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第一章(zhāng) 科创板入门

发(fā)表(biǎo)时(shí)间:2020-05-14 11:33作(zuò)者:大创实验室来源:大创实验室网址:http://www.songyuan.lanzhougaiya.en.zjk.qiaoyuxue.dezhou.rizhao.bynr.xinxiang.zz.pingliang.ww38.viennacitytours.com


第1章 科创入门




1、科创板(bǎn)简介(jiè);

2、认识AIfish开(kāi)发软件。

1
科创板简介——Science

科(kē)创板采用的是(shì)人(rén)工智能芯片ESP32,该芯片是专门为人工智能教育(yù)而设计(jì)的。ESP32的板载蓝牙模块以(yǐ)及WIFI无线模组,可(kě)以(yǐ)直接和网络、手机进(jìn)行(háng)通讯,并且能够(gòu)支持(chí)可视化Aifish、C、micro-Python、MuPython等多种编程语言对(duì)其(qí)进行功(gōng)能开(kāi)发。

科创板(bǎn)集OLED屏幕、按键、6种板(bǎn)载传(chuán)感器于一体,可扩展多(duō)种arduino传感器,支持IIC、单总线、SPI等多种(zhǒng)通信方式(shì),而且(qiě)能够支持初级、中级人(rén)工智(zhì)能的学习。

科创板联网后可以获取(qǔ)云平台数据,如日历、天气、音乐等;连(lián)接手(shǒu)机(jī)可实现板机互动,能实现多(duō)种传(chuán)感(gǎn)数据采集、智能控制等功能。


            科创板板载资源


二、深入科(kē)创板——Engineering and Technology

科创板是为中(zhōng)小学(xué)生量身打造的智能硬件,主芯(xīn)片是(shì)ESP32,可以通过多(duō)种多样(yàng)的传(chuán)感(gǎn)器来感(gǎn)知环境,通过控制按钮、LED灯、蜂(fēng)鸣器、OLED显示(shì)屏和其它(tā)装置来反馈(kuì)外部(bù)环境因素,可以(yǐ)开发出倒车雷达、循迹小车(chē)、停车场计数器、投篮(lán)机、智(zhì)能浇花器等许多有趣好玩的项(xiàng)目。

科创板的成员(yuán)有很多,可以分为输入、控制器、输出三部(bù)分,其分(fèn)类如下图(tú)所示。


(1)输(shū)入部(bù)分

输入部分包(bāo)括按键和各种传(chuán)感器(qì),传(chuán)感器可以(yǐ)根据能够检测温度、火焰、声音等信息的不同,可(kě)以分为温度(dù)传感器、火(huǒ)焰传(chuán)感器、声音传感器(qì)等,就像(xiàng)人体的眼睛、皮肤、手等(děng)器官,可(kě)以感受到某些特定的信(xìn)息。

(2)控制器

控制器是科(kē)创板的核心部分,就像人体(tǐ)的大(dà)脑,我们可(kě)以通过编(biān)写程序赋(fù)予它(tā)思维能力。

(3)输出部(bù)分

输(shū)出部分(fèn)主要有显示模块、声音(yīn)模块和扩展接口三部分(fèn)。显示模(mó)块主要可以通过(guò)多彩LED灯以及OLED显(xiǎn)示屏进行显示,声音模块通过蜂鸣器发出声音,扩展接口(kǒu)可以(yǐ)通过(guò)连接外部硬件完成相应的功能。



科创板特点:

Ø基(jī)于(yú)人(rén)工智能芯片ESP32开发,传感(gǎn)器可(kě)以搭配多(duō)种功能;

Ø基于AIfish可视化编(biān)程软件,易于编程(chéng)与(yǔ)理解,同步编程代码,便于中小学生学习人工智能;

Ø控制器与传(chuán)感器(qì)集成在科创板上,便于讲(jiǎng)解与(yǔ)管理;

Ø科(kē)创板的板载资源及(jí)大量扩展接口,可以充分开(kāi)放思维及各(gè)种元器件接入。


科(kē)创板(bǎn)资(zī)源介(jiè)绍(shào)

芯片(piàn)组

ESP32

双核32位(wèi)MCU、主频高达230MHz

无线通讯(xùn)

WIFI&蓝(lán)牙

便于搭建物联网和(hé)智能硬件应用

OLED屏幕

1.3寸(cùn)

分辨(biàn)率高达(dá):128*64,可以用于制(zhì)作小游戏、数据监测等

存储(chǔ)设备

EEPROM 1颗

容量32K-Bytes(256K-Bits)

声音传感器(qì)

1个

采(cǎi)集(jí)声音信(xìn)号、噪音检测

蜂鸣器

1个

播放声音、和弦音乐

心(xīn)率/血氧传感器

1个

检(jiǎn)测心率、血氧、制作可穿戴设备(bèi)

三轴加速传感器

1个

监测(cè)运动姿态(tài),可制作姿态控制游戏、可(kě)穿戴设备

光敏传感器

1个

监(jiān)测(cè)光线强度,可用于(yú)制(zhì)作智能灯

红(hóng)外发射管

1个(gè)

可用于制作遥控器(qì)、障碍检测

红外(wài)接收管(guǎn)

1个

可用于小车遥控接收

无声按键

6颗

分别是上下(xià)左右、A/B按键,用于游(yóu)戏按键、遥控(kòng)器按键等

led全彩灯

4颗

制作呼吸灯(dēng)等

电(diàn)机驱动芯片(piàn)

1颗

制(zhì)作智(zhì)能小车等

ZH1.5扩展口

8个

1个电池供电接口,P5,P6,P7可以做ADC接口;可(kě)以便捷扩展多达60多种传感器(qì)


玩法多样

科创(chuàng)板板载多种传感器,人体检测、三(sān)轴加(jiā)速度、声音、光敏(mǐn)传感器等,自带红外接(jiē)收/发射模块,可以拓展无线红外遥控(kòng)。科(kē)创(chuàng)板玩法便(biàn)携灵活,连接USB即(jí)可下载程序(xù),背面有7个扩展口,可扩(kuò)展更多传感器。


ESP32管脚配置说明

按板上传(chuán)感器顺(shùn)序说明

1
光敏传感器:ADC接口   管脚36

2
心(xīn)率/血氧传感器:IIC接口   SDA 管脚5   SCL 管脚18

3
加速度传感器: IIC接口 SDA 管脚21   SCL 管脚22

4
声音传感器:ADC接口(kǒu)   管脚39

5
贴片蜂(fēng)鸣器:DAC接口   管脚25

6
红外发射管:DAC接口(kǒu)   管脚(jiǎo)26

7
红外接收(shōu)管:ADC接口(kǒu)   管脚33

8
led全彩灯:4颗   红灯 管脚27   绿(lǜ)灯 管脚12   蓝灯 管脚23

9
无声按键(jiàn):6颗 ADC接口,按下高(gāo)电平,松开低电平,其中(zhōng)左键为(wéi)反逻(luó)辑(jí)

上S3

下S5

左s2

右S4

确认(rèn)S6

返回S7

管脚12

管脚23

管(guǎn)脚36

管脚(jiǎo)2

管脚(jiǎo)16

管脚19

10
外接ZH1.50 端口(kǒu):

P1普(pǔ)通

P2普通

P3普(pǔ)通

P4普通

P5(ADC)

P6(ADC)

P7(ADC)

P8普通

电源

管脚17

管脚(jiǎo)16

管脚(jiǎo)2

管脚34

管脚35

管脚32

管脚27

11
OLED屏幕:IIC接(jiē)口   SDA 管(guǎn)脚4   SCL 管脚15

12
EEPROM: IIC接口   SDA 管脚13   SCL 管脚14

按管脚顺序说(shuō)明

ESP32管脚号

板载资(zī)源

ESP32管脚号

板载资源

IO接口2

外(wài)接端口P4/按键右

IO接口21

加速度传(chuán)感器的SCL接口

IO接口4

OLED屏(píng)的SDA接口

IO接口23

蓝(lán)色(sè)LED灯/按键下

IO接口5

心率血氧传感器SDA接口

IO接口25

蜂鸣器

IO接口12

绿色LED灯/按键上

IO接口26

红外发射管DAC接(jiē)口

IO接口13

EEPROM的SDA接口

IO接(jiē)口(kǒu)27

外接端口P8/红色(sè)LED灯

IO接口14

EEPROM的SCL接口

IO接口32

外(wài)接端口P7的 ADC接(jiē)口

IO接口15

OLED屏的(de)SCL接口

IO接口33

红外接收管ADC接口

IO接口(kǒu)16

外(wài)接端口P3/按(àn)键确认

IO接口34

外接端口P5 的ADC接口

IO接口17

外接端口P2

IO接口35

外接端(duān)口P6 的ADC接口

IO接(jiē)口(kǒu)18

心率(lǜ)血氧传(chuán)感器SCL接口

IO接(jiē)口36

光敏传感器ADC接口/按键左

IO接(jiē)口19

按键(jiàn)返回

IO接口39

声音(yīn)传感器ADC接口

注:要控制或识别(bié)传感(gǎn)器,就需知道(dào)传感(gǎn)器对应的ESP32管(guǎn)脚(jiǎo)号,这一(yī)页可以单独打(dǎ)印出来方(fāng)便查(chá)看。

三、科创板的好伙伴AIfish——Technology and Math

1、Aifish简介

AIfish是基于Mixly开发而来,是一种Blockly图(tú)形化编程引(yǐn)擎,下载好安装包,解压后就(jiù)可以直(zhí)接运行使用,无需复杂的安装(zhuāng),非(fēi)常方便。

2、软件获取及驱动安装

云平台版网址:http://aifish.3000iot.com/0iot.com/,Google浏览(lǎn)器直接打开即可。仅(jǐn)支持谷(gǔ)歌Google浏览器(若没(méi)有可点击此(cǐ)处下(xià),)第一次使用需要安装插件,照(zhào)说明安(ān)装即可。


            云平台版操作界面

单机版:软件下(xià)载地址(zhǐ):https://eyun.baidu.com/s/3nwq7mGD

百度网盘提取密码:zksp


百度网盘下(xià)载界(jiè)面

计(jì)算机(jī)与科(kē)创板(bǎn)通过USB线连(lián)接,但是必须安装驱动才能和科(kē)创板实(shí)现通信,且Aifish软(ruǎn)件暂只(zhī)支持64位Win版本。

将(jiāng)串口驱动压缩包解压缩后,打开串口驱动文件夹:


选(xuǎn)择上图中标(biāo)注所示 为64位系(xì)统(tǒng)驱动程序,直接双(shuāng)击安装(zhuāng)。双击(jī) 会打开“设备驱(qū)动(dòng)程序安(ān)装向(xiàng)导”,依次根据提示单(dān)击下一步,直到安装(zhuāng)完成。


当出现上述(shù)界面,并(bìng)且显示 “可以使用(yòng)了”,说明驱动安装(zhuāng)成功,这样计(jì)算机中(zhōng)的程序才能下载到(dào)主(zhǔ)控板,从(cóng)而使科创板按照程序(xù)要求工作(zuò)。

软件和串口驱动安装后,通过USB连接(jiē)科创板(bǎn),软(ruǎn)件(jiàn)右下角提(tí)示选择科(kē)创板串口号,表示软件(jiàn)和串口驱(qū)动都(dōu)ok了。


处理器(qì)选(xuǎn)择:MicroPython【ESP32_Generic】,点(diǎn)击 “上传”就可以给科创(chuàng)板传输程序(xù)了。


串口的(de)选择

一般来说(shuō),当科创班连接电脑后,端口会自动识别。如(rú)果端口(kǒu)没有(yǒu)识别的话,可以(yǐ)右(yòu)键单击计算机(或我的电脑)选择“管理”,在弹出的“计(jì)算机管理”窗口中选择“设备管理器”,展开“端口(COM和(hé)LPT)”,找到带有“Silicon   Labs Cp210x Usb to UART Bridge”的串口号,不同(tóng)的计算机对应不同的串口号,本书为COM30。


单击“上传”按钮(niǔ)后,会将“代码块”翻译成(chéng)计算机(jī)可以(yǐ)“读”懂的语言。

PS:科创板(bǎn)下(xià)载程序时,电源开关必须(xū)处于“开”状态(tài)。

AIfish具有代码编写、程序编译、程序上传、代(dài)码保存、界面(miàn)缩放、模块(kuài)导入导出、模块管理、串口监视等功能,具有(yǒu)编程界面简洁明快、预(yù)置模块丰富(fù)的特(tè)点。下图是Aifish软件的编程界面的各个功能区(qū)。


                AIfish开发软件主界面

四、延伸(shēn)与扩展——Arts

多种多样(yàng)智能控制系统,充斥在我们生活的各个角落,其中自动门(mén),之(zhī)所以能够感应到有人经过(guò),是因为用到了红外传感器(qì);声(shēng)控(kòng)灯之所(suǒ)以能(néng)够声(shēng)控点亮,是因为用到了(le)声音传感器。观察身边的智能系(xì)统(tǒng),搜索一下它们用到(dào)了(le)哪些传感器,以及可以(yǐ)检测到什么信息?



将你学习到的(de)传感器(qì)记录下来 。



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