高中信息技术学考复习必修2信息系统与社会第二章第四节传感与控制教学课件

这是一份高中信息技术学考复习必修2信息系统与社会第二章第四节传感与控制教学课件，共18页。PPT课件主要包含了控制与反馈示意图等内容，欢迎下载使用。

考点1信息系统与外部世界的联系
传感技术: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: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,例如天网监控系统、火车站的闸机、微信智能锁和QQ物联功能。
典例1(　　)与通信技术、计算机技术并称为现代信息产业的三大支柱。A.网络技术B.软件技术C.电子技术D.传感技术
答案 D　解析 现代信息产业的三大支柱是传感技术、通信技术与计算机技术。故选D。
考点2常见的传感器技术A传感器的组成:传感器属于信息输入设备,一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。B传感器各部分结构的功能:通过敏感元件感受(或响应)和检出被测对象的待测信息;通过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)。辅助元件主要包括信号调节与转换电路及其所需的电源。
C传感器的种类:根据基本感知功能的不同,通常把传感器分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、色敏和味敏等传感器。类似于人的五大感觉器官。D传感器在智能手机中的应用:智能手机已经成为一种具有多种综合功能的智能终端,传感器发挥着重要的作用。1.通过光线传感器,可以自动调节屏幕背光的亮度;2.通过距离传感器,可以检测手机是否贴在耳朵上正在打电话,以便自动调暗屏幕达到省电的目的;3.通过重力传感器,可以实现手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向切换;4.通过加速度传感器,可以实现计步功能;5.通过指纹传感器,可以实现加密、解锁、电子支付等功能;6.通过霍尔传感器,可以实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏等功能;7.通过光学心率传感器,可以检测用户的心率;8.通过皮电反应传感器,可以更准确地监测用户的运动状态。
【特别提醒】同一种传感器采用不同的算法,还可以实现不同的功能。如智能手环中的加速度传感器,除了实现计步功能外,通过特定的算法,还可以监测用户的睡眠状况;磁场传感器,除了可以制作电子指南针以外,还可用于制作电子金属探测器。
典例2用智能手机打电话,当手机贴近耳边时,屏幕会自动关闭,这是因为手机安装了(　　)A.传感器B.地感线圈C.APID.GPS
答案 A　解析 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或者其他所需的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。“地感线圈”是一个振荡电路;API是操作系统留给应用程序的一个调用接口;GPS是全球定位系统。用智能手机打电话,当手机贴近耳边时,屏幕自动关闭,这是因为手机安装了传感器。故选A。
考点3传感器信息的获取A信息系统从传感器获取信息的方式:无线网络、蓝牙、串口(COM接口)等。【知识拓展】串口:串口是串行接口的简称,也称串行通信接口,是采用串行通信方式的扩展接口。特点:通信线路简单,一般只要一对传输线就可以实现双向通信,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。目前串口多用于工业控制和测量设备以及部分通信设备中。B传统的计算机一般没有传感器的接口,需要借助其他具备传感器接口的智能终端来实现信息的获取。而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。
典例3在一个智能家居系统中,根据季节的变化或者用户的需求来调整温度需要用到(　　)A.湿度传感器B.温度传感器C.激光测距传感器D.超声传感器
答案 B　解析 温度调节首先需要具有感受温度的装置,温度传感器正是温度感应的装置,通过温度传感器可以将温度信号转化为数字信号,然后通过智能家居系统做出温度调节。
考点4射频识别技术A射频识别(RFID)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。属于传感器技术。B射频(RF)是指具有远距离传播能力的高频电磁波。原理:当电流流过导体,导体周围会形成磁场,交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场。交变的电磁场向空中传播就形成了电磁波。频率范围在300 kHz~30 GHz之间的高频交变电流,会在导体周围的空间产生高频电磁波,并向外远距离传播出去,这些高频电磁波,就是射频。C射频识别的实质: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,从中提取出有用信息。
D信息系统利用RFID技术识别外部世界的事物。1.RFID标签,也称电子标签,由芯片与天线(线圈)组成,每个标签具有唯一的电子编码。2.种类:①无源标签(被动式标签)最为常见,依靠从读写器的电磁波中获得能量,激活标签中的芯片,芯片产生电磁波发送给读写器,无源电子标签具有价格便宜的优势,但其工作距离、存储容量等受到能量来源的限制。②有源标签(主动式标签)能量由电池提供,能够主动向读写器发送射频信号。有源电子标签通常具有更远的通信距离,但体积较大,价格也相对较高,主要应用于贵重物品远距离检测等领域。
3.RFID读写器RFID读写器(Reader)的主要任务是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。
E射频识别技术的应用无源RFID产品开发较早,市场应用广泛,如公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、第二代居民身份证等,在我们的日常生活中随处可见。随着技术的进步,RFID应用领域日益扩大,例如物流货物追踪、不停车收费、野生动物的跟踪、药品生产、病人看护、自动化生产、质量追踪等。从互联网到物联网,能够识别“万物”的RFID技术是其中的关键技术之一。
典例4以下属于RFID(射频识别技术)应用的是(　　)A.ETC不停车计费系统B.手机中的指南针C.测温枪自动测温系统D.导弹的热红外追踪系统
答案 A　解析 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,RFID可识别高速运动物体并可识别多个标签,ETC不停车计费系统属于RFID射频识别技术的应用。
考点5信息系统中的控制执行器是指在控制系统中接受控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,任何控制又依赖信息反馈来实现。
【知识拓展】控制分为开环控制和闭环控制两种。开环控制指控制的结果不会影响当前的控制输出。闭环控制将控制的结果反馈回来与系统设定的希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用。