《智能家居系统集成与应用（双色）》（郭海礁） 教案 第10课 温度传感器安装与调试

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课题第10课温度传感器安装与调试课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握温度传感器的安装与调试方法技能目标：具备温度传感器安装、调试、部署与运维的能力态度目标：在学习上勇于挑战，敢于创新教学重难点教学重点：在平台中添加温度传感器节点并查看温度传感器数据教学难点：温度传感器的分类教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（20min）课堂讨论（18min）第2节课：问题导入（5min）

传授新知（15min）

课堂实训（20min）

课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】让学生观察生活中哪些地方或者哪些设备上会显示当前实际温度【学生】按照要求完成课前任务通过课前任务，让学生了解温度传感器广泛的应用领域考勤（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入（5min）【教师】让学生思考并回答以下问题：测温装置有哪些类型，可以如何分类？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课内容：温度传感器通过提问，引入新课，激发学生学习兴趣传授新知（20min）【教师】讲解新知，介绍温度传感器一、认识温度传感器温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。二、温度传感器的分类按测量方式，温度传感器可分为接触式和非接触式两大类。接触式：接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触。非接触式：非接触式温度传感器的检测部分与被测对象不用接触，根据不同的测温要求，非接触的距离有所不同。按传感器材料及电子元件特性，温度传感器可分为热电阻和热电偶两类。热电阻传感：金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。对于不同金属来说，温度每变化一度，电阻值变化是不同的，而电阻值又可以直接作为输出信号。热电偶传感：热电偶由两个不同材料的金属线组成，在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶适用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题热电阻和热电偶有什么区别？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答1.材料不一样，热电阻是一种金属材料，具有温度敏感变化的金属材料，热电耦是双金属材料，即两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属丝的两端产生电势差。2.检测的温度范围不一样，热电阻检测温度相对低。3.信号性质不一样，热电阻本身是电阻，温度的变化，使电阻产生正的或者是负的阻值变化；而热电耦，是产生感应电压的变化。【学生】聆听、思考、理解、记录【教师】引入任务实施内容，讲解安装温度传感器安装温度传感器安装温度传感器的操作步骤如下：【多媒体】演示安装温度传感器的操作步骤步骤1（详见教材）。步骤2将温度传感器连接好电源线，然后旋转扣合在底座上，如图5-3所示。图5-3将温度传感器扣合在底座上【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题观察温度传感器上的按键，猜测按键的作用？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答地址申请按钮，按下地址申请按钮向平台发送地址请求。步骤3将温度传感器前盖旋转拧合，如图5-4所示（详见教材）。至此，温度传感器安装完毕。【学生】聆听、观看、思考、理解、记录通过教师讲解、课堂问答和多媒体演示等方式，让学生认识温度传感器，掌握温度传感器的分类和基本原理，以及安装温度传感器的具体步骤课堂讨论（18min）【教师】对学生进行分组，4～6人一组，每组选出一名组长，然后组织学生以小组为单位讨论以下问题自己想象一个测温场景，选择一种温度传感器并说明理由。【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】总结学生的回答，并评价各组的表现通过课堂讨论，使学生真正认识并掌握温度传感器的分类，根据其原理说明理由，加深对原理的理解第二节课问题导入（5min）【教师】让学生思考并回答以下问题回顾上一章在智能家居系统平台添加智能门禁、智能窗帘、智能空调中添加节点的步骤是什么？【学生】聆听、思考、回答温故知新，巩固之前所学知识，以便顺利掌握本节知识传授新知（15min）【教师】引入任务实施内容，讲解添加温度传感器节点、查看温度传感器数据添加温度传感器节点【师生互动】【教师】由学生演示操作请多名同学，按照教材上的步骤，依次完成温度传感器节点的添加。【学生】实操演练【教师】在学生操作的过程中监督、指导、纠错在智能家居系统平台中添加温度传感器节点的操作步骤如下：步骤1节点地址申请。首先打开物联网应用开发平台主界面，然后切换到“应用中心”选项卡，接着在左侧导航栏中单击展开“智能家居体验系统”，最后选择“E-home管理中心”选项，打开智能家居控制平台主界面，如图5-5所示（详见教材）。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题根据上一章中所学，节点地址申请后，接下来需要在系统平台怎么操作？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答在系统平台中打开“节点管理”-“节点地址初始化”-“分配节点地址”-“节点信息查询”-“节点备注”。步骤2在智能家居控制平台主界面中单击“节点管理”按钮，打开“节点信息管理”界面，如图5-6所示（详见教材）。步骤3按下温度控制器的地址申请按钮，然后在智能家居控制平台中单击“节点地址初始化”选项卡，打开“节点地址初始化”界面，如图5-7所示（详见教材）。步骤4在“分配节点地址”编辑框中输入节点地址（如119），然后单击按钮，下发分配的地址，再单击“节点地址初始化”选项卡刷新该界面，如果该地址未被下发或发送不成功，则“下发状态”栏会显示未下发，如果发送成功，则显示已下发。步骤5单击“节点信息查询”选项卡，打开“节点信息管理”界面，根据添加的节点地址在对应的“节点备注”编辑框中输入备注内容，如温度传感器，然后单击保存，如图5-8所示（详见教材）。查看温度传感器数据在智能家居系统平台中查看温度传感器数据的操作步骤如下：【多媒体】演示查看温度传感器数据操作步骤步骤1在左侧导航栏中选择“E-home管理中心”选项，返回智能家居控制平台主界面，单击“远程平台控制”按钮，如图5-9所示（详见教材）。步骤2打开智能家居控制界面，最下方出现“温度传感器”图标，单击该图标，如图5-10所示（详见教材）。步骤3打开温度传感器的“曲线图显示”界面，查看温度传感器所获数据的曲线图，如图5-11所示（详见教材）。步骤4单击“表格显示”选项卡，打开温度传感器的“表格显示”界面，以表格形式显示温度传感器的具体数值，如图5-12所示（详见教材）。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题为什么不需要对温度传感器添加控制命令？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答温度传感器主要完成温度数据的采集，不需要像智能门禁、智能窗帘、智能空调那样额外的添加各类控制指令，只把采集到的数据显示即可。【学生】聆听、操作、观看、思考、理解、记录通过教师讲解、课堂问答、多媒体演示等方式，让学生掌握温度传感器节点的添加、查看温度数据的详细操作步骤；通过学生动手操作，引导他们在练中学，达到学以致用的效果课堂实训（20min）【教师】组织学生完成以下任务按照上节和本节中所讲内容，完成温度传感器的安装、添加温度传感器节点，最终能够查看温度传感器采集到的数据，并与室内实际温度进行对比，查看温度误差，没有太大偏差，证明温度传感器安装和配置完成。【学生】聆听、思考、操作、完成任务【教师】根据学生的课堂表现在考核评价表（详见教材）中进行评价通过课堂实训，检验学生课堂知识掌握情况，培养其动手操作的能力课堂小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课让学生认识了温度传感器，掌握了温度传感器的分类及基本原理，演示了安装温度传感器、添加温度传感器节点、查看温度数据的详细步骤，并让学生动手操作，实现最终效果。【学生】总结回