【初中信息】反馈控制有算法课件+2024—2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册.pptxVIP

反馈控制有算法第四单元简单物联功能实践

目录CONTENTS12行业PPT模板http:///hangye/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。了解系统整合的一般方法。

讲授新课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。

讲授新课拓展与提升执行器模块的作用是让物联系统对环境形成反馈，执行器都是输出设备。这里的反馈不局限于控制电机、舵机运动。事实上，点亮指示灯、让蜂鸣器发出声音也属于反馈的形式。

导入新课1.如何基于数据分析设计算法？2.如何控制执行器？

根据数据设计算法PART01

讲授新课物联花盆系统要实现自动灌溉功能，需要在对温度、土壤湿度、光照强度和天气预报数据分析的基础上设计算法。可以设计表格来规划灌溉条件。

学习活动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。2.根据物联花盆系统的灌溉条件，将对应决策填入表20.1中。

学习活动条件决策土壤湿度大于上限值土壤湿度小于下限值土壤湿度介于上下限值之间，且天气预报下雨土壤湿度介于上下限值之间，且天气预报不下雨土壤湿度介于上下限值之间，且光照强度大

学习活动3.对灌溉条件进行整理。以上所有条件都与土壤湿度有关，且可以分为大于上限值、介于上下限值之间、小于下限值三种，因此可以将灌溉条件整理成如表20.2所示内容。

学习活动条件决策土壤湿度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天气预报不下雨光照强度大光照强度小土壤湿度小于下限值

学习活动4.根据表格中的条件设计算法，形成数据决策部分程序，主要代码如图所示。

控制执行器PART02

讲授新课物联花盆系统中，反馈与控制就是显示土壤湿度情况和实现自动灌溉。

学习活动21. 显示土壤湿度。在显示屏显示土壤湿度数据。

学习活动22. 实现自动灌溉。灌溉需要水泵作为执行部件。将水泵与主控板连接。修改数据决策程序，添加相关的控制代码，让电机启动并灌溉5s，如图所示。

对系统进行整合PART03

讲授新课实现各个功能模块并测试后，将所有模块集成到一起形成一个简易物联灌溉系统，其处理核心流程如图20.3所示。每次执行完相应的功能，可以让主控板等待一段时间再执行，以减少数据通信和数据存储。因此，可以把主程序代码放在无限循环中，并在最后通过time.sleep( )控制等待时间。

讲授新课在项目投入使用前，还需要进行系统调试。一方面要对比功能需求进行测试；另一方面则是让物联系统进行整体运行，以测试是否存在问题。

讲授新课

学习活动31.以小组为单位，完成物联花盆系统项目的模块整合和功能集成。2.根据需求清单对物联花盆系统项目进行功能测试。

讲授新课拓展与提升在进行功能整合时，注意引导学生思考硬件和软件可能存在的问题。硬件方面需要考虑引脚使用、供电能力等。例如，主控板的引脚是否够用，能否为多个设备提供充足的电力等。软件方面则需要考虑主控板的系统资源、程序结构等。例如，使用无限循环重复执行，可能导致系统无法正常运行，影响网络通信等功能。

讲授新课拓展与提升对物联系统进行功能测试，包括硬件检查、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。注意不要接错电源正负极，否则可能导致电路损坏或烧毁。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。

讲授新课拓展与提升2.网络测试。要确保系统内的所有设备都能顺畅地连接到网络，包括测试设备之间的通信连通性，以及设备与云服务或服务器的连接稳定性。

讲授新课拓展与提升3.动态测试。通过模拟实际操作条件来测试系统的整体功能，可能包括模拟各种环境条件下的系统反应，如温度变化、光照强度变化或其他外部因素的影响。目的是确保系统在实际运行环境中能稳定工作，并且能按预期响应各种情况。

讲授新课拓展与提升在有些物联网应用场景中，主控板需要完成的任务比较繁杂，使用time.sleep()让主控板等待会造成资源的浪费。有些主控板支持定时器功能，可以把程序代码放入定时器框架中定时执行。

讲授新课拓展与提升对于物联花盆系统项目，可以添加警报提醒、远程查看数据、控制灌溉等功能。例如，当土壤湿度过低