浙教版（2019）高中信息技术必修二 2.4传感与控制课件（15张PPT）

(共15张PPT)
2.4 传感与控制
信息系统与外部世界的联系
在由传感与控制技术支持的信息系统中，传感技术负责将采集到的外部世界
的各种信息输入到信息系统；控制技术则实现信息系统对外部世界的控制。
目前，传感与控制技术已在日常工作生活中广泛应用。
常见的传感器技术
传感器是属于信息输入设备，一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。
敏感元件：感受（或响应）和检出被测对象的待测信息。
转换元件：将敏感元件所感受（或响应）的信息直接转换成有用信号（一般为电信号）
辅助元件：包括信号调节与转换电路及其所需的电源。
被测量
敏感元件
辅助电源
信号调节与转换电路
输出电信号
弱信号
转换元件
生活中常见的传感器有声音、温度、光线、气体等传感器。
这些传感器广泛应用在一些常见的家用电器中。
声音传感器
温度传感器
气体传感器
传感器信息的获取
信息系统要从传感器获取信息，可以采用多种通信方式，如无线网络、
蓝牙、串口（COM接口）等。
计算机和智能终端的通信一般采用COM接口或通过USB接口模拟COM接口来
实现。
micro:bit是一款由英国广播电视公司（BBC）为青少年编程教育设计的入门
级开发板。
例：选择micro:bit设备作为采集传感器数据的智能终端，通过python编程，
获取温度传感器的信息。打开micro:bit的离线版IDE程序BXY Python Editor
(简称BXY)。输入如下代码：
from microbit import *
while True:
print(temperature())
sleep(200)
射频识别技术
射频识别，又称无线射频识别（Radio Frequency
Identification,简称RFID），属于通信技术的范
畴，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数
据，而无须在特定目标与识别系统之间建立机械或
光学接触。
从信息采集的角度看，射频识别技术也属于传感
器技术。
射频（Radio Frequency，简称RF），是指具有远
距离传播能力的高频电磁波。
射频识别的过程，实际上是一种无线传输：发射端发送特定的射频信号，接收端接收到
射频信号后，并从中提取出有用信息。
这样，至少需要两大基本要素：发射端-------RFID标签（也称电子标签），
接收端------RFID读写器。
RFID基本工作原理
电子标签：由芯片与天线（线圈）组成，每个标签具有唯一的电子编码。
标签附着在物体上以标识目标对象。
分类
能量供给
有源标签：主动式标签，工作能量由电池
提供，通信距离远，体积较大，价格较贵
无源标签：被动式标签，如公交卡，食堂餐
卡，二代身份证等，价格便宜
工作频率
低频
高频
超高频频
微波频段
RFID读写器：控制射频模块向标签发射读取信号，
并接收标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，
然后将对象标识信息和标签上其他相关信息
传输到信息系统以供处理。
根据应用不同，读写器可以是手持式或固定式。
最初的读写器大多只能在单一频率点工作，现在的读写器一般都支持多个
频率点，能自动识别不同频率的标签信息。
信息系统中的控制
信息系统通过传感器能够获取外部世界的各种信息，通过执行器，则可以作用于外部世界。
按原理的不同，信息系统中的控制分为开环控制和闭环控制两种。
扫地机器人集成了LDS（雷达测距系统）等诸多传感器
谢 谢