高中综合实践 课件教案（高二） 课时12-第二单元-第2课时 智能灌溉我设计-课件

1、高二广州版综合实践/劳动教育第二单元广州市培英中学 遇晓智能灌溉我设计大家好，我姓马，朋友们都叫我小马。 我喜欢养花，但由于工作的变动，需要经常出差，这下我的花儿要受苦了。怎么办呢？（卡通人物图片来自网络）新 闻智能灌溉（卡通人物图片来自网络）导入视频来自网络大面积农田智能灌溉系统什么是智能灌溉技术？ 智能灌溉是一种自动感知灌溉需求信息，自动执行灌溉操作任务的灌溉模式。它综合应用了计算机、传感器、无线通信等现代化技术，是现代农业技术的重要体现。 智能灌溉比传统的漫灌法最高节水可达30%，不但节省了水资源，还能改善蔬果品质，提高产量。 这套农田灌溉系统可真棒！如果我能有一套小型智能灌溉系统就好了

2、。小飞、小颖，你们能帮我吗？当然可以！（卡通人物图片来自网络） 思考：如何设计一款小规模智能灌溉系统呢？一、市场同类产品调查了解产品信息，找到正确的设计方向关键词“智能灌溉”一、市场同类产品调查（一）基本组成 供水装置（水源）控制器电源（低压）水泵水管出水装置（喷头）（图片来自网络）1.控制器控制方式适用范围优点缺点价格定时控制器适用范围广操作简单开环控制，对控制结果没有反馈适中互联网远程控制需连接互联网实时监测，远程控制摄像头+网关+APP软件，对软硬件依赖度较高较高土壤湿度感应器测量植物根部湿度精准监测土壤湿度集成件价格较高；散件便宜，但需要单片机知识，耐用性较差不确定雨量感应器户外，下雨

3、停止灌溉省水，保护植物集成件价格较高，散件便宜，但需要编程知识且外观粗糙，易损坏不确定浮球式水位传感器仅适用于水桶水桶蓄水量监测若主人不在家，则报警无用较低（二）功能分析返回2.进水装置供水方式适用范围优点缺点价格水龙头植物离水管较近，需要的水量较大持续不断地供水若植物远离水管，需要拉很长的管线适中水桶植物离水管较远，需要的水量较小位置灵活蓄水量有限较低（二）功能分析返回3.出水装置出水方式适用范围优点缺点价格悬挂喷洒式土地栽培不占用地面空间，喷洒范围大需要悬挂支架，不适合盆栽种植适中地插喷洒式土地栽培或盆栽皆可喷洒范围大，效率较高占用一部分地面空间适中地插滴灌式土地栽培或盆栽皆可灌溉效率高、

4、精准、省水灌溉范围小，滴灌喷头随植物数量的增多而增多适中（二）功能分析返回4.电源电源类型适用范围优点缺点价格干电池室内、室外易获得、故障率低需要经常更换较低低压直流电源需要电源插孔易获得、故障率低，供电时间长且稳定AC/DC电源需要变电器，而交流电插口则有一定漏电风险较低太阳能室外有阳光照射节能环保对安装环境和技术要求较高较高（二）功能分析返回5.水泵供压方式适用范围优点缺点价格水泵供压自来水压力不足或喷头数量大于10个，或水桶供水水压稳定结构相对复杂，需要额外插电源较高（二）功能分析基本功能展示(视频来自网络）水龙头+定时控制器+地插喷灌式水桶+定时控制器+地插滴灌式市场上的产品这么丰富，

5、我们该怎么选择呢？我想，这个还得看小马哥需要哪些功能吧。（卡通人物图片来自网络）二、用户调查（一）先了解用户的需求，一般指功能性需求。（二）通过“调查问卷”或“访谈” 的形式，了解用户的使用环境、使用目的和限制条件等。通过“调查问卷” 或“访谈”来获取信息调查问卷或访谈问题样例请根据真实情况回答问题，以方便我们了解您的需求，谢谢！1.您养花草的环境是室内 （ ）室外（ ）2.花草的摆放位置距离自来水的距离约为（ ）米。3.花草是否耐旱？是（ ）否（ ）4.您是否经常外出？是（ ）否（ ）5.您外出的时间一般在（ ）A.一周内 B.两周内 C.两周以上6.对于灌溉装置，您的预算大致在（ ）A.几

6、十元-200元 B.200-400元 C.400-600元 D.600元以上三、功能设计 用水桶做水源的灌溉系统，是否需要加装缺水警报器？ 在室外灌溉是否需要雨量传感器（下雨时自动停止灌溉）？ 植物种类不同，浇水的频率和水量也不同，用“定时控制”、“湿度控制” 还是用“实时监测手机遥控”？哪种更经济、更可靠？（一）满足用户的基本需求。（二）配件的选择要考虑功能、价格、安全性和耐用性等诸多因素。（三）对使用条件也要有充分的考虑，如：自来水水压的大小如何？是否稳定？当地不同季节的雨量情况？植物不同生长期对水量的需求变化，等等。（四）在用户预算之内，尽可能多的留出一些“冗余”，也就是设计余量，比如水

7、管的长度、接口的数量等等。三、功能设计四、成本估算与评估1.大部分从几十到几百元不等。2.可以连接网络的设备套装，会超过1000元。3.在满足用户需要的前提下，功能越多越好，价格越低越好。计算和评估成本是否合理，以达到用户能够接受的范围。模拟实战 请根据实际情况选择组件，并说明这样设计的理由。如：满足哪些用户需求，存在哪些优缺点等，以便跟用户做好沟通。情境：小马哥的花园里养了很多铁线蕨和金脉爵床（需要较多水分），同时又养了很多仙人掌类植物（耐旱植物）。请你帮忙设计一套智能灌溉装置，可以同时照顾这两类植物。（图片来自网络）使用地点喷洒范围或数量院子的面积是否经常外出外出时长能接受的价格区间室外2

8、0盆10平方米是2周到2个月1千元以内供水方式（水桶、水龙头）出水方式（喷洒式、滴灌式等）电源（干电池、AC电源、太阳能）控制器（定时、湿度、雨滴等）成本估算（高、中、低）其它设计水龙头，花草离自来水水管较近，接口方便，可以长期稳定供水，同时采用双头控制器，一头浇灌仙人掌，一头浇灌铁线蕨。地插喷洒式，可以很好地浇灌到每一盆花草干电池，在室外用电池更方便也更安全，价格便宜，性能稳定定时、雨滴传感器，由于花草比较分散且不需要精准的湿度，因此只需定时灌溉即可，下雨时自动停止灌溉较高（超过1千元）有摄像头，便于主人外出时用手机监测并根据花草生长期的不同，灵活控制浇水频率和水量方案一用户调查表格设计方案表格方案二仙人掌耐旱不耐涝，为避免多雨季节对它们的伤害，可以搭一个透明的遮雨棚，用水桶+土壤湿度传感器的组合来浇灌。铁线蕨类用水量大，可以用水龙头+定时控制器+雨量传感器的组合。这样可以节省成本，也能兼顾到两类植物的不同特性。五、设计方案的表达形式表格效果图六、方案的比较和权衡两位同学的方案都很有道理，小马哥该如何选择呢？如果他愿意接受略高一点的预算，用小飞同学的方案是合适的。如果他掌握湿度传感器的调节方法，则小颖同学的方案更经济。我们制定的设计方案，没有最好，只有最合适，所以需要从不同角度分析、思考问题的解决方法。注意事项可靠性耐用性美观性扩展性课堂小结一、市场同类产品