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STEM x IoT
IT STEM 標準 8 10 hrs IoT 編程 積木式編程
本課程介紹了基本的編程概念,並深入探討了物聯網 (IoT) 及其在農業中的影響。 參與動手製作專案,利用各種感測器,獲得STEM應用的實踐經驗。本課程對簡易說明了科技與自然世界的關係,讓學生具備在物聯網領域進行創作的技能。
學習目標
- 掌握 IoT (物聯網)基礎知識,構建智慧農具。
- 探索用於環境監測的感測器技術。
- 開發和程式設計農業用的物聯網設備。
課程大綱
齊來玩micro:bit | micro:bit 基礎知識:LED顯示屏、「當啟動時」與「重複無限次」、暫停、按鈕A和B,以及各個引腳,最後設有知識檢查。
智慧灌溉系統 | 甚麼是灌溉系統,然後連接並讀取土壤濕度傳感器、水位傳感器和超聲波傳感器,驅動伺服馬達,並在 OLED 上以棒形圖顯示水位。
濕度和溫度控制 | 為甚麼植物需要特定的溫度和濕度,甚麼是物聯網(IoT)和 UUID,然後讀取 DHT11,並每隔數秒在 OLED 上顯示溫度和濕度。
農地保護裝置 | 保護農作物免受人類和動物破壞;連接彩虹LED、紅外線運動傳感器和超聲波傳感器,然後在偵測到移動或有物體靠近時點亮LED。
智能照明系統 | 可見光與不可見光,然後使用 micro:bit 的內置光線感測功能,在低於亮度閾值時開啟彩虹LED,高於亮度閾值時將其關閉。
魚缸監控系統 | 水溫與不同的水生棲息地;讀取 DS18B20 防水溫度傳感器的攝氏和華氏度數,並每兩秒在 OLED 上顯示一次。
防蟲農業系統 | 為甚麼農民需要控制害蟲,然後將彩虹LED和180度伺服馬達結合成一個捕蟲/驅蟲裝置。
植物高度監控系統 | 為甚麼農作物的高度很重要以及徒長的風險;聲音和超聲波的運作原理,然後使用超聲波傳感器測量植物高度,並在 OLED 和彩虹LED上報告結果。
智能喚醒系統 | 在日常生活中重複使用相同的傳感器:模擬在黃昏關閉並在黎明打開的自動窗簾,透過光敏電阻和伺服馬達介紹變數、命名慣例和比較運算符號。
植物拯救系統 | 降雨和陽光過多或過少的危害;使用亮度感測和 DHT11,當光線高於200時將伺服馬達轉動至90度,否則轉回0度,以此遮蔽植物。
自動餵食系統 | 為甚麼生物需要營養和能量,然後使用實時時鐘(RTC)模組設定並在 OLED 上顯示時間,並驅動伺服馬達按時餵食。
智能家居系統 | 回顧 IoT:bit 擴展板和涵蓋的每個傳感器,然後進行兩項開放式設計挑戰(一個根據人在其面前停留時間長短而作出不同反應的裝置,以及一個持續響鬧和發光直到按下 micro:bit 按鈕為止的鬧鐘),最後以課程問卷作結。
先修課程
- 沒有
軟體需求
- Una 虛擬教室 - 中級 / Microsoft MakeCode
其他要求
硬體需求
- 平板/手提/桌上型電腦
- Micro:bit 套裝 x 1
- micro:bit x 1
- 電池座 x 1
- ElecFreak - Smart agriculture kit (智慧農業套件) x1