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第一(yī)章 科创板(bǎn)入门

发表(biǎo)时间:2020-05-14 11:33作者:大(dà)创实验室来源:大创实(shí)验室网址(zhǐ):http://www.shaoyang.zj.huaibei.xinxiang.zz.pingliang.ww38.viennacitytours.com


第1章(zhāng) 科创入门




1、科创板简介;

2、认识(shí)AIfish开发软件。

1
科(kē)创(chuàng)板简介——Science

科创板采用的是人工(gōng)智能芯片ESP32,该芯(xīn)片是专门为人工(gōng)智能教育而设计的。ESP32的板载蓝牙模块以及WIFI无(wú)线模(mó)组,可以直接(jiē)和(hé)网络、手机进行通讯,并且能(néng)够支持可(kě)视化Aifish、C、micro-Python、MuPython等多种(zhǒng)编程语言对其进(jìn)行(háng)功能开发。

科创板集OLED屏幕、按键(jiàn)、6种板(bǎn)载(zǎi)传感器于一体,可扩展多种arduino传感器,支持IIC、单总线、SPI等多种通信方式,而且能够支持初级、中级人工智(zhì)能的学习(xí)。

科创板联网后可以获取云平台(tái)数据,如日历、天气、音(yīn)乐等;连(lián)接手机可实现(xiàn)板机互动,能实现多种(zhǒng)传感(gǎn)数据采集、智能控(kòng)制等功能。


            科创板板(bǎn)载资源


二、深入科创板——Engineering and Technology

科创板是为中小学(xué)生(shēng)量身打造的智能硬件(jiàn),主芯片是ESP32,可(kě)以(yǐ)通过多(duō)种多样的传感器来感知环(huán)境,通过控制按钮、LED灯、蜂(fēng)鸣器、OLED显示屏(píng)和其它装置来反馈外部环境因(yīn)素(sù),可以(yǐ)开发出倒车雷达、循迹小车、停车场计(jì)数器(qì)、投篮机、智能浇花(huā)器等许多有趣好玩的项目。

科创板的成员有很多,可(kě)以分为输入、控制器、输出三部分,其(qí)分类如(rú)下图所(suǒ)示(shì)。


(1)输入部分(fèn)

输入部分包括(kuò)按键和(hé)各(gè)种(zhǒng)传感器,传感器可以根据(jù)能够检测温(wēn)度、火焰(yàn)、声音(yīn)等信息的不同,可(kě)以分为温度传感器(qì)、火焰传感器、声音(yīn)传感器等,就像人(rén)体的眼睛、皮肤(fū)、手等器官,可(kě)以感受(shòu)到某些特(tè)定的信息。

(2)控制器

控制器是科创板的核心部分,就像(xiàng)人体的大脑,我们可以通过(guò)编写程序赋予它思维能(néng)力。

(3)输(shū)出部分

输出部分主(zhǔ)要有显示模块、声音模块和扩展接口三(sān)部分。显示模(mó)块(kuài)主要可以通过多彩LED灯以及OLED显(xiǎn)示屏进行显示(shì),声音模块通过蜂鸣(míng)器(qì)发出声音,扩(kuò)展接口可以通过连接外部硬件完(wán)成相应的功能(néng)。



科创板特点:

Ø基于人工智(zhì)能芯片ESP32开发,传感(gǎn)器可以搭(dā)配(pèi)多种功能;

Ø基于AIfish可视化(huà)编程软件,易于(yú)编程与理(lǐ)解,同步编程代(dài)码,便于中小学生(shēng)学(xué)习人工(gōng)智能;

Ø控制器与传感器集成在科创板上(shàng),便于讲解与(yǔ)管理(lǐ);

Ø科(kē)创(chuàng)板(bǎn)的板载资源及(jí)大量扩展接口,可(kě)以充分开放思(sī)维(wéi)及各种元器件接入。


科创板资源介绍

芯片组(zǔ)

ESP32

双核32位MCU、主频高达230MHz

无线通讯

WIFI&蓝牙

便于搭(dā)建物联网和智能(néng)硬件(jiàn)应用

OLED屏幕

1.3寸(cùn)

分(fèn)辨率高达(dá):128*64,可以(yǐ)用于制作小游(yóu)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

1个

采集(jí)声音信号(hào)、噪音检测

蜂鸣器

1个

播放声音、和弦音乐

心率/血氧(yǎng)传感器

1个

检测心率、血氧、制作(zuò)可穿戴设备(bèi)

三轴加速传感器

1个

监测(cè)运(yùn)动姿态,可制作姿态控制(zhì)游(yóu)戏、可穿戴设备(bèi)

光敏传感(gǎn)器

1个

监测光线强度,可用于制作智能(néng)灯

红(hóng)外发射管

1个

可用(yòng)于制(zhì)作遥控器、障(zhàng)碍(ài)检(jiǎn)测

红(hóng)外接收管

1个

可用于小车(chē)遥控接收

无声按键

6颗

分别是上下左右、A/B按键,用(yòng)于游(yóu)戏按键、遥控器按键等

led全彩灯

4颗

制作呼吸灯(dēng)等

电机(jī)驱(qū)动(dòng)芯片

1颗

制(zhì)作智能(néng)小车等

ZH1.5扩展口

8个

1个电(diàn)池供电接(jiē)口,P5,P6,P7可以做ADC接口;可以便捷扩(kuò)展多达60多种传感器


玩法多样

科创板板载(zǎi)多种传感(gǎn)器,人(rén)体检测、三(sān)轴加速度、声音、光敏(mǐn)传感器(qì)等(děng),自(zì)带(dài)红外接收/发(fā)射模块,可以拓展无线红外遥控。科创板玩法(fǎ)便携(xié)灵活,连接USB即可下载程序(xù),背面有7个扩展口,可扩展更(gèng)多(duō)传感(gǎn)器(qì)。


ESP32管脚配置(zhì)说明

按板上(shàng)传感器(qì)顺(shùn)序说(shuō)明(míng)

1
光敏传(chuán)感器:ADC接口   管脚36

2
心率/血氧传(chuán)感器:IIC接口   SDA 管脚5   SCL 管脚18

3
加速(sù)度传感器: IIC接口 SDA 管脚(jiǎo)21   SCL 管脚(jiǎo)22

4
声音(yīn)传感器:ADC接(jiē)口   管(guǎn)脚39

5
贴片蜂鸣器(qì):DAC接口   管脚25

6
红外发(fā)射管:DAC接口   管脚26

7
红外接收管:ADC接口   管脚33

8
led全彩灯(dēng):4颗   红灯 管脚(jiǎo)27   绿灯 管脚12   蓝灯 管(guǎn)脚23

9
无声按键:6颗 ADC接口(kǒu),按下高电平,松开低电平,其中左键为反逻(luó)辑

上S3

下S5

左s2

右S4

确(què)认S6

返回S7

管脚12

管脚23

管脚36

管(guǎn)脚2

管(guǎn)脚16

管脚(jiǎo)19

10
外接ZH1.50 端(duān)口:

P1普通

P2普通

P3普通

P4普(pǔ)通

P5(ADC)

P6(ADC)

P7(ADC)

P8普通

电源

管脚17

管脚16

管脚2

管脚34

管脚35

管(guǎn)脚32

管(guǎn)脚27

11
OLED屏(píng)幕:IIC接口   SDA 管脚4   SCL 管(guǎn)脚(jiǎo)15

12
EEPROM: IIC接口   SDA 管(guǎn)脚13   SCL 管(guǎn)脚14

按管脚(jiǎo)顺(shùn)序(xù)说(shuō)明

ESP32管脚号

板载资源

ESP32管脚号

板载资(zī)源

IO接口2

外接端口P4/按键(jiàn)右

IO接口21

加速度传感(gǎn)器(qì)的SCL接口

IO接口4

OLED屏的SDA接口

IO接口23

蓝色LED灯(dēng)/按键下

IO接(jiē)口(kǒu)5

心率血氧传感器SDA接(jiē)口

IO接口25

蜂鸣(míng)器

IO接口12

绿色LED灯(dēng)/按键上(shàng)

IO接(jiē)口26

红(hóng)外(wài)发射管(guǎn)DAC接(jiē)口

IO接口13

EEPROM的SDA接口(kǒu)

IO接口27

外接端口P8/红色LED灯

IO接口(kǒu)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SCL接(jiē)口

IO接(jiē)口33

红外(wài)接收管(guǎn)ADC接口

IO接口16

外接端口P3/按键(jiàn)确认

IO接口(kǒu)34

外接(jiē)端口P5 的ADC接口(kǒu)

IO接口17

外接端口P2

IO接口35

外接端口P6 的ADC接(jiē)口

IO接口18

心率血氧(yǎng)传(chuán)感器SCL接口

IO接口36

光(guāng)敏传感器(qì)ADC接口/按键左(zuǒ)

IO接口19

按键返回

IO接口(kǒu)39

声音传感器ADC接口

注:要(yào)控制(zhì)或识别传感器,就需知道传感器对应的(de)ESP32管脚号,这一(yī)页可以(yǐ)单独打印出来方便查看。

三(sān)、科创板的好(hǎo)伙伴AIfish——Technology and Math

1、Aifish简介

AIfish是基于(yú)Mixly开发而来,是一种(zhǒng)Blockly图形(xíng)化编程引擎(qíng),下载(zǎi)好安装(zhuāng)包,解压后就可(kě)以直接运行使用,无需(xū)复杂的安装,非常(cháng)方便。

2、软件获取及驱动安装

云平台(tái)版网址:http://aifish.3000iot.com/0iot.com/,Google浏览器直接(jiē)打(dǎ)开即可(kě)。仅支(zhī)持谷歌Google浏览器(若没有可点击此处下(xià),)第一次使用需要安装插(chā)件,照说明(míng)安装(zhuāng)即可。


            云平台版(bǎn)操作界面

单机版:软件下载地址:https://eyun.baidu.com/s/3nwq7mGD

百度网盘提取密码:zksp


百度网盘下载界面(miàn)

计算(suàn)机与科创板通过USB线连接(jiē),但是必须安装驱动才能和科创板(bǎn)实现通信,且Aifish软件暂只支持64位Win版本。

将(jiāng)串口(kǒu)驱动压缩包解压缩后(hòu),打开串口驱动文件夹:


选择上图中标注所示 为(wéi)64位系统驱(qū)动程序,直接双击安装。双击 会打(dǎ)开(kāi)“设备驱动程序安装向导”,依次根据提示单(dān)击下一步,直到(dào)安装完成(chéng)。


当出现上述界(jiè)面,并(bìng)且显(xiǎn)示 “可以使用(yòng)了(le)”,说(shuō)明(míng)驱动(dòng)安装成功,这样计算机中的程序才能下(xià)载到主控板,从而使科创板按照(zhào)程序要求工作。

软件和串口驱(qū)动安装(zhuāng)后,通过USB连接科创板,软件右下角提(tí)示选择科创板(bǎn)串(chuàn)口(kǒu)号(hào),表示软(ruǎn)件和串口驱动都ok了。


处理(lǐ)器选择:MicroPython【ESP32_Generic】,点击 “上传”就可以(yǐ)给(gěi)科创板传输程序了。


串口的选择

一般来(lái)说,当科创班连(lián)接电(diàn)脑后,端口会自动识别。如果端口没有(yǒu)识(shí)别(bié)的话,可以右键单击计(jì)算机(或我的电脑(nǎo))选(xuǎn)择“管理”,在弹出(chū)的“计算机管(guǎn)理”窗口中(zhōng)选择“设备管理器”,展开(kāi)“端(duān)口(COM和LPT)”,找到带有“Silicon   Labs Cp210x Usb to UART Bridge”的串口号,不同的计算机对(duì)应(yīng)不同的串口号,本(běn)书为COM30。


单击“上传”按钮后,会(huì)将(jiāng)“代码(mǎ)块”翻译成计算机可以“读”懂的语言。

PS:科创板下载程序时(shí),电(diàn)源开(kāi)关必须处于“开”状态(tài)。

AIfish具有代码编写、程序编译、程序上传、代码保存、界面缩放、模块导入导出、模块管(guǎn)理、串口监视等功能,具有编(biān)程界面简洁明快、预置模块丰富的特点(diǎn)。下图是Aifish软件的编(biān)程界面的各个(gè)功能区(qū)。


                AIfish开发软件(jiàn)主界面(miàn)

四、延伸与扩展——Arts

多(duō)种多样智(zhì)能控制系统,充斥在我们生活的各(gè)个角落,其中自动门,之(zhī)所以(yǐ)能够(gòu)感应(yīng)到(dào)有人(rén)经(jīng)过(guò),是因为用到了红外传感器;声(shēng)控灯(dēng)之所以能(néng)够声控点亮,是(shì)因为用到(dào)了声音传感器(qì)。观(guān)察(chá)身(shēn)边的智能系统,搜(sōu)索一下它们用到了哪些传(chuán)感器,以及可以(yǐ)检测到什么(me)信息(xī)?



将你学习(xí)到的(de)传感器(qì)记录(lù)下来 。



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