蘑菇云科創(chuàng)教育上線信息科技跨學科案例 —— 智能微波爐系統(tǒng)， 該系統(tǒng)滿足了六年級“過程與控制”內(nèi)容要求，體現(xiàn)跨學科主題“小型開關(guān)系統(tǒng)”，結(jié)合教學提示中的“家用微波爐”案例，設(shè)計了“智能微波爐系統(tǒng)”。

“智能微波爐系統(tǒng)”項目中， 學生將使用紅外溫度傳感器探測食物的溫度，通過燈環(huán)模擬加熱效果。根據(jù)微波爐的輸入、計算和輸出環(huán)節(jié)，項目可拆解為開關(guān)系統(tǒng)及溫度反饋系統(tǒng)兩個小系統(tǒng)。在開關(guān)系統(tǒng)中，學生可一鍵開關(guān)微波爐；在溫度反饋系統(tǒng)中，學生可設(shè)定目標溫度，用傳感器探測食物溫度，反饋給微波爐實現(xiàn)定溫加熱。

項目中的主控器為行空板，連接紅外溫度傳感器和燈環(huán)，實現(xiàn)測量溫度和模擬加熱過程，通過行空板屏幕，實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和交互流程。

“智能微波爐系統(tǒng)”功能展示

行空板界面展示

六年級主題為“過程與控制”，“智能微波爐系統(tǒng)”中，反饋系統(tǒng)硬件架構(gòu)如下圖。

各硬件功能介紹如下。

硬件接線

“智能微波爐系統(tǒng)”的硬件接線原理圖，接線實物圖如下。

“智能微波爐系統(tǒng)”接線原理圖

“智能微波爐系統(tǒng)”將智能微波爐系統(tǒng)分解為開關(guān)系統(tǒng)、溫度反饋系統(tǒng)兩個小系統(tǒng)，每個小系統(tǒng)有獨立的功能，使得學生了解反饋是過程與控制中的重要手段。了解系統(tǒng)的輸入與輸出可以是開關(guān)量或連續(xù)量。了解連續(xù)量可以經(jīng)由閾值判斷形成開關(guān)量，掌握開關(guān)量的簡單邏輯運算。

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