📋 课前自主学习任务单
① 先到【📝 学情前测】完成 8 题温故知新调查(先测后学,给老师一张"学情地图",答错没关系);② 依次观看两个微课视频(共约 3 分 40 秒),边看边完成每个视频下方的"观后自测";③ 研读本页下方【📐 教材实验解析】,看懂教材两个蓝牙实验的器材、步骤和每块程序积木;④ 最后到【🔬 虚拟实验】的"实验四:蓝牙编程实验台"动手实践。观看与完成情况会自动记入【📊 数据看板】。
🎬 视频一:蓝牙数据传输技术(2 分 02 秒)
带着问题看:蓝牙通信里谁是"发送端"?配对成功的关键条件是什么?
🎬 视频二:探究蓝牙的数据传输距离(1 分 37 秒)
带着问题看:蓝牙"理论距离"和"实际稳定距离"为什么不一样?哪些因素会让信号衰减?
📐 教材实验解析① 蓝牙数据传输实验(主机—从机收发)
对应教材 P75—P77 实验室·图3-10、图3-11。先把这一页看懂,再去【💻 实验四:蓝牙编程实验台】,每块积木你就都认识了。
🧰 实验准备两块智能开发板 · 两块扩展板 · 数据线 · 编程软件(图形化或代码均可)
🔌 设备连接与测量示意 📝 实验步骤(教材 P75—P77)| 步骤 | 操作 | 关键点 |
|---|---|---|
| 1 | 用数据线连接计算机和智能开发板,在编程软件"扩展"模块中添加蓝牙 | 蓝牙扩展不添加,积木区找不到 BLE 指令 |
| 2 | 编写蓝牙主机接收数据程序,下载至第一块开发板 | 主机=接收端,OLED 先显示"主机·未连接" |
| 3 | 编写蓝牙从机发送数据程序,下载至第二块开发板 | 从机=发送端,名称与主机完全一致 |
| 4 | 运行程序,观察两块板是否建立蓝牙连接 | 配对成功,主机 OLED 才会变成"已连接" |
| 教材程序积木(图3-10 / 图3-11) | 作用 | 实验四对应积木 |
|---|---|---|
| OLED 显示清空 / DispChar | 开机画面:主机或从机、连接状态 | OLED 显示:文字 |
| BLEUART 主机·连接到名称 | 主机=接收端 | 设为主机:创建 BLE 主机,接收数据 |
| BLEUART 从机·名称 | 从机=发送端 | 设为从机:广播数据(发送) |
| 名称必须一致(IoT_Classroom) | 协议靠名称校验身份 | 设置蓝牙名称(两板完全一致) |
| 一直重复+发送+等待 1 秒 | 每秒发送一次数据 | 每1秒:发送心率数据 |
| sound.read() 声音传感器 | 采集传感器数据 | 每1秒:读取心率传感器 |
| 当接收到数据时→OLED 显示"收到" | 主机显示收到的内容 | OLED 显示:接收到的数据 |
⚠️ 三个高频易错点(实验四里灵犀会帮你"诊断"):① 两板名称不一致→永远配不上;② 程序烧反(主机烧成发送)→各说各话;③ 模块只能连自己板子的引脚,跨板连线无效。
📐 教材实验解析② 测量蓝牙的有效传输距离
对应教材 P77—P78(实验步骤 4、实验结论、思考交流)。实验①跑通之后,把"能不能连上"变成"能连多远"——这正是视频二讲的理论距离与实际距离的区别。
📝 实验步骤(教材 P77 步骤4)| 步骤 | 操作 | 为什么这样做 |
|---|---|---|
| 1 | 断开数据线,用扩展板板载电池为两块开发板供电 | 脱机运行,板子才能自由移动测距 |
| 2 | 运行程序,确认两块板已建立蓝牙连接 | OLED 显示"已连接"才说明链路就绪 |
| 3 | 两人协作移动两块开发板,逐步拉大距离,用卷尺测量 | 控制变量:只改变距离这一个量 |
| 4 | 观察主机 OLED:从"收到 xx"变"未连接"的那一步距离 | 这就是"有效传输距离"的临界点 |
| 5 | 换环境重复测:空旷 / 隔一本书 / 隔一面墙 / 隔金属柜 | 对比障碍物材质对信号的削弱程度 |
| 环境 | 5 米 | 10 米 | 15 米 | 20 米 | 我的结论 |
|---|---|---|---|---|---|
| 空旷走廊 | 蓝牙稳定传输距离约 ____ 米,障碍物会让距离变 ____ | ||||
| 隔一本书 | |||||
| 隔一面砖墙 | |||||
| 隔金属柜 |
问题1:如果两块开发板之间存在障碍物,对蓝牙传输距离有影响吗?
问题2:如果主机名称与从机程序中的蓝牙名称不一致,能连接成功吗?为什么?
共 8 题:前 6 题考查以前学过的基础(物联网体系结构、传感器、网络协议、上节课的 Wi-Fi、近距离传输技术与选型),后 2 题是自我评估。每题的选项顺序都会随机打乱,请凭真实记忆作答。请安排在观看微课视频之前完成(先测后学)。答错完全没关系——这是交给老师的"学情地图",如实作答就是最好的学习起点!
实验一:蓝牙主机—从机测距仿真
探究目标:稳定传输距离与"距离、障碍物材质"两个变量的关系。改变变量后点击【发送测试数据】,观察连接状态,把每组数据记入结论表。
等待从机配对…
| 序号 | 距离(米) | 障碍物 | 结果 |
|---|
实验二:智能输液系统——病房组网选型
探究目标:8 张病床的输液控制器要把数据批量上传护士站,选 Wi-Fi、蓝牙还是 ZigBee?先选择技术,再调整病床数,观察组网结果,用"连接数量、功耗"两大指标说理。
实验三:NFC 就医"碰一碰"体验
探究目标:体验 NFC 超近距(≤4 厘米)、无需配对、高安全的特性。把手机慢慢靠近读卡器,找到"能刷上"的最大距离。
请将卡片/手机贴近…
实验四:蓝牙编程实验台——从硬件连接到软件编程
探究目标:完整复现教材实验全流程——①给主机板接 OLED 屏、从机板接心率传感器,通过上电自检;②用积木给主机写"接收程序"、给从机写"发送程序";③烧录运行,观察配对与心率数据流。三步全对,健康数据才能"连线"!
本组学情诊断
| 小组 | 状态 | 前测 | 检测 | 视频 | 实验 | 主要问题 | 建议关注 |
|---|
五维素养画像(课末生成)
合作能力为组内互评(1~5),其余四维由本课数据自动生成。
错题热力图(高频错因标签)
暂无错题数据,先到"智能对话"完成一轮检测。
本机学习记录
学习过程以“第1组—第50组”为单位保存在本机并同步到本课程服务器,供教师查看小组学情。系统不收集姓名、学号、联系方式或真实健康数据。