第8課

體驗控制系統(tǒng)年級：五年級學(xué)科：小學(xué)信息科技（浙教版）控制系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)01輸入02計算03輸出獲得數(shù)據(jù)或指令干預(yù)環(huán)節(jié)（人工干預(yù)或自動運算干預(yù)）運行之后的結(jié)果（事物發(fā)展的預(yù)期結(jié)果）回顧控制系統(tǒng)的計算環(huán)節(jié)回顧人為干預(yù)傳統(tǒng)水壺?zé)詣舆\行干預(yù)電熱水壺?zé)?/p>

在控制系統(tǒng)的輸入、計算、輸出環(huán)節(jié)，有些需要人工干預(yù)才能完成控制，有些可以自動控制。人工控制自動控制任務(wù)一：人工控制與自動控制

下面哪些是人工控制，哪些是自動控制，把圖片拖動到相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)（或?qū)D片編號填入下方)。練習(xí)人工控制自動控制

這一類控制都需要人工干預(yù)（根據(jù)觀察或者感受來進(jìn)行判斷）進(jìn)行控制。

這些控制系統(tǒng)會測量輸出值，輸出值的變化影響到輸入端，再與預(yù)設(shè)的目標(biāo)值進(jìn)行比較，從而實現(xiàn)自動控制。探究人工控制與自動控制一

比如：在聽音樂時，如果音量不合適，需要人為操作來調(diào)節(jié)音量；人工控制

比如：早上洗臉放水時，臉盆里的水到達(dá)一定量后，需要人為觀察，關(guān)閉水龍頭。探究人工控制與自動控制一

比如：智能溫控水壺會根據(jù)加水容量、水溫等信息自動控制燒水的時間；自動控制

比如：空調(diào)系統(tǒng)通過溫度傳感器測量室內(nèi)溫度，將室內(nèi)溫度與預(yù)設(shè)溫度比較，調(diào)節(jié)出風(fēng)口的風(fēng)速和壓縮機(jī)的功率。探究人工控制與自動控制一探究自動控制系統(tǒng)生活中，還有哪些自動控制系統(tǒng)呢？

像空調(diào)這樣，當(dāng)室溫已經(jīng)降到了我們設(shè)定的溫度，空調(diào)就會停止吹冷風(fēng)；當(dāng)室溫再次高于我們設(shè)定的溫度，空調(diào)就會重新吹冷風(fēng)，直到達(dá)到設(shè)定溫度。這樣的控制系統(tǒng)，我們稱為自動控制系統(tǒng)。探究電冰箱恒溫水壺智能加濕器空氣凈化器智能恒溫魚缸恒溫槽實驗二可以通過簡易的恒溫槽實驗，模擬恒溫控制過程，觀察輸入、計算、輸出三個環(huán)節(jié)，來分析這個控制系統(tǒng)的運行過程。恒溫槽實驗二設(shè)定：預(yù)設(shè)恒溫溫度值。（你希望這個恒溫槽保持怎樣的一個恒溫，如30℃）檢測：溫度傳感器檢測槽內(nèi)溫度，并顯示在控制板顯示模塊。調(diào)節(jié)：檢測到的槽內(nèi)溫度與預(yù)設(shè)的恒溫溫度進(jìn)行比較，當(dāng)槽內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時，啟動加熱電阻進(jìn)行加熱，當(dāng)槽內(nèi)溫度等于預(yù)設(shè)溫度時，關(guān)閉加熱電阻。輸入計算輸出設(shè)定的溫度值傳感器獲取的溫度值控制模塊的判斷與調(diào)節(jié)反復(fù)判斷實際的溫度探究加熱電阻的工作狀態(tài)任務(wù)二：恒溫槽控制系統(tǒng)的運行實驗

打開“恒溫槽實驗”程序，啟動恒溫槽控制系統(tǒng)，設(shè)定一個恒溫溫度數(shù)值，如30℃，然后觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài)，分析該系統(tǒng)的輸入、計算、輸出，完成恒溫槽實驗記錄表。顯示溫度/℃輸入計算輸出28溫度傳感器檢測數(shù)值（28）檢測值小于預(yù)設(shè)值（28<30）（啟動）加熱電阻溫度傳感器檢測數(shù)值（）檢測值（）預(yù)設(shè)值（）（）加熱電阻溫度傳感器檢測數(shù)值（）檢測值（）預(yù)設(shè)值（）（）加熱電阻溫度傳感器檢測數(shù)值（）檢測值（）預(yù)設(shè)值（）（）加熱電阻設(shè)定溫度：（30）℃【在30-40之間】恒溫槽實驗記錄表探究恒溫槽實驗二顯示溫度/℃輸入計算輸出28溫度傳感器檢測數(shù)值（28）檢測值小于預(yù)設(shè)值[28<30]（啟動）加熱電阻29溫度傳感器檢測數(shù)值（29）檢測值（小于）預(yù)設(shè)值[29<30]（啟動）加熱電阻30溫度傳感器檢測數(shù)值（30）檢測值（等于）預(yù)設(shè)值[30=30]（關(guān)閉）加熱電阻29溫度傳感器檢測數(shù)值（29）檢測值（小于）預(yù)設(shè)值[29<30]（啟動）加熱電阻設(shè)定溫度：（30）℃【建議在30-40之間】恒溫槽實驗記錄表

通過實驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)這個控制系統(tǒng)屬于

系統(tǒng)[人工控制/自動控制]。

恒溫槽加熱電阻是否啟動，跟

和

有關(guān)。溫度傳感器檢測數(shù)值

自動控制預(yù)設(shè)恒溫溫度探究任務(wù)三：探究設(shè)置溫度區(qū)間實驗

打開“恒溫槽實驗（無區(qū)間溫度）”程序，啟動恒溫槽控制系統(tǒng)，設(shè)定一個恒溫溫度數(shù)值，如30℃，然后觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài)，回答下面問題。

通過觀察系統(tǒng)運行狀態(tài)，你發(fā)現(xiàn)了什么？加熱電阻頻繁啟停這是為什么呢？探究恒溫槽實驗二

在設(shè)計控制程序時，一般會設(shè)置一個溫度區(qū)間來控制是否執(zhí)行加熱。

例如，恒溫槽控制溫度在30℃-32℃的區(qū)間內(nèi)，當(dāng)溫度低于下限30℃時啟動加熱，當(dāng)溫度達(dá)到上限32℃時停止加熱。設(shè)置溫度區(qū)間，可以減少加熱電阻頻繁啟停的情況，有利于精準(zhǔn)控制恒溫槽的溫度。

探究探究作業(yè)1.

我設(shè)計的恒溫控制系統(tǒng)溫度控制區(qū)間為：___________2.

該恒溫控制系統(tǒng)的工作原理是：________________________________________啟動加熱電阻加熱，________________________________________關(guān)閉加熱電阻