1.4 制作智能盆栽浇水器 课件(共26张PPT)-2025-2026学年8年级下《信息科技》（教科版）

(共26张PPT)
信息意识 · 计算思维 · 数字化学习与创新 · 信息社会责任
信息科技 八年级 下册
第一单元 物联网反馈控制
——智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
第4课 制作智能盆栽浇水器
引入情境
前面我们学习了自动浇水器的数据采集功能、自动浇水功能。
那么一个完整的智能浇水器除了自动浇水和数据采集，还应该具备哪些功能？
聚焦
探索
设计
实现
拓展
聚焦问题，明确任务
一个完整的智能浇水器,还应具有反馈控制功能, 能实现自动控制, 还能将土壤湿度数据传输到物联网平台上进行分析; 特殊情况下, 能够远程发送指令, 对系统进行干预。
本节课我们将一起设计制作具有以上完整功能的智能浇水器。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
分析问题，探索方法：探索要求
阅读教材第20页的“做一做”任务，观察几个具有自动控制功能的家用电器图片（如空调、洗衣机等），辨别其中哪些设备具备反馈控制功能。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
分析问题，探索方法：探索要求
阅读教材“能量加油站”，了解智能设备的特点。
完成教材第21页的“写一写”任务，分析智能盆栽浇水器的特点。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
分析问题，探索方法：点评展示
点评指导
学生任务结果展示。
本环节提升升华
智能设备的三个特点
(1) 与环境交互: 能够感知土壤湿度值、响应变化的土壤湿度值。
(2) 自主运行: 可以自主调控土壤湿度值。
(3) 通信: 可以通过网络与物联网平台传输数据。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
梳理思路，设计方案
智能盆栽浇水器是一个闭环系统，结合前面课程内容，如何为浇水器添加远程反馈控制功能呢？
梳理思路，设计方案：设计要求
阅读教材第21页的“做一做”任务，分组进行讨论，并补全智能盆栽浇水器闭环控制系统框图和工作流程图中的内容。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
梳理思路，设计方案：点评展示
点评指导
学生小组分享任务结果。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
本环节提升升华
各小组说明在设计任务过程中遇到的问题，是如何解决的。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学，实现方案：实现要求
根据本节课所讲内容，搭建制作智能盆栽浇水器。
1.选择材料，搭建硬件系统。
2.编写程序，实现远程反馈控制浇水。
3.调试修改细节。
4.将采集到的湿度数据导出到物联网平台，使用作图法和列表法对数据进行分析。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
根据图示，进行硬件连接。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
主程序：初始化设置屏幕上的文字显示信息
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
主程序：配置MQTT网络服务。
初始化MQTT时的设置，服务器地址要根据实际填写。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
主程序：实时采集土壤湿度值，并发送到网络端。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学，实现方案：实现示范
设置回调函数，采样时间为30、60秒。
根据土壤湿度值判断是否开启水泵，并更改显示屏上的水泵状态。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
接收MQTT消息的程序，网络端设置并发送湿度阈值，主控板可以接收到消息并显示在界面上。
聚焦
探索
设计
实现
拓展
运用所学，实现方案：点评展示
点评指导
小组对搭建的智能盆栽浇水器进行分享。
本环节提升升华
各小组说明在操作过程中遇到的问题，是如何解决的。
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
聚焦
探索
设计
实现
拓展
评价交流，拓展练习：拓展性任务要求
回顾本章所有内容，我们是如何一步步制作出智能盆栽浇水器的？
第4课 制作智能盆栽浇水器
第4课 制作智能盆栽浇水器
课堂练习
1、智能盆栽浇水系统的核心传感器是（　　）
A. 温度传感器
B. 光照传感器
C. 土壤湿度传感器
D. 气压传感器
答案：C
解析：土壤湿度传感器用于检测土壤含水量，是决定是否浇水的关键依据。其他传感器辅助环境监测，但非浇水决策核心。
课堂练习
2、继电器在系统中起的作用是（　　）
A. 测量土壤湿度
B. 控制水泵电源通断
C. 显示环境数据
D. 连接物联网平台
答案：B
解析：继电器通过接收单片机信号（如高电平触发）控制水泵电路开关，实现自动浇水。
课堂练习
3、下列哪项是自动浇水系统的正确工作流程？（　　）
A. 湿度检测→数据传输→用户手动浇水
B. 湿度检测→判断阈值→启动水泵→停止浇水
C. 定时浇水→上传数据→调整阈值
D. 光照检测→启动水泵→湿度校准
答案：B
解析：系统通过湿度传感器获取数据，与预设阈值比较后自动触发或停止浇水。
课堂练习
4、为实现“假期自动浇水”，需重点优化的功能是（　　）
A. 提高水泵功率
B. 增加远程监控与定时控制
C. 更换更大水箱
D. 强化传感器外壳
答案：B
解析：远程监控（如手机App）和定时程序可解决无人值守时的浇水需求。
课堂练习
5、系统中“物联网技术”的应用主要体现在（　　）
A. 手动按键浇水
B. 水泵机械结构设计
C. 本地OLED屏幕显示
D. 传感器数据上传云端并远程控制
答案：D
解析：物联网技术通过Wi-Fi/蓝牙将数据同步至云端平台（如Adafruit IO），支持远程查看和控制。
课堂练习
6、能浇水系统的核心传感器是（　　）
A）温湿度传感器
B）光照传感器
C）土壤湿度传感器
D）气压传感器
答案：C
解析：土壤湿度传感器直接检测植物需水状态（如YL-69、电容式传感器），是触发自动浇水的关键元件。其他传感器用于辅助环境监测（如BME280监测温湿度。
课堂练习
7、以下哪项是继电器模块在系统中的作用？（　　）
A）测量土壤数据
B）控制水泵电源通断
C）上传数据至云端
D）显示环境参数
答案：B
解析：继电器作为“电路开关”，接收主控板（如Arduino、STM32）指令，通过高低电平控制水泵启停，实现安全隔离驱动。
课堂练习
8、自动浇水程序的正确流程图是（　　）
A）传感器检测 → 上传数据 → 手动按键 → 浇水
B）传感器检测 → 判断湿度阈值 → 触发水泵 → 停止浇水
C）定时设置 → 水泵启动 → 忽略传感器
D）手机指令 → 云端处理 → 继电器响应
答案：B
解析：核心逻辑为“感知-决策-执行”：传感器获取数据 → 主控芯片比对预设阈值 → 决定是否启动水泵。选项A依赖人工操作，C忽略实时需求，D属远程扩展功能。
课堂练习
9、哪项技术能实现“土壤干燥时自动补水，湿润时停止”？（　　）
A）定时器控制
B）条件判断语句（if）
C）循环语句（for）
D）数据加密算法
答案：B
解析：代码中需包含类似 if (soil_moisture < 300) { pump_on(); } 的判断结构，动态响应传感器数据。定时控制（A）无法适应环境变化。
课堂练习
10、块化编程的优势是（　　）
A）降低硬件成本
B）简化调试和维护
C）缩短传感器响应时间
D）减少耗电量
答案：B
解析：将功能拆分为独立函数（如 read_sensor()、upload_data()）便于复用代码、隔离错误，提升开发效率。
谢谢观看
Thank you