反饋控制有算法第四單元簡易物聯(lián)系統(tǒng)實踐漳州臺商區(qū)第一中學(xué)2025匯報人：劉藝珊這些設(shè)備是如何實現(xiàn)智能化控制的？物聯(lián)花盆系統(tǒng)的組成傳感器（溫度、土壤濕度、光照強度等）執(zhí)行器（水泵）物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺數(shù)據(jù)可視化反饋控制原理動態(tài)調(diào)節(jié)機制：采集→分析→決策→執(zhí)行→再采集（循環(huán)）

物聯(lián)花盆系統(tǒng)要實現(xiàn)自動灌溉功能，需要在對溫度、土壤濕度、光照強度和天氣預(yù)報數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上設(shè)計算法。可以設(shè)計表格來規(guī)劃灌溉條件（以土壤濕度為例）。數(shù)據(jù)分析與算法設(shè)計1.根據(jù)土壤濕度的分析結(jié)果，確定合適的土壤濕度上限值、下限值。2.根據(jù)物聯(lián)花盆系統(tǒng)的灌溉條件，將對應(yīng)決策填入表中。3.對灌溉條件進行整理。以上所有條件都與土壤濕度有關(guān)，且可以分為大于上限值、介于上下限值之間、小于下限值三種，因此可以將灌溉條件整理成如表所示內(nèi)容。土壤濕度范圍決策動作>上限值不灌溉正常區(qū)間維持狀態(tài)<下限值啟動水泵數(shù)據(jù)分析與算法設(shè)計4.根據(jù)表格中的條件設(shè)計算法，形成數(shù)據(jù)決策部分程序，主要代碼如圖所示。學(xué)習(xí)活動1：數(shù)據(jù)可視化討論小組討論生活中的數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用場景，如天氣預(yù)報圖表、股市行情圖等，以及數(shù)據(jù)可視化的作用（直觀展示數(shù)據(jù)、便于分析趨勢等），小組代表分享討論結(jié)果，教師進行總結(jié)和補充。學(xué)習(xí)活動2：控制執(zhí)行器實踐指導(dǎo)學(xué)生將水泵與主控板進行連接，強調(diào)連接的正確方式和注意事項。?強調(diào)電路安全注意針腳對應(yīng)傳感器→主控板主控板→水泵學(xué)習(xí)活動2：控制執(zhí)行器實踐指導(dǎo)學(xué)生將水泵與主控板進行連接，強調(diào)連接的正確方式和注意事項。1.顯示土壤濕度：在顯示屏顯示土壤濕度數(shù)據(jù)。2.實現(xiàn)自動灌溉。灌溉需要水泵作為執(zhí)行部件。將水泵與主控板連接。修改數(shù)據(jù)決策程序，添加相關(guān)的控制代碼，讓電機啟動并灌溉5s，如圖所示。學(xué)習(xí)活動3：系統(tǒng)整合與功能測試1、將學(xué)生分成小組，每組發(fā)放一套物聯(lián)花盆系統(tǒng)硬件設(shè)備和編程軟件。2、各小組根據(jù)之前設(shè)計的算法和編寫的代碼，將各個功能模塊（數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)決策、執(zhí)行器控制）進行整合，形成一個完整的簡易物聯(lián)灌溉系統(tǒng)。3、小組按照需求清單對物聯(lián)花盆系統(tǒng)進行功能測試，檢查系統(tǒng)是否能夠準確采集土壤濕度數(shù)據(jù)、做出正確的灌溉決策并控制水泵執(zhí)行灌溉操作，記錄測試過程中出現(xiàn)的問題并嘗試解決。拓展提升：物聯(lián)花盆系統(tǒng)的多種功能擴展增加紅外熱釋電傳感器實現(xiàn)人體感應(yīng)添加人工智能攝像頭自動識別植物種類并設(shè)置濕度參數(shù)編寫網(wǎng)頁端程序方便查看數(shù)據(jù)和手動控制灌溉1.各小組選擇一兩個感興趣的創(chuàng)新功能進行討論和規(guī)劃，思考如何在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行改造升級，并形成初步的設(shè)計方案。2.請學(xué)生分析物聯(lián)門鎖系統(tǒng)的案例其中的數(shù)據(jù)采集、傳輸和