HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, đọc thông tin mục I.1. Thiết bị điều khiển từ xa, kết hợp quan sát Hình 6.1 SGK tr.38, và trả lời câu hỏi: Nêu một số thiết bị điều khiển từ xa cho ngôi nhà thông minh và chức năng của chúng.

+ Thiết bị điều khiển từ xa là máy tính, máy tính bảng, điện thoại thông minh có kết nối với mạng Internet và sử dụng phần mềm ứng dụng điều khiển ngôi nhà thông minh.

+ Thiết bị điều khiển từ xa có chức năng điều khiển và giám sát từ xa các thiết bị điện, điện tử trong ngôi nhà thông minh qua mạng Internet.

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, đọc nội dụng mục I.2. Internet và trả lời câu hỏi: Trình bày chức năng của mạng Internet trong hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh.

à Gợi ý: Internet là hệ thống thông tin toàn cầu có chức năng trao đổi thông minh giữa thiết bị điều khiển từ xa và bộ điều khiển trung tâm trong hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh.

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm đôi, đọc nội dung mục I.3. Bộ điều khiển trung tâm và trả lời câu hỏi:

+ Tại sao bộ điều khiển trung tâm phải kết nối mạng Internet?

+ Nêu chức năng của bộ điều khiển trung tâm.

à Gợi ý :

+ Bộ điều khiển trung tâm là bộ não của ngôi nhà thông minh, kết nối không hoặc có dây với các thiết bị khác trong ngôi nhà: công tắc thông minh và cảm biến.

+ Chức năng của bộ điều khiển trung tâm là thu nhận thông tin từ thiết bị điều khiển từ xa hoặc từ cảm biến để điều khiển công tắc thông minh, thực hiện đóng cắt nguồn điện các thiết bị điện, điện tử trong nhà làm việc theo đúng yêu cầu của người dùng.

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm, quan sát hình 6.2 SGK tr.39 và đọc nội dung mục I.4. Công tắc thông minh để trả lời câu hỏi: Nêu sự khác biệt của công tắc thông minh so với công tắc thông thường.

à Gợi ý:

+ Sự giống nhau: Điều khiển bật, tắt công tắc bằng tay.

+ Sự khác nhau: Công tắc thông minh có thêm phương thức điều khiển tự động bằng tín hiệu từ bộ điều khiển trung tâm. Vì vậy, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của công tắc thông minh giống như một ralay: bật, tắt tiếp điểm công tắc theo tín hiệu điều khiển.

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm, đọc nội dụng mục I.5. Thiết bị điện, điện tử và trả lời câu hỏi: Hãy kể một số thiết bị điện, điện tử trong ngôi nhà của em.

à Gợi ý: Mỗi HS sẽ tự kể tên các thiết bị điện trong gia đình của mình.

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm, đọc nội dung mục I.6. Cảm biến và trả lời câu hỏi: Nêu chức năng của cảm biến. Hãy kể tên một số loại cảm biến mà em biết.

à Gợi ý:

+ Chức năng của cảm biến là cảm nhận và biến đổi các tín hiệu đầu vào là các đại lượng vật lú như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, tốc độ quay, vận tốc chuyển động,… thành tín hiệu đầu ra là các đại lượng điện như điện áp, dòng điện,…

+ Các cảm biến thông dụng trong ngôi nhà thông minh: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, báo cháy, báo khói,…

- GV yêu cầu HS làm việc theo cặp, quan sát hình 6.1 SGK tr.38 và đọc nội dụng mục I.7. Kết nối các thiết bị trong hệ thống điều khiển để trả lời câu hỏi: Các thiết bị trong hệ thống điều khiển kết nối với nhau như thế nào?

à Gợi ý:

+ Các thiết bị trong sơ đồ khối hình 6.1 được kết nối với nhau theo 2 phương thức:

·        Kết nối có dây giữa các phần tử: công tắc thông minh với thiết bị điện, điện tử; bộ điều khiển trung tâm với cảm biến và công tắc thông minh qua các cổng kết nối trực tiếp của bộ điều khiển trung tâm với các địa chỉ xác định để nhận biết và trao đổi thông tin.

·        Kết nối không dây qua mạng Wifi giữa bộ điều khiển trung tâm với cảm biến và công tắc thông minh với các địa chỉ xác định để nhận biết và trao đổi thông tin.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc cá nhân, cặp đội, theo nhóm đọc thông tin mục I, kết hợp quan sát Hình 6.1, 6.2 SGK tr.38, 39 để tìm hiểu về sơ đồ khối hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện một số HS trình bày kết quả.

- GV mời đại diện HS trả lời các câu hỏi thảo luận cặp đôi, nhóm.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá và kết luận về sơ đồ khối hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh.

- GV chuyển sang nội dung mới.

1. Tìm hiểu về sơ đồ khối hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh

- Thiết bị điều khiển từ xa:

+ Máy tính, điện thoại thông minh có kết nối Internet.

+ Chức năng: Điều khiển, giám sát từ xa các thiết bị điện, điện tử trong ngôi nhà qua mạng Internet.

- Internet:

+ Kết nối hệ thống máy tính, thiết bị điện tử cá nhân như điện thoại, máy tính bảng,…

+ Chức năng: Trao đổi thông tin giữa thiết bị điều khiển từ xa và bộ điều khiển trung tâm trong hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh.

- Bộ điều khiển trung tâm:

+ Là bộ não, kết nối có dây hoặc không dây với các thiết bị khác trong ngôi nhà.

+ Cấu tạo phức tạp.

+ Chức năng: Thu thập thông tin từ thiết bị điều khiển từ xa hoặc từ các cảm biến.

- Công tắc thông minh:

+ Điều khiển bằng tay hoặc tín hiệu từ bộ điều khiển trung tâm.

+ Chức năng: Đóng, cắt nguồn điện theo tín hiệu điều khiển.

+ Nguyên tắc hoạt động như một relay.

+ Kết nối không dây hoặc có dây.

- Thiết bị điện, điện tử:

+ Thiết bị giải trí: ti vi, máy (dàn) âm thành,…

+ Thiết bị điện gia dụng: đèn điện, quạt điện, bếp điện, máy điều hòa không khí,…

+ Thiết bị an ninh: camera, chuông báo động,…

+ Chức năng: đóng, mở cửa ra vào, rèm cửa sổ, tưới tự động cho giàn hoa, cây cảnh,…

+ Một số thiết bị điện, điện tử kết nối với Internet, được điều khiển, giám sát trực tiếp từ thiết bị điều khiển từ xa thông qua Internet.

- Cảm biến:

+ Cảm nhận và biến đổi với tín hiệu đầu vào (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,…) thành tín hiệu đầu ra (điện áp, dòng điện,…).

+ Tai, mắt của hệ thống điều khiển.

+ Các thông số vật lí được theo dõi, đo lường phục vụ cho hệ thống điều khiển.

- Kết nối các thiết bị trong hệ thống điều khiển:

+ Kết nối không dây hoặc có dây.

+ Kết nối giữa các thiết bị để trao đổi tín hiệu

+ Phương thức kết nối:

·        Kết nối có dây giữa công tắc thông minh – thiết bị điện, điện tử; kết nối có dây giữa bộ điều khiển trung tâm với các cảm biến, công tắc thông minh qua các cổng kết nối trực tiếp (có địa chỉ xác định).

·        Kết nối không dây qua mạng Wifi giữa bộ điều khiển trung tâm với cảm biến và công tắc thông minh (có địa chỉ xác định).