大 创 实 验(yàn) 室

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第一章 科创板入门

发(fā)表时间:2020-05-14 11:33作(zuò)者:大创实验室来源:大创实(shí)验室(shì)网址:http://www.yj.jian.ww38.viennacitytours.com


第1章 科创(chuàng)入门




1、科创板简介;

2、认识AIfish开发软件。

1
科创板简介——Science

科创板采用的是人工智能(néng)芯片ESP32,该芯片是(shì)专门为人工智能教育而设计(jì)的(de)。ESP32的板载蓝牙模块以及(jí)WIFI无线模组(zǔ),可以(yǐ)直接和网(wǎng)络、手机进行通讯,并且能够支持可视(shì)化(huà)Aifish、C、micro-Python、MuPython等多种编程语言对(duì)其(qí)进行功(gōng)能开(kāi)发。

科创板集OLED屏(píng)幕、按键(jiàn)、6种板载传感器(qì)于一体,可扩展(zhǎn)多种arduino传感器,支(zhī)持IIC、单总(zǒng)线、SPI等多种通信(xìn)方式,而(ér)且能够支持初级、中级人工智能的学(xué)习。

科创板联网后可(kě)以获取云平(píng)台数据,如日历(lì)、天气、音(yīn)乐等;连接手(shǒu)机(jī)可实现板机互动,能(néng)实现(xiàn)多种传感数据采集、智能控制等功(gōng)能。


            科创板板载资源


二、深入(rù)科创(chuàng)板——Engineering and Technology

科创(chuàng)板(bǎn)是为中(zhōng)小学生量(liàng)身打(dǎ)造的智能(néng)硬件,主芯片是ESP32,可(kě)以通过多种多样的传感器来感知环境,通过(guò)控制按钮、LED灯、蜂鸣器、OLED显示屏和其它装置来反馈(kuì)外(wài)部环境(jìng)因素,可以(yǐ)开发出倒车雷达、循(xún)迹小(xiǎo)车(chē)、停车场计数器(qì)、投篮机、智能(néng)浇花器等许多(duō)有趣好玩(wán)的项目。

科创板的成员(yuán)有很多,可(kě)以分为(wéi)输入、控(kòng)制器、输出三部(bù)分,其分类如下图所示。


(1)输入部分

输入部分包括按键和各(gè)种传感器,传感器可以根据能够检测温度、火(huǒ)焰(yàn)、声音等信(xìn)息(xī)的(de)不同,可以分为温度传感器、火(huǒ)焰传(chuán)感器(qì)、声(shēng)音传感器等,就像人(rén)体的眼睛、皮肤、手等(děng)器官,可以感受到某些特定(dìng)的信息。

(2)控制(zhì)器

控制器是(shì)科创板的核心部分,就(jiù)像人体(tǐ)的大脑,我们可以(yǐ)通过编写程序赋予它思维能力。

(3)输(shū)出部分

输(shū)出部分主要(yào)有显示模块、声音模块(kuài)和扩(kuò)展接口(kǒu)三部分。显示模块主要可以通过多彩LED灯以及OLED显(xiǎn)示屏进行显示,声(shēng)音模块通(tōng)过蜂鸣器发出声音,扩(kuò)展接口可以通过连(lián)接外部硬件完成相(xiàng)应的功能(néng)。



科创板特点:

Ø基于(yú)人工智(zhì)能(néng)芯片ESP32开发,传感器(qì)可(kě)以搭配(pèi)多种功能;

Ø基于AIfish可视化编程软(ruǎn)件,易于编程与(yǔ)理(lǐ)解,同步(bù)编程代码,便于中小学生学习人工智(zhì)能(néng);

Ø控(kòng)制器(qì)与传感器集成在科创板上,便于讲解与管理;

Ø科(kē)创(chuàng)板的板载资源及大(dà)量扩展接口,可以充(chōng)分(fèn)开放思维及(jí)各种元(yuán)器件接(jiē)入(rù)。


科创板资源介绍

芯片(piàn)组

ESP32

双(shuāng)核32位MCU、主频高达230MHz

无线通讯

WIFI&蓝牙

便于搭建(jiàn)物联网和智(zhì)能硬(yìng)件应(yīng)用

OLED屏(píng)幕

1.3寸

分辨率高达:128*64,可以用于制作小游戏、数据(jù)监(jiān)测等

存储设备

EEPROM 1颗

容(róng)量32K-Bytes(256K-Bits)

声音(yīn)传感器

1个

采集声音信(xìn)号、噪音检(jiǎn)测

蜂(fēng)鸣器

1个

播放声音、和弦音乐(lè)

心(xīn)率/血(xuè)氧传感(gǎn)器

1个

检测心率、血氧(yǎng)、制作(zuò)可穿戴设(shè)备

三轴加速传感(gǎn)器

1个

监测运动姿态,可制作姿态控(kòng)制游戏、可穿戴设(shè)备

光敏传感器

1个

监测光(guāng)线强(qiáng)度,可用(yòng)于制作智能灯

红外(wài)发射管

1个

可用于(yú)制(zhì)作遥控器、障碍检测

红外(wài)接收管

1个

可用于(yú)小车遥控接收

无声按键

6颗

分别是(shì)上下左右(yòu)、A/B按键,用于游戏按(àn)键、遥控(kòng)器按键等

led全彩灯

4颗

制作呼吸(xī)灯等

电机驱动芯片

1颗

制作智能小车等

ZH1.5扩展(zhǎn)口

8个

1个(gè)电池供电(diàn)接口,P5,P6,P7可以(yǐ)做ADC接口;可以便捷扩展多达60多种(zhǒng)传感(gǎn)器


玩法多(duō)样(yàng)

科(kē)创板板载多种传感器(qì),人体(tǐ)检测、三轴加速度(dù)、声音、光敏传(chuán)感器等,自(zì)带红外(wài)接收/发射模块,可以拓展无线红外遥控。科(kē)创板玩法便携(xié)灵活,连接(jiē)USB即可(kě)下载程序,背面有7个扩(kuò)展口(kǒu),可扩展(zhǎn)更多传感(gǎn)器。


ESP32管脚配置说明(míng)

按板上传(chuán)感器顺序说(shuō)明

1
光敏传(chuán)感器:ADC接口   管脚36

2
心率/血氧(yǎng)传感(gǎn)器:IIC接(jiē)口   SDA 管脚5   SCL 管脚(jiǎo)18

3
加(jiā)速度(dù)传(chuán)感器: IIC接口 SDA 管(guǎn)脚21   SCL 管脚22

4
声音传感器:ADC接口   管脚(jiǎo)39

5
贴片(piàn)蜂鸣器:DAC接口   管脚25

6
红外发射管:DAC接(jiē)口   管脚26

7
红(hóng)外接收管:ADC接口(kǒu)   管脚33

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

9
无(wú)声按键:6颗 ADC接口,按下高电平,松开低电平,其中左键为反逻辑

上S3

下S5

左s2

右S4

确认S6

返(fǎn)回S7

管脚12

管脚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(pǔ)通

P3普通(tōng)

P4普(pǔ)通

P5(ADC)

P6(ADC)

P7(ADC)

P8普通

电源

管(guǎn)脚17

管脚(jiǎo)16

管(guǎn)脚2

管脚34

管(guǎn)脚(jiǎo)35

管脚(jiǎo)32

管(guǎn)脚27

11
OLED屏幕:IIC接口(kǒu)   SDA 管脚4   SCL 管脚15

12
EEPROM: IIC接口   SDA 管脚13   SCL 管脚14

按管脚顺序说明(míng)

ESP32管脚号

板载资(zī)源

ESP32管脚号

板载资源(yuán)

IO接口2

外(wài)接端口(kǒu)P4/按(àn)键右

IO接口21

加速度传感器的SCL接口

IO接(jiē)口4

OLED屏(píng)的SDA接口

IO接口23

蓝色LED灯/按键(jiàn)下

IO接口5

心率血氧传感(gǎn)器(qì)SDA接口

IO接口25

蜂鸣器(qì)

IO接口12

绿色LED灯(dēng)/按键上

IO接口26

红外发(fā)射管DAC接口

IO接口13

EEPROM的SDA接(jiē)口

IO接(jiē)口27

外接端(duān)口P8/红色LED灯(dēng)

IO接口14

EEPROM的SCL接(jiē)口

IO接(jiē)口32

外接(jiē)端口P7的 ADC接口

IO接(jiē)口15

OLED屏的SCL接口(kǒu)

IO接口33

红(hóng)外接收管(guǎn)ADC接口

IO接口16

外(wài)接端口P3/按(àn)键确认

IO接口34

外接端(duān)口P5 的(de)ADC接口

IO接口17

外接端(duān)口P2

IO接口35

外接端口(kǒu)P6 的ADC接口

IO接口18

心率血氧传感器(qì)SCL接口

IO接口36

光(guāng)敏传感器ADC接口/按键左

IO接口19

按键返回

IO接口39

声(shēng)音传感(gǎn)器ADC接口

注(zhù):要控制(zhì)或识别传(chuán)感(gǎn)器(qì),就(jiù)需知道传(chuán)感(gǎn)器对应的ESP32管脚号,这(zhè)一页可以单独打印出来方便查看。

三(sān)、科创板(bǎn)的好伙伴AIfish——Technology and Math

1、Aifish简介

AIfish是基(jī)于Mixly开发(fā)而来,是一种Blockly图形(xíng)化(huà)编(biān)程引擎,下载(zǎi)好安装包,解(jiě)压后就可以直接运行(háng)使用,无需复杂的安(ān)装,非常方便。

2、软件(jiàn)获取及驱动安装

云平台版网址:http://aifish.3000iot.com/0iot.com/,Google浏览器直接打开即可。仅支持谷歌Google浏览器(若没有可点击此(cǐ)处,)第(dì)一次使(shǐ)用(yòng)需(xū)要安(ān)装插(chā)件,照说明安装即(jí)可。


            云(yún)平台(tái)版操作界(jiè)面

单机(jī)版:软(ruǎn)件下载(zǎi)地(dì)址:https://eyun.baidu.com/s/3nwq7mGD

百度网(wǎng)盘提取密(mì)码:zksp


百度(dù)网盘下载界面

计算(suàn)机与科创(chuàng)板通(tōng)过USB线连(lián)接(jiē),但是必(bì)须安装驱(qū)动才能和科创板实现通信(xìn),且Aifish软件(jiàn)暂只支持64位Win版本。

将串口驱(qū)动压缩包解压缩后,打开串口(kǒu)驱动文件夹(jiá):


选择上图(tú)中标(biāo)注所示 为64位(wèi)系(xì)统(tǒng)驱动程序,直接双击安装。双击(jī) 会打开“设备驱动程序安装向导”,依次(cì)根据提示(shì)单击下一步,直(zhí)到安装完成。


当出(chū)现上述界面,并且显示 “可以使用了(le)”,说明驱(qū)动(dòng)安(ān)装成功,这样计算机(jī)中的(de)程序才能下载到(dào)主控板,从而使(shǐ)科创板按照程序要(yào)求工作。

软件和串口驱动安装后,通过USB连接科(kē)创板,软件右下角提示选择科创(chuàng)板串口号,表示(shì)软件和串口驱(qū)动(dòng)都(dōu)ok了(le)。


处理(lǐ)器选择(zé):MicroPython【ESP32_Generic】,点击 “上传”就可以(yǐ)给科(kē)创板传输程(chéng)序了。


串口(kǒu)的选择

一般来说,当(dāng)科创班连(lián)接电(diàn)脑后,端口会自动识别。如(rú)果端口没有识别(bié)的话(huà),可以右键单击计算机(jī)(或我的电(diàn)脑)选(xuǎn)择(zé)“管理”,在弹出的“计算机管(guǎn)理”窗口中选择“设备管理器”,展开“端口(COM和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(dān)击“上传”按钮后,会将“代码(mǎ)块”翻译成(chéng)计算机(jī)可以“读”懂的语言。

PS:科创板下载程序时,电源(yuán)开关必须处于“开”状态(tài)。

AIfish具(jù)有代码编写、程序编译、程序上传、代码保存、界面(miàn)缩(suō)放、模块导(dǎo)入导出、模块管(guǎn)理、串口监视(shì)等功能(néng),具有编程(chéng)界面简洁(jié)明(míng)快、预置模块丰富的(de)特点。下图是(shì)Aifish软件的编程界面的各个功(gōng)能区。


                AIfish开发(fā)软件主界面(miàn)

四、延伸与扩展——Arts

多种(zhǒng)多样智(zhì)能控制系统,充斥在我们生(shēng)活的各个角落(luò),其(qí)中自动门(mén),之(zhī)所以能(néng)够感应(yīng)到有(yǒu)人经过,是因(yīn)为用到了(le)红外传感器;声控灯之所以能够声控点亮,是(shì)因为用到了声音(yīn)传感器。观察身边(biān)的(de)智能系统,搜(sōu)索一下它们用(yòng)到了哪些传感器(qì),以及可以(yǐ)检(jiǎn)测到什么(me)信息?



将你学习到的传感器记录(lù)下(xià)来 。



山东(dōng)省济南市历下区舜华路750号大(dà)学科技园北区3号(hào)楼
服务热线:13256445996                                  www.yj.jian.ww38.viennacitytours.com

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