八年级下第2单元项目3 《实现鱼缸系统功能——物联网简易系统编程实现》学习课件

(共20张PPT)
项目 3
实现鱼缸系统功能
——物联网简易系统编程实现
第2单元 改造家庭传统鱼缸
义务教育《信息科技》八年级下册
项目情境
在前面的活动中，小组成员根据自己设计的传统鱼缸改造方案，通过合作完成了智能鱼缸系统的搭建和运行环境的测试。接下来，他们将为搭建的智能鱼缸系统添加相应的功能，如远程喂食、测量水温以及水质检测等，实现鱼缸的自动化管理。
第2单元 改造家庭传统鱼缸
项目3 实现鱼缸系统功能
学习目标
1．项目目标
能够对智能鱼缸系统的控制和反馈功能进行思考和优化，并合理的选择硬件设备与程序设计实现系统的功能。
2．素养目标
（1）了解物联网简易系统中各模块的主要功能和实现方式。
（2）选择合适的方法对物联网简易系统中的数据进行处理和应用。
第2单元 改造家庭传统鱼缸
项目3 实现鱼缸系统功能
核心问题
实现鱼缸系统功能 选一选 问题池
1.远程投食功能实现的过程中，数据是如何采集、处理和反馈控制的？
2.控制端的程序代码需要发挥怎样的作用？
3.执行端的程序代码需要发挥怎样的作用？
4.如何将物联网简易系统功能实现的大问题分解为可解决的小问题？
5.如何使用流程图的方式表示物联网简易系统的自动化控制过程？
6.物联网简易系统如何进行数据处理和应用？
从“问题池”中选一选与项目相关的问题，并按照先后顺序排序。
第2单元 改造家庭传统鱼缸
项目3 实现鱼缸系统功能
目录
01.
项目准备
02.
项目实施
03.
素养提升
04.
拓展评价
梳理投食控制流程并设计其算法
梳理物联网简易系统功能实现的过程
学以致用、举一反三，实现水质检测功能
依据算法，编写投食控制程序，并测试远程投食功能
项目准备
01
02
梳理问题
解决措施
梳理投食
控制流程
设计投食
控制算法
项目 3 实现鱼缸系统功能
梳理投食控制流程
投食是系统必须具备的功能。在智能鱼缸系统中，主控端是如何与用户端进行投食信息交互的呢，我和小组成员讨论后，将在图中填一填。
实现远程投食功能，将用户端、主控端和服务器端连接在同一WiFi或热点下。
我和小组成员一起讨论后，结合自然语言描述，完成算法流程图。
设计投食控制算法
用
户
端
服务器端
主控端
项目实施
项目 3 实现鱼缸系统功能
添加发送数据主题
只有订阅了相同主题的主控端和客户端才能相互通信，为了给鱼缸系统添加远程投食功能，我和小组成员需要在MQTT服务器上创建一个主题，并将其命名为“control”，如图所示。
编写投食功能代码
编写用户端程序 我和小组成员根据前面设计的用户端程序算法，编写用户端程序，并填一填部分代码模块的含义。
编写投食功能代码
编写主控端程序 我和小组成员根据前面设计的主控端程序算法，编写代码，实现远程投食功能，并思考框中问题。
测试投食控制功能
通过数据线将编写好的程序上传到相应的主控板上进行测试， 我和小组成员根据表中设置的时间和速度，测试控制效果，并记录数据。
等待时间 速度 投食结果
5秒 90 □ 成功 □ 失败
3秒 75 □ 成功 □ 失败
1秒 30 □ 成功 □ 失败
如果投食失败，请自行设置等待时间和速度，以确保投食成功。 素养提升
01
02
项目总结
核心概念
项目 3 实现鱼缸系统功能
项目总结（鱼缸系统控制和反馈功能的实现）
设计算法
编写程序
测试功能
想一想：还可以给鱼缸系统添加哪些控制和反馈的功能？
核心概念（物联网简易系统功能实现的过程）
搭建好物联网简易系统后，可以通过________，实现系统的________和反馈功能，通过服务平台，用户端可以向系统发送________，从而实现物联网简易系统的自动化管理。
拓展评价
01
02
学以致用
举一反三
添加鱼缸系统的功能
实现水质检测的功能
项目 3 实现鱼缸系统功能
添加鱼缸系统的功能
实现水质检测的功能
请你为改造的传统鱼缸添加水质检测功能，在程序编写完成后，通过数据线将编写好的程序上传到主控板上进行测试。该程序要求用户端能接收到鱼缸中水的 pH 值（酸碱度）信息（一般情况下鱼缸水质的 pH 值为 6.5—8.5），并根据水质情况，判断是否给鱼缸换水，效果如图所示。
项目 3
实现鱼缸系统功能
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第2单元改造家庭传统鱼缸
义务教育《信息科技》八年级下册