初中信息技术浙教版(2020)八年级下册第7课 传感与识别优秀ppt课件
展开传感器和识别设备收集的信息更加详细、精准、方便,接下来我们了解它们是如何工作的。
一、传感器 传感器是一种能将感应到的信息按一定规律转换成可输出电信号的器件或装置。
1. 传感器的组成 传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调节与转换电路三部分组成。转换元件可将敏感元件感应到的物理量或化学量等转变成电信号,如图7-1所示。
图 7-1 传感器的结构示意图
2. 常见的传感器 常见传感器的功能可以与人类的五大感官进行类比:光敏传感器对应视觉;声敏传感器对应听觉;压敏、温敏、流体传感器对应触觉;气敏传感器对应嗅觉;味敏传感器对应味觉,如图7-2所示。
图 7-2 传感器与人类五大感官的类比
在我们生活中,你知道身边哪些设备运用了传感器吗?这些传感器的功能是什么呢?
1、体温计:检测人体温度
2、声控灯:通过分析对比声音的大小来判断是否有人,从而达到开灯的目的
二、射频识别 射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术,利用无线射频方式,在读写器和电子标签之间进行非接触的双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的,如图7-3所示。
图 7-3 RFID系统
采用RFID技术的标签称为电子标签,如图7-4所示是常见的电子标签。电子标签内部主要由芯片、天线(线圈)和外部封装材料等组成。
图 7-4 常见的电子标签
电子标签的优点:数据采集更加快捷、精准、寿命长、成本低等。在图书管理、公路收费等方面得到了广泛的应用。如图7-5所示是电子不停车收费系统。
图 7-5 ETC专用通道
RFID技术依据其标签的供电方式可分为三类,即无源RFID、有源RFID与半有源RFID。
有源RFID:由电池、内存和天线一起构成,一直通过设定频段外发信息,支持远距离识别。
无源RFID:具有抗干扰能力,可自定义读写标准数据,在专门的应用系统效率更加快捷
半有源RFID:集成了前两者的优势。正常处于休眠状态只有在激活标签后才会工作。
三、传感器的应用 我们可以利用传感器解决一些简单的应用问题,如利用温度传感器和一些开源硬件,实现对环境温度的检测。以micr:bit为例,利用其内置温度传感器,每隔1秒实时获取环境温度,方法如下: (1)通过USB连接线将micr:bit接到计算机,确保连接成功。
图 7-6 BXY编辑界面
(2)打开IDE程序BXY,新建编辑界面,保存文件,如图7-6所示。
(3)在编辑界面输入如下代码:
frm micrbit imprt *
while True :
print (temperature () )
sleep (1000)
#引用micrbit库
#输出温度传感器上的温度值
(4)单击“烧录”按钮,将程序上传到micr:bit,打开串口工具,查看串口数据,如图7-7所示。
图 7-7 串口数据
利用土壤湿度传感器,实时获取土壤湿度。
常见的开源硬件
一、Arduin Arduin是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。Arduin平台 由硬件(各种型号的Arduin控制板)和Arduin集成开发环境(Arduin IDE)组成。ArduinUNOR3是最常见的Arduin控制板,其处理器核心是ATmega 328,同时具有14路数字输入/输出口(其中6路可作为PWM输出)、6路模拟输入、一个16MHz晶体振荡器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP header和一个复位按钮。
二、树莓派 树莓派(Raspberry Pi,简称Rpi或者RasPi)是一款基于Linux系统的、只有一张卡片大小的卡片式计算机。树莓派提供USB接口、以太网接口、SD卡扩展接口以及1个HDMI高清视频输出接口。因为树莓派可以较好地与物联网技术结合,通过开源平台可以实现物联网开发模式的优化,同时又可以实现计算机学科教育的智能化,所以它被广泛应用于GPS导航、智能机器人、远程监控、自动化系统等项目。
三、micr:bit micr:bit是一款由英国广播电视公司(BBC) 推出的专为青少年编程教育设计的单片机,它主要由板载蓝牙、加速度计、电子罗盘、3个按钮和5X5 LED阵列组成。它采用MicrUSB口供电,在底部还有多个环孔连接器,可以通过任意一个网页浏览器在Blcks、JavaScript、 Pythn、 Scratch 等编辑器.上编写代码,控制外接设备。
四、掌控板 掌控板是一块MicrPythn微控制器板,它集成了ESP32高性能双核芯片,支持Wi-Fi和蓝牙双模通信,板上集成OLED显示屏、RGB灯、加速度计、麦克风、数字光线传感器、蜂鸣器、按键开关、触摸开关、金手指外部拓展接口,支持图形化及Pythn代码编程。
1. 传感器由___________、__________、_____________________三部分组成。 2. RFID系统的组成有哪些?举例说明生活中的RFID应用实例。
RFID系统由内部的芯片、天线和外部的封装材料组成实例应用:车牌识别、门禁卡等
1、传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调节与转换电路三部分组成2、射频识别利用无线射频方式,在读写器和电子标签之间进行非接触的双向数据传输3、电子标签的优点:数据采集更加快捷、精准、寿命长、成本低等4、 RFID技术可分为无源RFID、有源RFID与半有源RFID
一、 传感器二、射频识别三、传感器的应用
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