能控制 依据土壤湿度阈值，自动调节水泵工作时长，避免过涝或干旱。 全量数据云端上传 通过蓝牙/Wi-Fi扩展板，实时同步温湿度、土壤湿度数据至APP，形成生长数据库。 02 传感器跨界：无限拓展场景 智能停车场系统 利用超声波传感器检测车位占用情况，实时引导停车，提升管理效率。 生活场景的自动适配 光敏电阻控制窗帘开合，声音传感器监测婴儿哭声并推送提醒，让科技服务生活细节。 1.7.2013 我们今天做的项目只是一个开始。大家可以思考一下，如何让它变得更智能？比如，我们可以根据土壤湿度的不同，控制浇水时间的长短。或者，通过蓝牙或Wi-Fi模块，把数据上传到手机上，实现远程监控和控制。这些传感器和模块的组合还能创造出更多有趣的应用，比如智能停车场、智能窗帘等等，只受限于我们的想象力。 ‹#› 技术是一把“双刃剑” 物联网技术深刻改变了我们的生活，但便利的背后，隐藏着数据泄露、设备被控等潜在风险，值得我们深思与警惕。 核心议题：安全与隐私的深层拷问 从位置轨迹到健康数据，物联网设备正在无孔不入地收集信息，这些数据是否会被滥用？当智能门锁、汽车等关键设备被恶意控制，我们的生活将面临怎样的安全威胁？这些问题直指技术伦理的核心。 行动指南：构建负责任的技术生态 作为技术的使用者与创造者，我们需恪守法规、尊重隐私。在设计阶段预判风险，在日常使用中养成设置强密码、及时更新固件的习惯，主动筑牢信息安全防线，让技术始终服务于人的福祉。 1.7.2013 技术是一把双刃剑。物联网在给我们带来便利的同时，也带来了一些安全和隐私问题。我们的个人数据可能被收集和利用，智能设备也可能被黑客攻击。因此，作为未来的科技创造者，我们必须有责任意识，在享受技术带来的便利时，也要学会保护自己和他人的信息安全。 ‹#› 今天我们学到了什么？ 知识回顾：物联网核心体系 01. 物联网三层架构 全面认识感知层（采集信息）、网络层（传输数据）、应用层（处理与服务），理解数据流转的完整闭环。 02. 软硬协同核心工具 硬件：micro:bit主控板+温湿度/土壤/光线传感器+LED/水泵执行器；软件：MakeCode图形化编程平台。 03. 编程核心逻辑 掌握事件驱动、循环、条件判断与变量的使用，构建可交互、可反馈的智能逻辑。 能力提升：从理论到实践 系统搭建实操 亲手连接主控板、传感器与执行器，学会识别硬件接口，完成简单物联网系统的物理搭建。 编程思维落地 熟练运用MakeCode编写控制程序，将抽象的编程逻辑转化为可运行的代码，实现对硬件的精准控制。 闭环思维建立 深度体验“环境感知→数据思考→设备行动”的完整物联网闭环流程。 从认知概念到亲手实践，我们真正实现了将创意转化为现实的物联网探索之旅！ 1.7.2013 好了，我们来总结一下今天的课程。我们了解了物联网的三层架构，认识了核心硬件micro:bit以及各种传感器和执行器。我们还学会了使用MakeCode进行图形化编程，并掌握了事件驱动、循环、判断和变量等核心概念。最重要的是，我们亲手完成了三个有趣的物联网项目，体验了从感知到行动的全过程。 ‹#› 物联网，未来已来！ 从智能穿戴到城市管理，物联网技术构建起万物互联的数字基座，将虚拟数据与现实世界无缝连接，开启了全新的智能时代。 智慧生活：重塑日常体验 从智能家居的自动化控制到智慧城市的便捷服务，物联网渗透生活的方方面面，让衣食住行更加舒适、高效与安全。 产业变革：驱动价值跃升 在工业、农业、医疗等关键领域，物联网实现数据实时采集与分析，大幅提升生产效率，创造前所未有的经济与社会价值。 你的机会：定义未来科技 今天的学习只是冰山一角。未来的智能应用、创新场景，正等待着你们用想象力和创造力去开发，用科技让世界更美好！ 1.7.2013 物联网的时代已经到来，它正在深刻地改变着我们的生活和整个社会。今天我们所做的只是一个小小的开始，未来还有无限的可能性等待着大家去探索和创造。希望今天的课程能点燃大家对科技的热情，未来用你们的智慧和双手，去创造一个更智能、更美好的世界！ ‹#› 动手创造，探索无限可能 无论是独立探索还是小组协作，动手实践都是掌握物联网技术的关键。在思维碰撞与协作交流中，让创意落地生根。 基础任务：完善智能环境监测站 优化现有系统，设定温度与湿度的阈值条件。当环境数据超出安全范围时，利用蜂鸣器模块触发声光警报，实现环境异常的即时提醒功能。 进阶任务：创意物联网应用与协作 1. 制作“敲门提醒器”：利用声音传感器结合蓝牙，实现手机实时消息推送。 2. 小组共创：构思全新物联网场景，梳理硬件选型、软件逻辑，绘制完整的项目设计草图并分享。 1.7.2013 课程结束了，但探索才刚刚开始。这里给大家留了几个课后作业。基础任务是完善我们的环境监测站，让它能发出警报。进阶任务则更有挑战性，需要大家设计一个新的项目，甚至可以小组合作，构思一个全新的物联网应用。希望大家能继续动手实践，享受创造的乐趣。 ‹#› $