大 创(chuàng) 实 验 室

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第一章 科(kē)创板入(rù)门

发表时(shí)间(jiān):2020-05-14 11:33作者(zhě):大创实验室来(lái)源:大创实验室网址:http://www.haozhou.shangrao.huangnan.sys.jixi.ww38.viennacitytours.com


第1章 科(kē)创入门




1、科创板简介;

2、认识AIfish开(kāi)发软件。

1
科创(chuàng)板简介——Science

科创板采用的是人工智能芯片ESP32,该芯片是专(zhuān)门为人工智能教育而设(shè)计的。ESP32的(de)板(bǎn)载(zǎi)蓝(lán)牙(yá)模块以及WIFI无线模组(zǔ),可以直接和网络、手机进(jìn)行(háng)通讯,并且(qiě)能够(gòu)支持(chí)可视化Aifish、C、micro-Python、MuPython等(děng)多种编程(chéng)语言对其进行功能(néng)开发。

科创板集OLED屏幕、按键、6种板载传感器于(yú)一体,可扩(kuò)展多种arduino传(chuán)感(gǎn)器,支持IIC、单总线、SPI等多种通信方(fāng)式,而(ér)且(qiě)能(néng)够支持初级、中级人工智能的学习。

科创板联网(wǎng)后(hòu)可以获取云平台(tái)数(shù)据(jù),如日历、天气、音乐等;连接手机可(kě)实现板(bǎn)机互动,能实现多种传感数据(jù)采集、智(zhì)能控制等功能。


            科(kē)创板板载资源


二、深入科创板——Engineering and Technology

科(kē)创板是为中小学生(shēng)量身打造的智能硬件,主芯片是ESP32,可以通过多种(zhǒng)多样的传感(gǎn)器来感知环境,通过(guò)控制按钮(niǔ)、LED灯、蜂鸣器、OLED显示屏和其它装置(zhì)来反馈外部环境因素,可以开发出倒(dǎo)车雷达、循迹小(xiǎo)车、停车场(chǎng)计数器、投篮机、智(zhì)能(néng)浇花器等许(xǔ)多(duō)有趣好玩的项目。

科(kē)创板的成员有很多,可以分为输入、控制器、输出三(sān)部分,其分类如下(xià)图所示。


(1)输入部分

输入部分包括按键和各种传(chuán)感器,传感器(qì)可(kě)以根据能(néng)够检测(cè)温(wēn)度、火焰、声音(yīn)等信息的(de)不同(tóng),可以分为温度传(chuán)感器、火(huǒ)焰传(chuán)感(gǎn)器、声音传感器等(děng),就像人体的(de)眼睛、皮肤、手等器官,可以感受到某些特定的信息(xī)。

(2)控制器

控制器是科创板的核心部分,就像(xiàng)人体的大(dà)脑(nǎo),我们可以通(tōng)过编写程序赋予它思(sī)维能力。

(3)输出部分

输出(chū)部分主要有显示模(mó)块(kuài)、声音(yīn)模块和扩展接口三部分。显示模块主(zhǔ)要可以通(tōng)过(guò)多彩(cǎi)LED灯以及OLED显示屏(píng)进行显示,声(shēng)音模(mó)块通过蜂鸣器发出声音,扩展接口可(kě)以通过连接(jiē)外部硬件完成相(xiàng)应的功能(néng)。



科创板特点(diǎn):

Ø基于(yú)人工智(zhì)能芯片ESP32开发,传感器可(kě)以搭配多(duō)种功能;

Ø基于AIfish可(kě)视化编程软件,易于编(biān)程与理解,同步编程(chéng)代码,便(biàn)于中小学生(shēng)学(xué)习人工智能;

Ø控制器与(yǔ)传感器集成在科创板上,便于讲解与(yǔ)管理;

Ø科创(chuàng)板的板载资源及大量扩展接(jiē)口(kǒu),可以充分开放思维及各种元器(qì)件接入。


科创板资源(yuán)介绍

芯片组

ESP32

双核32位MCU、主频高达230MHz

无线通讯

WIFI&蓝牙(yá)

便于(yú)搭(dā)建(jiàn)物联网和智(zhì)能硬(yìng)件应用

OLED屏幕

1.3寸

分辨率高(gāo)达:128*64,可以用于制(zhì)作小(xiǎo)游戏、数据监(jiān)测等

存储设备

EEPROM 1颗

容量32K-Bytes(256K-Bits)

声(shēng)音传感器

1个

采集声音信号、噪音检(jiǎn)测

蜂鸣器

1个

播放(fàng)声音、和(hé)弦音(yīn)乐(lè)

心率(lǜ)/血氧传感器

1个

检测心率、血氧、制(zhì)作可穿戴设备

三轴加(jiā)速传感器

1个

监测运动(dòng)姿态,可制作(zuò)姿(zī)态控制游(yóu)戏、可穿戴(dài)设备

光敏传感器

1个

监测光线强(qiáng)度,可用(yòng)于制作智能灯

红(hóng)外发射(shè)管

1个

可用于制作遥控器(qì)、障碍检(jiǎn)测

红外(wài)接收管

1个

可用于小(xiǎo)车遥(yáo)控接(jiē)收

无(wú)声(shēng)按键

6颗(kē)

分别是上下左右、A/B按键,用(yòng)于(yú)游戏按键、遥控(kòng)器按键等(děng)

led全彩灯

4颗

制作呼(hū)吸灯等

电机驱动芯(xīn)片

1颗

制作智能小车等

ZH1.5扩展口

8个

1个电池(chí)供电接口,P5,P6,P7可以做ADC接口;可以便捷(jié)扩展多达60多种传(chuán)感(gǎn)器


玩法多样

科创板板载多(duō)种传感(gǎn)器,人体检(jiǎn)测、三轴加速度、声音、光敏传感器等(děng),自带红外接收/发射(shè)模块,可以拓展无线红外(wài)遥控。科创板玩法便携灵(líng)活,连接USB即可下载程序(xù),背(bèi)面有7个扩展口,可扩展(zhǎn)更(gèng)多传感(gǎn)器(qì)。


ESP32管脚配置说明

按(àn)板上传感器顺序说明

1
光敏传感器:ADC接口(kǒu)   管脚36

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

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

4
声(shēng)音传感器:ADC接口   管脚39

5
贴片蜂(fēng)鸣器:DAC接口(kǒu)   管脚25

6
红外发射管:DAC接口   管脚26

7
红外接收管:ADC接口   管脚33

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

9
无声按键:6颗 ADC接(jiē)口,按下高电平,松开低电平,其中左键(jiàn)为反逻辑

上S3

下(xià)S5

左(zuǒ)s2

右S4

确认S6

返(fǎn)回S7

管脚12

管脚(jiǎo)23

管脚36

管脚2

管脚16

管脚19

10
外接ZH1.50 端口:

P1普通

P2普通

P3普通

P4普通(tōng)

P5(ADC)

P6(ADC)

P7(ADC)

P8普通

电源

管脚17

管脚16

管脚2

管脚34

管(guǎn)脚35

管脚(jiǎo)32

管脚27

11
OLED屏幕:IIC接口   SDA 管(guǎn)脚4   SCL 管脚15

12
EEPROM: IIC接口   SDA 管脚13   SCL 管脚14

按(àn)管脚顺序说(shuō)明

ESP32管(guǎn)脚号(hào)

板载资源(yuán)

ESP32管脚(jiǎo)号

板载(zǎi)资源

IO接口2

外接端口P4/按键右

IO接口21

加速度传感(gǎn)器的SCL接口(kǒu)

IO接口4

OLED屏的SDA接口

IO接口23

蓝色LED灯/按键下

IO接(jiē)口5

心率血氧传(chuán)感(gǎn)器SDA接口

IO接口(kǒu)25

蜂鸣(míng)器

IO接口12

绿色LED灯/按键上

IO接口26

红外发射管DAC接口

IO接口13

EEPROM的SDA接口

IO接口27

外接端口P8/红色LED灯(dēng)

IO接口14

EEPROM的SCL接口

IO接口32

外接端口P7的 ADC接口

IO接口15

OLED屏的SCL接口

IO接口33

红外接收(shōu)管ADC接口

IO接口16

外接端口P3/按键确认

IO接口34

外接端(duān)口(kǒu)P5 的ADC接口

IO接口17

外(wài)接端口P2

IO接口35

外接(jiē)端口P6 的(de)ADC接(jiē)口

IO接口18

心率血(xuè)氧传感器SCL接口

IO接(jiē)口(kǒu)36

光敏传感器ADC接口/按键左

IO接口19

按键返(fǎn)回(huí)

IO接口39

声音传感器ADC接口

注:要(yào)控制或识(shí)别传(chuán)感器,就需知道(dào)传感器对应的ESP32管脚号,这一页可以单独(dú)打印出来(lái)方便查看。

三、科创板的好伙(huǒ)伴(bàn)AIfish——Technology and Math

1、Aifish简介(jiè)

AIfish是基(jī)于(yú)Mixly开发而来(lái),是一种Blockly图形化(huà)编程引擎,下(xià)载好安装包,解(jiě)压后就可以直接(jiē)运行(háng)使(shǐ)用(yòng),无需复杂的安装,非常(cháng)方(fāng)便。

2、软(ruǎn)件获取(qǔ)及驱动安装

云平(píng)台(tái)版网址:http://aifish.3000iot.com/0iot.com/,Google浏(liú)览器直接(jiē)打开即可。仅支持谷歌Google浏览器(若没有可点击此处,)第一次(cì)使用需要安装插件(jiàn),照说明安装即可。


            云平台(tái)版操作界(jiè)面

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

百度网盘提取密码(mǎ):zksp


百度(dù)网盘下载界面

计算机与科创板(bǎn)通过USB线(xiàn)连接(jiē),但(dàn)是必须安装驱(qū)动(dòng)才能和科创板(bǎn)实现通(tōng)信,且Aifish软件暂只支(zhī)持64位Win版本。

将串口驱动压缩包解压缩后,打开串(chuàn)口(kǒu)驱动文(wén)件夹:


选择上图中(zhōng)标注所示 为64位系统驱(qū)动(dòng)程序,直接双击安装。双击(jī) 会打开“设备驱动程序安装向导”,依次根据提示单击下一步,直(zhí)到安装完(wán)成。


当出现上述界面,并且显示 “可以使用了(le)”,说(shuō)明驱动(dòng)安装成功,这样(yàng)计算机中的程序才能(néng)下(xià)载到主控(kòng)板,从(cóng)而使科(kē)创板按照程序要求工作。

软件和(hé)串口驱动安装(zhuāng)后,通(tōng)过USB连接科创板,软件右下角提示选择科(kē)创板(bǎn)串口号,表(biǎo)示软(ruǎn)件和串口驱动都ok了。


处(chù)理器选择:MicroPython【ESP32_Generic】,点击 “上传”就可以给(gěi)科(kē)创板传(chuán)输程序了(le)。


串(chuàn)口(kǒu)的选择

一般来(lái)说,当科创班连接(jiē)电脑后,端口会自动识别。如果(guǒ)端口没有(yǒu)识别的话,可(kě)以右键(jiàn)单击计算机(或我的电脑(nǎo))选择“管理”,在(zài)弹出的“计算(suàn)机(jī)管理”窗(chuāng)口中选(xuǎn)择(zé)“设备(bèi)管(guǎn)理(lǐ)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(suàn)机对应不同(tóng)的串口号,本(běn)书(shū)为COM30。


单击“上传”按钮后(hòu),会将“代码块”翻译(yì)成计算机可(kě)以“读”懂的语言(yán)。

PS:科(kē)创板(bǎn)下(xià)载程序(xù)时,电源(yuán)开关必须(xū)处(chù)于“开”状态。

AIfish具有(yǒu)代码(mǎ)编写、程(chéng)序编译、程序上(shàng)传(chuán)、代码保存、界面缩放、模块导入导出(chū)、模块管(guǎn)理(lǐ)、串口监视等功(gōng)能,具有编程界面简(jiǎn)洁明快、预置(zhì)模块丰富(fù)的特点。下(xià)图是Aifish软件的编程界(jiè)面的各个功能区。


                AIfish开发软件(jiàn)主界(jiè)面

四、延(yán)伸与扩展——Arts

多种多样智(zhì)能控制系统,充斥在(zài)我们(men)生活的各个角落,其中(zhōng)自动门,之所以能(néng)够(gòu)感应(yīng)到有人经过,是因为用(yòng)到了红外传感器(qì);声控灯之所以能够声控(kòng)点亮(liàng),是因为用到了(le)声音传感器。观察(chá)身边的智能(néng)系统(tǒng),搜索一下它们用到了哪些传感器,以及可(kě)以检(jiǎn)测到什么信息?



将你学习(xí)到的传感器记录下来 。



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