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健康连线·灵犀

管好每一米无线信号,守住每一条健康数据 —— 数字健康传输技术学习伙伴

八年级信息科技 第二课时 灵犀在线
📝 学情前测 📖 课前学习 📐 教材实验解析 趣学:什么是蓝牙配对? 趣学:ZigBee 选型 🚑 急诊室排障 📝 开始检测 👨‍🏫 教师看板
灵犀仅用于本课程学习与实验指导,不提供医疗诊断;学习数据只保存在当前浏览器。

📋 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 主机板(第一块开发板) 主机 · 未连接 配对后:已连接/收到xx 扩展板电池供电 · 负责接收 从机板(第二块开发板) 从机 · 未连接 连接后:每1秒发送数据 扩展板电池供电 · 发送"声音"值 BLE 无线配对 两块板蓝牙名称必须完全一致:IoT_Classroom 用卷尺测量两板距离 d —— 距离多远会断连?这就是实验②要测的量 📝 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"
🖥️ 主机程序怎么走?(图3-10 解析) ① OLED 清空 显示:主机 未连接 ② 创建 BLE 主机 蓝牙名称 IoT_Classroom ③ 等待接收 ("当接收到数据 时"触发) ④ 收到数据 打印: 已接收数据 ⑤ OLED 显示 收到:数据内容 (字节转字符串) 每收到一条数据,④⑤ 就触发一次(事件驱动) 🖥️ 从机程序怎么走?(图3-11 解析) 一直重复(循环) ① OLED 清空 显示:从机 未连接 ② 创建 BLE 从机 蓝牙名称 IoT_Classroom ③ 已连接? ④ BLEUART 发送 转字节:"声音" +传感器数值 ⑤ 等待 1 秒 (每秒发一次) OLED 显示:未连接 无论连没连上,都会回到判断处重试——所以程序要"一直重复" 🧩 教材程序积木 ↔ 实验四积木 对照表
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
📌 教材从机发送的是板载声音传感器数值;实验四为贴合"数字健康"主线改用心率传感器——收发的程序逻辑完全相同,只是换了传感器。
⚠️ 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
📊 数据记录表(课堂上边做边填)
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
✅ 参考结论:本实验模型把室内空旷环境的稳定距离设为约 10 米;蓝牙在特定远距离模式和理想条件下可达 数百米——理论值不等于课堂实测值,实际距离还受设备、环境干扰和障碍物影响。
💬 思考交流(教材 P78 两问,先自己想再看答案)
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?
有影响。障碍物会削弱无线信号,其中金属物几乎完全屏蔽信号,稳定传输距离会大幅缩短甚至直接断连。动手验证:去【🔬 虚拟实验】的"实验一:蓝牙测距仿真",把砖墙、金属柜各试一遍。
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?
不能。蓝牙配对时,传输协议要校验双方身份——名称就是身份标识,不一致会被直接拒绝配对。这就是急诊室排障的第一步,也是实验四里"两板名称必须完全一致"的原因。
🎯 学完本页:到【🔬 虚拟实验】先做"实验一:蓝牙测距仿真"验证距离规律,再进"实验四:蓝牙编程实验台"把教材实验完整复现一遍。
📝 学情前测 · 温故知新
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。

5 米
待测试
BLE 主机已就绪
等待从机配对…
序号距离(米)障碍物结果
💡 参考规律:空旷环境下稳定传输距离约 10 米左右;障碍物会大幅缩短稳定距离,金属物对无线信号屏蔽最严重。完成 5 组以上记录即算实验达标。

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。

8 张
🏥 护士站后台:等待组网…
💡 提示:蓝牙带机量少(少量设备),ZigBee 可连接几百台设备且功耗极低,Wi-Fi 速率极高但功耗高——病房电池设备该选谁?动手试试就知道。

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。

2 厘米
待刷卡
NFC 读卡器
请将卡片/手机贴近…
💡 想一想:为什么就医支付偏要用"只能贴得很近"的技术?(提示:距离越近,被别人隔空窃读、误刷的可能性越小——这正是"高安全"的来源。)

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"!

① 硬件装配
尚未接线。先点【板子引脚】再点【同一块板的模块引脚】即可连线:VCC→3V、GND→GND、SIG→P0 或 P1。
② 积木编程 两块板的蓝牙名称必须完全一致!
主机程序(接收端)
从机程序(发送端)
③ 烧录运行
等待烧录…
[串口监视器] 待运行

本组学情诊断

0
向灵犀提问次数
0/0
检测答题(对/总)
--%
检测正确率
0/2
课前视频学习
--/6
前测正确(温故知新)
0/4
虚拟实验完成度
0
实验专注时长(分)

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。