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第一章 科創板入門

發表時間:2020-05-14 11:33作者:大創實驗室來源:大創實驗室網址:http://www.156502.com


第1章 科創入門




1、科創板簡介;

2、認識AIfish開發軟件。

1
科創板簡介——Science

科創板采用的是人工智能芯片ESP32,該芯片是專門為人工智能教育而設計的。ESP32的板載藍牙模塊以及WIFI無線模組,可以直接和網絡、手機進行通訊,并且能夠支持可視化Aifish、C、micro-Python、MuPython等多種編程語言對其進行功能開發。

科創板集OLED屏幕、按鍵、6種板載傳感器于一體,可擴展多種arduino傳感器,支持IIC、單總線、SPI等多種通信方式,而且能夠支持初級、中級人工智能的學習。

科創板聯網后可以獲取云平臺數據,如日歷、天氣、音樂等;連接手機可實現板機互動,能實現多種傳感數據采集、智能控制等功能。


            科創板板載資源


二、深入科創板——Engineering and Technology

科創板是為中小學生量身打造的智能硬件,主芯片是ESP32,可以通過多種多樣的傳感器來感知環境,通過控制按鈕、LED燈、蜂鳴器、OLED顯示屏和其它裝置來反饋外部環境因素,可以開發出倒車雷達、循跡小車、停車場計數器、投籃機、智能澆花器等許多有趣好玩的項目。

科創板的成員有很多,可以分為輸入、控制器、輸出三部分,其分類如下圖所示。


(1)輸入部分

輸入部分包括按鍵和各種傳感器,傳感器可以根據能夠檢測溫度、火焰、聲音等信息的不同,可以分為溫度傳感器、火焰傳感器、聲音傳感器等,就像人體的眼睛、皮膚、手等器官,可以感受到某些特定的信息。

(2)控制器

控制器是科創板的核心部分,就像人體的大腦,我們可以通過編寫程序賦予它思維能力。

(3)輸出部分

輸出部分主要有顯示模塊、聲音模塊和擴展接口三部分。顯示模塊主要可以通過多彩LED燈以及OLED顯示屏進行顯示,聲音模塊通過蜂鳴器發出聲音,擴展接口可以通過連接外部硬件完成相應的功能。



科創板特點:

?基于人工智能芯片ESP32開發,傳感器可以搭配多種功能;

?基于AIfish可視化編程軟件,易于編程與理解,同步編程代碼,便于中小學生學習人工智能;

?控制器與傳感器集成在科創板上,便于講解與管理;

?科創板的板載資源及大量擴展接口,可以充分開放思維及各種元器件接入。


科創板資源介紹

芯片組

ESP32

雙核32位MCU、主頻高達230MHz

無線通訊

WIFI&藍牙

便于搭建物聯網和智能硬件應用

OLED屏幕

1.3寸

分辨率高達:128*64,可以用于制作小游戲、數據監測等

存儲設備

EEPROM 1顆

容量32K-Bytes(256K-Bits)

聲音傳感器

1個

采集聲音信號、噪音檢測

蜂鳴器

1個

播放聲音、和弦音樂

心率/血氧傳感器

1個

檢測心率、血氧、制作可穿戴設備

三軸加速傳感器

1個

監測運動姿態,可制作姿態控制游戲、可穿戴設備

光敏傳感器

1個

監測光線強度,可用于制作智能燈

紅外發射管

1個

可用于制作遙控器、障礙檢測

紅外接收管

1個

可用于小車遙控接收

無聲按鍵

6顆

分別是上下左右、A/B按鍵,用于游戲按鍵、遙控器按鍵等

led全彩燈

4顆

制作呼吸燈等

電機驅動芯片

1顆

制作智能小車等

ZH1.5擴展口

8個

1個電池供電接口,P5,P6,P7可以做ADC接口;可以便捷擴展多達60多種傳感器


玩法多樣

科創板板載多種傳感器,人體檢測、三軸加速度、聲音、光敏傳感器等,自帶紅外接收/發射模塊,可以拓展無線紅外遙控??苿摪逋娣ū銛y靈活,連接USB即可下載程序,背面有7個擴展口,可擴展更多傳感器。


ESP32管腳配置說明

按板上傳感器順序說明

1
光敏傳感器:ADC接口   管腳36

2
心率/血氧傳感器:IIC接口   SDA 管腳5   SCL 管腳18

3
加速度傳感器: IIC接口 SDA 管腳21   SCL 管腳22

4
聲音傳感器:ADC接口   管腳39

5
貼片蜂鳴器:DAC接口   管腳25

6
紅外發射管:DAC接口   管腳26

7
紅外接收管:ADC接口   管腳33

8
led全彩燈:4顆   紅燈 管腳27   綠燈 管腳12   藍燈 管腳23

9
無聲按鍵:6顆 ADC接口,按下高電平,松開低電平,其中左鍵為反邏輯

上S3

下S5

左s2

右S4

確認S6

返回S7

管腳12

管腳23

管腳36

管腳2

管腳16

管腳19

10
外接ZH1.50 端口:

P1普通

P2普通

P3普通

P4普通

P5(ADC)

P6(ADC)

P7(ADC)

P8普通

電源

管腳17

管腳16

管腳2

管腳34

管腳35

管腳32

管腳27

11
OLED屏幕:IIC接口   SDA 管腳4   SCL 管腳15

12
EEPROM: IIC接口   SDA 管腳13   SCL 管腳14

按管腳順序說明

ESP32管腳號

板載資源

ESP32管腳號

板載資源

IO接口2

外接端口P4/按鍵右

IO接口21

加速度傳感器的SCL接口

IO接口4

OLED屏的SDA接口

IO接口23

藍色LED燈/按鍵下

IO接口5

心率血氧傳感器SDA接口

IO接口25

蜂鳴器

IO接口12

綠色LED燈/按鍵上

IO接口26

紅外發射管DAC接口

IO接口13

EEPROM的SDA接口

IO接口27

外接端口P8/紅色LED燈

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

紅外接收管ADC接口

IO接口16

外接端口P3/按鍵確認

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

外接端口P6 的ADC接口

IO接口18

心率血氧傳感器SCL接口

IO接口36

光敏傳感器ADC接口/按鍵左

IO接口19

按鍵返回

IO接口39

聲音傳感器ADC接口

注:要控制或識別傳感器,就需知道傳感器對應的ESP32管腳號,這一頁可以單獨打印出來方便查看。

三、科創板的好伙伴AIfish——Technology and Math

1、Aifish簡介

AIfish是基于Mixly開發而來,是一種Blockly圖形化編程引擎,下載好安裝包,解壓后就可以直接運行使用,無需復雜的安裝,非常方便。

2、軟件獲取及驅動安裝

云平臺版網址:http://aifish.3000iot.com/0iot.com/,Google瀏覽器直接打開即可。僅支持谷歌Google瀏覽器(若沒有可點擊此處,)第一次使用需要安裝插件,照說明安裝即可。


            云平臺版操作界面

單機版:軟件下載地址:https://eyun.baidu.com/s/3nwq7mGD

百度網盤提取密碼:zksp


百度網盤下載界面

計算機與科創板通過USB線連接,但是必須安裝驅動才能和科創板實現通信,且Aifish軟件暫只支持64位Win版本。

將串口驅動壓縮包解壓縮后,打開串口驅動文件夾:


選擇上圖中標注所示 為64位系統驅動程序,直接雙擊安裝。雙擊 會打開“設備驅動程序安裝向導”,依次根據提示單擊下一步,直到安裝完成。


當出現上述界面,并且顯示 “可以使用了”,說明驅動安裝成功,這樣計算機中的程序才能下載到主控板,從而使科創板按照程序要求工作。

軟件和串口驅動安裝后,通過USB連接科創板,軟件右下角提示選擇科創板串口號,表示軟件和串口驅動都ok了。


處理器選擇:MicroPython【ESP32_Generic】,點擊 “上傳”就可以給科創板傳輸程序了。


串口的選擇

一般來說,當科創班連接電腦后,端口會自動識別。如果端口沒有識別的話,可以右鍵單擊計算機(或我的電腦)選擇“管理”,在彈出的“計算機管理”窗口中選擇“設備管理器”,展開“端口(COM和LPT)”,找到帶有“Silicon   Labs Cp210x Usb to UART Bridge”的串口號,不同的計算機對應不同的串口號,本書為COM30。


單擊“上傳”按鈕后,會將“代碼塊”翻譯成計算機可以“讀”懂的語言。

PS:科創板下載程序時,電源開關必須處于“開”狀態。

AIfish具有代碼編寫、程序編譯、程序上傳、代碼保存、界面縮放、模塊導入導出、模塊管理、串口監視等功能,具有編程界面簡潔明快、預置模塊豐富的特點。下圖是Aifish軟件的編程界面的各個功能區。


                AIfish開發軟件主界面

四、延伸與擴展——Arts

多種多樣智能控制系統,充斥在我們生活的各個角落,其中自動門,之所以能夠感應到有人經過,是因為用到了紅外傳感器;聲控燈之所以能夠聲控點亮,是因為用到了聲音傳感器。觀察身邊的智能系統,搜索一下它們用到了哪些傳感器,以及可以檢測到什么信息?



將你學習到的傳感器記錄下來 。



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