——物联网太空人天气时钟(第二课时)
市面上太空人天气时钟是一款将时间显示与天气信息展示相结合的创意智能时钟,有的太空人天气时钟还能显示日期、星期以及农历等信息,满足用户对时间信息的多样化需求。该时钟通过连接互联网,实时获取本地或用户指定地点的气温、湿度、气压、风速、风向等基本气象信息,还能展示如晴天、多云、下雨、下雪等天气状况,让用户对天气情况一目了然。
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本课按照义务教育人教版八年级《义务教育信息科技教学指南物联网实践与探索》第22课“健康生活新设备”设计。本节课接第一课时,利用DF物联网可视化技术大屏展示气象信息和天气情况,并实现对行空板物联终端的控制。
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一、教学目标
1.知识目标
学生能够理解行空板K10的基本组成结构和工作原理。
掌握物联网技术在获取天气数据方面的应用知识。
了解太空人天气时钟的设计理念和背后涉及的时间、天气等相关概念。
2.技能目标
学生可以熟练运用行空板K10进行编程,实现天气数据的获取与显示。
学会使用相关工具和软件,对行空板K10进行配置和调试。
能够根据实际需求,对太空人天气时钟的功能进行优化和拓展。
3.情感目标
激发学生对物联网技术和编程的兴趣,培养学生的创新思维。
通过小组合作完成项目,提升学生的团队协作能力和沟通能力。
培养学生对科技产品的探索精神和对生活中科技应用的关注。
二、设计思路
参考市面上流行的桌面太空人天气时钟,设计基于行空板的“心知天气”物联网时钟。通过Mind+软件的天气功能获取本地实时天气信息,并利用NTP功能校准时间。借助物联网MQTT协议,将天气信息(包括最高温度、最低温度等)发送至物联网平台。利用行空板自带的湿度、温度、光线传感器,采集环境湿度、体感温度和光线强度数据,并将这些数据传输至物联网平台。并通过物联网可视化终端远程控制行空板上的彩灯、风扇、MP3等设备的运行状态。
三、物联网可视化大屏制作
1.硬件
行空板K10、USB数据线
行空板资料网址(https://www.unihiker.com.cn/)
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2. 软件
Siot、Mind+V1.8.1 RC1.0
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3.Mind+扩展
打开Mind+软件,选择上传模式,点击左下角扩展进入主控板,选择行空板K10。
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打开网络服务页面,添加MQTT、Wi-Fi、NTP、获取天气四个功能。
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打开功能模块,添加多线程功能。
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4.创建siot工作间
浏览器地址栏输入127.0.0.1:8080,进入行空板siot平台,点击新建主题,创建siot工作间。
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5.程序代码
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6.物联网代码
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7. 物联网大屏设计
物联网图片用AIGC技术生成。
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四、教学反思
在项目实施前,学生可以从市面上或互联网上收集与太空人天气时钟相关的资料。参考这些资料,并结合Mind+的编程功能以及行空板K10的特点,设计相应的功能模块。心知天气项目可以作为基本的教学参考,学生在熟练掌握心知天气的制作方法后,可以进一步探索并实践设计属于自己的个性化天气时钟。在实践活动中,教师应组织学生进行作品子功能的整合,将所有模块集成到一个完整的系统中,从而让学生更深入地理解系统与模块之间的关系。
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