第12课 刷卡开锁易实现 教学设计 义务教育人教版信息技术八年级全一册.pdf

第12课刷卡开锁易实现

一、教学目标

1.了解刷卡开锁的工作流程，体会系统中的过程与控制。

2.进一步熟RFID，能够实现刷卡开锁功能，体会电子标签编码的唯一性。

二、教学重点与难点

教学重点

1.掌握刷卡开锁的工作流程。

2.学会利用RFID技术实现刷卡开锁功能。

教学难点

1.理解刷卡开锁系统中的过程与控制原理。

2.解决在实现刷卡开锁功能过程中可能遇到的问题。

三、教学准备

1.准备RFID门锁系统设备，包括门锁、RFID卡片、读卡器等。

2.制作PPT课件，展示刷卡开锁的工作流程和RFID技术的原理。

3.准备一些与刷卡开锁和RFID技术相关的问题卡片，用于课堂互动。

4.搭建刷卡开锁功能实践平台，包括电脑、编程软件和RFID设备。

四、教学过程

（一）导入新课

师：同学们，在我们的生活中，门锁是保护我们财产和安全的重要设施。传

统的门锁需要使用钥匙来开锁，但是随着科技的发展，出现了一种更加便捷的开

锁方式——刷卡开锁。今天，我们就一起来了解刷卡开锁的工作原理，探索如何

利用RFID技术实现刷卡开锁功能。

（展示一些RFID门锁的图片和视频，激发学生的学习兴趣。）

（二）新课讲解

1.RFID门锁系统简介

（1）定义

师：RFID门锁系统是一种利用射频识别技术实现开锁功能的智能门锁系统。

它通过读卡器读取RFID卡片中的信息，识别用户身份，并控制门锁的开启和关

闭。

（展示RFID门锁系统的概念图，让学生直观地了解其定义。）

（2）组成部分

师：RFID门锁系统主要由门锁、RFID卡片、读卡器和控制器等部分组成。

门锁：是RFID门锁系统的核心部分，负责控制门的开启和关闭。门锁通常

采用电子锁芯，可以通过电信号控制锁舌的伸缩，实现开锁和关锁功能。

RFID卡片：是用户的身份凭证，里面存储了用户的身份信息。RFID卡片通

常采用无源设计，不需要电池供电，通过读卡器发射的射频信号获取能量，并将

存储的信息发送给读卡器。

读卡器：是RFID门锁系统的读取设备，负责读取RFID卡片中的信息。读卡

器通常采用射频识别技术，可以发射特定频率的射频信号，激活RFID卡片，并

读取卡片中的信息。

控制器：是RFID门锁系统的控制中心，负责处理读卡器读取的信息，判断

用户身份，并控制门锁的开启和关闭。控制器通常采用微处理器，可以运行特定

的程序，实现对门锁的控制。

（通过示意图和实物展示，详细讲解RFID门锁系统的组成部分，让学生了

解各个部分的作用。）

2.RFID技术原理

（1）射频识别技术简介

师：射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）是一种

非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

RFID技术具有非接触、快速、准确、可靠等优点，广泛应用于物流、仓储、门

禁、交通等领域。

（展示RFID技术的概念图，让学生直观地了解其定义。）

（2）RFID系统的工作原理

师：RFID系统主要由电子标签、读写器和天线三部分组成。

电子标签：电子标签是RFID系统的数据载体，由耦合元件及芯片组成，每

个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。电子标签可以分为无

源标签和有源标签。无源标签不需要电源，它通过接收读写器发出的射频信号获

取能量，并将存储在芯片中的信息反射回读写器。有源标签则自带电源，具有更

远的通信距离和更强的信号发射能力。

读写器：读写器是RFID系统的信息读取和写入设备，它可以发射射频信号，

激活电子标签并读取其存储的信息，也可以向电子标签写入数据。读写器通常由

射频模块、控制模块和接口模块组成。

天线：天线是在标签和读取器间传递射频信号的装置。它可以将读写器发出

的射频信号转换成电磁波发射出去，也可以将电子标签反射回来的电磁波转换成

射频信号传输给读写器。

（通过示意图和动画演示，详细讲解RFID系统的工作原理，让学生了解电

子标签、读写器和天线之间的通信过程。）

3.刷卡开锁的工作流