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1、课题第10课开关量与控制教学目标1 .通过案例分析,理解开关量与系统的控制之间的关系2 .通过项目实践,体验小型开关系统实现的方法教学重点教学难点了解通过开关量变化实现系统控制结合需求设计逻辑运算环境与素材1 .网络教室2 .虚拟仿真实验平台、灯光控制系统实验器材、教学课件教学过程一、讨论楼道中的感应灯是怎么实现控制的？二、建构开关量在控制系统中起到关键的作用,通过对开关量的逻辑运算可以实现多样化的灵活控制,这也是设计控制系统的重要环节。1 .开关量逻辑运算的应用通过开关量的逻辑运算实现对系统的复杂控制,在生活中应用非常广泛。例如,智能楼宇控制系统中的温度控制、二氧化碳浓度控制、自动消毒控制等
2、,都是通过对特定阈值的判断形成多个开关量,利用对多个开关量的逻辑运算形成新的开关量,实现对各个系统的控制。子系统运行的关键条件描述主要逻辑运算温度控制系统“低于OC”或“高于30qCw,且“有人”或运算、与运算二氧化碳浓度控制系统“低于设定阈值”且“有人”与运算自动消毒控制系统不能“有人”非运算2 .设计小型开关系统复杂的控制系统中往往存在多个小型开关系统。这些小型开关系统设计与实现的大致流程为：影响因素分析、确定开关量的逻辑运算、搭建硬件环境等。例如,楼道中的感应灯就是一个小型开关系统,要实现现在有人经过时根据光线情况自动打开感应灯,可以按照以下流程进行设计。(1)影响因素分析对小型开关系统
3、进行影响因素分析,首先要罗列所有可能影响系统控制的因素,找到关键因素。影响感应灯开关量变化的主要因素是时间段、光线明暗程度、是否有人等,利用表格对各因素进行整理。时间段光线明暗程度是否有人开关控制白天天上光线强有不开白光线强没有不开晚晚光线弱没有不开上光线暗有开通过对表格中各种因素的比较和分析,可以确定最关键的因素是光线明暗程度是否有人。（2）确定开关量的逻辑运算确定关键因素后,结合系统的具体需求,可以确定开关量以及各开关量之间的逻辑关系。在感应灯控制系统中，既要满足亮度小于阈值,又要满足当前有人,才会开灯。用表格描述如下：开关量1开关量2新的开关量（亮度是否小于阈值）（是否有人）（是否打开）
4、假(False)真(True)假(False)假(False)假(False)假(False)真(True)假(False)假(False)真(True)真(TrUe)真(TrUe)3 .搭建硬件环境根据关键因素的梳理和基本逻辑运算的确定,可以设计楼道感应灯的系统框架图。确定框架图后,选择合适的元器件进行搭建。以感应灯控制系统为例，可以选用红外传感器检测是否有人,可以选用光线传感器检测光照度来判断光线明暗程度。*!B先依传感器【想一想】还可以用什么传感器检测是否有人?三、练习参照楼道中感应灯的灯光控制系统,为家里的风扇设计一个能够自动启动的控制系统。课后反思/评价标准1 .能通过分析案例,梳理问题、提炼关键因素,利用表格对小型开关系统进行整理。2 .能根据实际需求,综合选择合适的开关量的逻辑运算。3 .能根据实际需求设计系统框架图，并选择合适的传感器。
