（人教2024版）信息科技六年级第18课《土壤湿度控制好》课件（新教材）.pptx

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土壤湿度控制系统的基本组成土壤湿度控制系统的工作原理控制土壤湿度的算法

导入新课导入新课这些植物怎么了？想一想，是什么原因导致的？浇水过多导致植物烂根

导入新课导入新课土壤的含水量会极大地影响农作物的产量和大部分植物的生长。土壤湿度过低，形成土壤干旱，植物的光合作用不能正常进行，影响生长，严重缺水会导致植物凋萎和死亡。土壤湿度过高，导致土壤通气性差，影响土壤微生物的活动，植物根系的呼吸、生长受到阻碍，导致根部无法获得足够的氧气，引发根部腐烂，从而影响植物地上部分的正常生长。

讲授新知讲授新知因此，土壤湿度对于灌溉计划的安排，对于农作物根系的发育、养分吸收和光合作用等过程都起到非常关键的作用。智能种植大棚中土壤湿度控制系统包含哪些组成部分呢？我们要知道土壤湿度数据，因此要有检测湿度的传感器。还有浇水时的灌溉系统，这样就不用人去浇水了。

讲授新知讲授新知一、了解土壤湿度控制系统的基本组成智能种植大棚中土壤湿度控制系统主要包括土壤湿度传感器、计算机和网络、浇灌设备等。土壤湿度传感器计算机计算数据浇灌设备

讲授新知讲授新知湿度控制系统工作时，通过土壤湿度传感器采集土壤的湿度数据，当采集的数据低于设定的阈值时，启动浇灌设备增加湿度；反之，浇灌设备停止工作。采集的数据和启动浇灌设备的命令都需要通过网络进行传送，计算机进行处理决策。

讲授新知讲授新知土壤湿度数据可以用百分比表示，如土壤湿度为70%~80%。每种植物都有其土壤湿度要求，需要根据种植的种类进行确定。例如，杜鹃花需要土壤保持70%以上的湿度才能正常吸收到水分。

讲授新知讲授新知二、分析土壤湿度控制系统的工作原理在虚拟仿真工具中运行本节课的活动任务，找到土壤湿度控制系统的阈值。

讲授新知讲授新知1. 观察这个简易土壤湿度控制系统，它有哪些模块组成？

讲授新知讲授新知2.运行控制系，进行实验，运用传感器采集5个土壤湿度数据，观察显示的湿度数据以及对应的喷灌器状态（是否喷水）。将实验数据记录在下表中。12345对应的土壤湿度数据喷灌器是否喷水

讲授新知讲授新知3. 根据实验过程，回答以下问题。（1）土壤湿度传感器中设定的湿度阈值大约是：_________（2）修改程序中的阈值，你修改后设定的湿度阈值大是：_________。（3）再采集土壤湿度数据，观察喷灌器的状态变化。12345对应的土壤湿度数据喷灌器是否喷水

讲授新知讲授新知4. 根据实验过程，思考回答以下问题。（1）土壤湿度改变，相当于改变了控制系统的什么？导致控制系统发生什么变化？（2）修改程序的阈值，控制系统的状态有什么变化？同学们，采集的5个数据，要大体分布合理，不能都偏小或偏大，这样才能找到阈值。

讲授新知讲授新知（1）土壤湿度的改变，相当于改变了控制系统的输入，经过计算，输出会发生相应的变化，导致喷灌器的状态也随之变化，从而实现对土壤湿度的控制。（2）另外，阈值是控制系统状态发生变化的一个重要条件，改变了阈值，就改变了控制系统状态发生变化的条件。输入计算输出我发生了变化。我接收到变化，也会随之变化。

讲授新知讲授新知土壤湿度传感器检测的是土壤湿度（连续量），然后根据这个数据，按特定的计算规则生成控制喷灌器工作的指令（开关量）。根据学习活动2中记录的湿度阈值，填写土壤湿度与喷灌器状态真值表（1表示“是”，0表示“否”）土壤湿度超过阈值喷灌器启动

讲授新知讲授新知土壤湿度控制系统的数据是如何计算的呢？控制土壤湿度也需要算法。根据土壤湿度控制系统的工作过程，分析算法流程图，完善下图。

讲授新知讲授新知土壤湿度控制系统的数据的算法流程图如下所示。这个过程是否属于闭环控制？如果要结束控制系统的工作，是否要断开电源开关？土壤湿度超过阈值喷灌器启动1001

讲授新知讲授新知土壤湿度控制系统是闭环控制系统，当湿度数据达到阈值时，控制系统停止工作。采集的温度数据与阈值进行比较，形成反馈回路。继续浇灌湿度不达标

拓展与提升拓展与提升活动探究搭建一个小型土壤湿度控制系统。1.活动器材：干燥土壤、土壤湿度传感器、喷灌器（浇水设备）。2.活动目的：体验传感器采集数据的过程，感受土壤湿度阈值对浇水设备的控制作用。3.活动要求：（1）连接硬件设备，按提示或说明进行操作；（2）记录系统设置的土壤湿度阈值；（3）观察和记录土壤湿度数据以及控制系统执行的操作。4.活动结论：_____________________________