物联网设备安装与调试 第2版 教案 目五任务二 环境调控系统设备检测与安装

《项目五智慧校园环境调控系统——任务二环境调控系统设备检测与安装》教案一、基本信息课程名称物联网工程实践/物联网设备安装与调试授课对象具备物联网基础实践能力的物联网相关专业学生授课内容学习项目5智慧校园环境调控系统-任务二环境调控系统设备检测与安装课时安排2课时（90分钟）授课目标1.知识目标：掌握室内外温湿度传感器、风扇、LED灯、雾化器等设备的检测方法；熟悉ADAM4017/4150采集器的接线规范；了解设备安装与布线的基本要求。2.能力目标：能独立完成设备安装前的外观与功能检测；能根据电路图完成设备接线与现场安装；能完成仿真连线与验证。3.素养目标：培养设备检测的细致性、接线安装的规范性，树立安全操作意识，提升问题排查的初步能力。教学重点1.核心设备（温湿度传感器、LED灯、风扇）的功能检测步骤；2.ADAM4017/4150与传感器、执行设备的接线规范；3.设备安装与布线的基本要求（无露铜、接触良好）。教学难点1.485型温湿度传感器与485转换头、采集器的接线匹配；2.继电器与执行设备（LED灯、风扇）的接线逻辑；3.仿真连线与硬件接线的对应统一。教学准备1.教学资料：设备检测步骤表、系统连线图、端口分配表、仿真平台操作指南；2.教具/工具：室内外温湿度传感器、ADAM4017/4150采集器、继电器、风扇、LED灯、雾化器、485/232转换器；剥线钳、螺丝刀、万用表、电源线/信号线、螺丝螺母垫片；3.技术支持：物联网虚拟仿真平台（提前调试完成）、实训工位铁架。二、教学过程设计（一）导入新课（5分钟）情境导入：提问“确认了安装方案后，施工前第一步要做什么？如果直接安装故障设备，会出现什么问题？”，引出设备“先检测、后安装”的核心原则，明确本节课任务——完成环境调控系统设备的检测、安装与接线。回顾衔接：回顾上节课确定的设备清单与安装位置，说明本节课是将“方案”落地为“实物安装”的关键环节，强调接线规范与安全操作的重要性。明确目标：本节课需掌握设备检测方法、完成硬件安装与布线、实现仿真连线验证，为后续系统调试做准备。（二）理论讲解与示范操作（30分钟）1.环节一：设备安装前的检测方法（15分钟）核心讲解：设备检测分为外观检查和功能检查，外观检查关注设备无破损、线路无脱落，功能检查需结合万用表和设备说明书，重点示范4类核心设备的检测步骤：模拟量型温湿度传感器：用万用表2M档检测短路，24V供电后用20mA档测量信号电流；485型温湿度传感器：连接USB转485转换器，通过厂家软件查看读数；LED灯/风扇：万用表检测短路，对应电压（12V/24V）供电测试启停；雾化器：220V供电，放入水中测试雾化功能。教师示范：现场用万用表演示模拟量型温湿度传感器的短路检测和电流测量，强调表笔搭接、档位选择的要点；演示485型温湿度传感器与转换器的连接方法。2.环节二：设备安装与接线规范（10分钟）安装要求讲解：设备安装需牢固，使用匹配螺丝（如M4*17十字盘头螺丝）；布线需整洁，导线两端剥线约0.8cm，无露铜、绝缘皮不进入端子；执行设备需与继电器精准对接。核心接线示范：温湿度传感器接线：室内传感器红线接24V正、黑线接负，蓝/绿线接ADAM4017Vin1+/Vin2+；室外传感器棕线接24V正、黑线接负，黄/蓝线接485+/-；采集器接线：ADAM4017的Data+/Data-接485转换头，ADAM4150的DO端口接继电器，再连接LED灯、风扇等执行设备；继电器接线：4/3接口接执行设备正负极，7接口接采集器DO端口，6/8接口接24V电源。安全强调：接线前确保电源关闭，避免带电操作；万用表使用后及时归位，工具摆放整齐。3.环节三：虚拟仿真连线操作（5分钟）平台讲解：介绍物联网虚拟仿真平台的设备库、绘图区、连线功能，说明仿真连线是硬件接线的“预演”，能提前排查接线错误。示范操作：演示在仿真平台中拖入设备（传感器、采集器、继电器、执行设备），参考系统连线图完成端口对接，设置设备供电电压，开启模拟实验查看数据。（三）学生分组实操，教师巡回指导（45分钟）分组安排：4-5人为一组，每组配备一套检测工具、设备和实训工位，明确分工（检测员、接线员、安装员、仿真操作员）。实操任务：设备检测：按步骤完成所有设备的外观与功能检测，记录检测结果，有故障设备及时更换；硬件安装：将传感器、采集器、执行设备固定在实训工位对应区域，确保安装牢固；布线接线：根据系统连线图和端口分配表完成所有设备的接线，做到布线整洁、无露铜、接触良好；仿真连线：在虚拟仿真平台完成设备拖放与连线，开启模拟实验，验证接线逻辑。教师指导：巡回查看各组实操情况，重点解决以下问题：万用表的规范使用（档位、表笔搭接）；485型传感器与转换头、采集器的接线匹配；继电器与执行设备的接线逻辑；仿真连线与硬件接线的端口对应。问题记录：对各组出现的共性问题（如接线露铜、端口接错）及时集中讲解，纠正错误操作。（四）课堂总结与拓展（10分钟）总结回顾（5分钟）：师生共同回顾设备检测的核心步骤、接线安装的规范要求、仿真连线的验证逻辑；强调“检测→安装→接线→仿真验证”的施工流程，对各组实操表现进行简要点评，肯定优点，指出改进方向。能力拓展（5分钟）：提出问题“接线后发现采集器无数据，可能是哪些原因？”，引导学员思考线路接触、端口接错、设备供电等排查方向；介绍后续课程重点——系统配置与故障调试，激发学员学习兴趣。三、作业布置实训报告：整理本次实训的设备检测步骤、接线要点、实操过程中遇到的问题及解决方法，附硬件安装布局图和仿真连线截图；预习任务：预习环境调控系统云平台配置的相关内容，了解串口号、端口号的设置方法；拓展实操：尝试检查本组接线是否存在隐藏问题，重新验证仿真连线的准确性，确保无接线错误。四、教学评价评价维度评价标准分值设备检测能按步骤完成所有设备的外观与功能检测，操作规范，检测结果准确25分安装接线设备安装牢固，布线整洁，接线符合规范，无露铜、端口接错等问题35分仿真验证能在仿真平台完成设备拖放与连线，模拟实验能正常显示数据，与硬件接线对应20分安全与素养遵守安全操作准则，工具/设备摆放整齐，工位卫生良好，团队分工明确20分五、教学反思学员对万用表的使用仍存在薄弱