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第一章 科创板入门

发表时间:2020-05-14 11:33作者:大创实验室来源:大创实验室网址:http://www.3000lab.com


第1章 科创入门




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芯片ESP32,该芯片是专门为人工智能教育而设计的。ESP32的板载蓝牙模块以及WIFI无线模组,可以直接和网络、手机进行通讯,并且能够支持可视化Aifish、C、micro-Python、MuPython等多种编程语言对其进行功能开发。

科创板集OLED屏幕、按键、6种板载传感器于一体,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、中级人工智能的学习。

科创板联网后可以获取云平台数据,如日历、天气、音乐等;连接手机可实现板机互动,能实现多种传感数据采集、智能控制等功能。


            科创板板载资源


二、深入科创板——Engineering and Technology

科创板是为中小学生量身打造的智能硬件,主芯片是ESP32,可以通过多种多样的传感器来感知环境,通过控制按钮、LED灯、蜂鸣器、OLED显示屏和其它装置来反馈外部环境因素,可以开发出倒车雷达、循迹小车、停车场计数器、投篮机、智能浇花器等许多有趣好玩的项目。

科创板的成员有很多,可以分为输入、控制器、输出三部分,其分类如下图所示。


(1)输入部分

输入部分包括按键和各种传感器,传感器可以根据能够检测温度、火焰、声音等信息的不同,可以分为温度传感器、火焰传感器、声音传感器等,就像人体的眼睛、皮肤、手等器官,可以感受到某些特定的信息。

(2)控制器

控制器是科创板的核心部分,就像人体的大脑,我们可以通过编写程序赋予它思维能力。

(3)输出部分

输出部分主要有显示模块、声音模块和扩展接口三部分。显示模块主要可以通过多彩LED灯以及OLED显示屏进行显示,声音模块通过蜂鸣器发出声音,扩展接口可以通过连接外部硬件完成相应的功能。



科创板特点:

Ø基于人工智能芯片ESP32开发,传感器可以搭配多种功能;

Ø基于AIfish可视化编程软件,易于编程与理解,同步编程代码,便于中小学生学习人工智能;

Ø控制器与传感器集成在科创板上,便于讲解与管理;

Ø科创板的板载资源及大量扩展接口,可以充分开放思维及各种元器件接入。


科创板资源介绍

芯片组

ESP32

双核32位MCU、主频高达230MHz

无线通讯

WIFI&蓝牙

便于搭建物联网和智能硬件应用

OLED屏幕

1.3寸

分辨率高达:128*64,可以用于制作小游戏、数据监测等

存储设备

EEPROM 1颗

容量32K-Bytes(256K-Bits)

声音传感器

1个

采集声音信号、噪音检测

蜂鸣器

1个

播放声音、和弦音乐

心率/血氧传感器

1个

检测心率、血氧、制作可穿戴设备

三轴加速传感器

1个

监测运动姿态,可制作姿态控制游戏、可穿戴设备

光敏传感器

1个

监测光线强度,可用于制作智能灯

红外发射管

1个

可用于制作遥控器、障碍检测

红外接收管

1个

可用于小车遥控接收

无声按键

6颗

分别是上下左右、A/B按键,用于游戏按键、遥控器按键等

led全彩灯

4颗

制作呼吸灯等

电机驱动芯片

1颗

制作智能小车等

ZH1.5扩展口

8个

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


玩法多样

科创板板载多种传感器,人体检测、三轴加速度、声音、光敏传感器等,自带红外接收/发射模块,可以拓展无线红外遥控。科创板玩法便携灵活,连接USB即可下载程序,背面有7个扩展口,可扩展更多传感器。


ESP32管脚配置说明

按板上传感器顺序说明

1
光敏传感器:ADC接口   管脚36

2
心率/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   管脚39

5
贴片蜂鸣器:DAC接口   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 管脚12   蓝灯 管脚23

9
无声按键: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普通

P3普通

P4普通

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

管脚32

管脚27

11
OLED屏幕:IIC接口   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

ESP32管脚号

板载资源

ESP32管脚号

板载资源

IO接口2

外接端口P4/按键右

IO接口21

加速度传感器的SCL接口

IO接口4

OLED屏的SDA接口

IO接口23

蓝色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接口

IO接口13

EEPROM的SDA接口

IO接口27

外接端口P8/红色LED灯

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

红外接收管ADC接口

IO接口16

外接端口P3/按键确认

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

外接端口P6 的ADC接口

IO接口18

心率血氧传感器SCL接口

IO接口36

光敏传感器ADC接口/按键左

IO接口19

按键返回

IO接口39

声音传感器ADC接口

注:要控制或识别传感器,就需知道传感器对应的ESP32管脚号,这一页可以单独打印出来方便查看。

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图形化编程引擎,下载好安装包,解压后就可以直接运行使用,无需复杂的安装,非常方便。

2、软件获取及驱动安装

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


            云平台版操作界面

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

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

将串口驱动压缩包解压缩后,打开串口驱动文件夹:


选择上图中标注所示 为64位系统驱动程序,直接双击安装。双击 会打开“设备驱动程序安装向导”,依次根据提示单击下一步,直到安装完成。


当出现上述界面,并且显示 “可以使用了”,说明驱动安装成功,这样计算机中的程序才能下载到主控板,从而使科创板按照程序要求工作。

软件和串口驱动安装后,通过USB连接科创板,软件右下角提示选择科创板串口号,表示软件和串口驱动都ok了。


处理器选择:MicroPython【ESP32_Generic】,点击 “上传”就可以给科创板传输程序了。


串口的选择

一般来说,当科创班连接电脑后,端口会自动识别。如果端口没有识别的话,可以右键单击计算机(或我的电脑)选择“管理”,在弹出的“计算机管理”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,不同的计算机对应不同的串口号,本书为COM30。


单击“上传”按钮后,会将“代码块”翻译成计算机可以“读”懂的语言。

PS:科创板下载程序时,电源开关必须处于“开”状态。

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、模块管理、串口监视等功能,具有编程界面简洁明快、预置模块丰富的特点。下图是Aifish软件的编程界面的各个功能区。


                AIfish开发软件主界面

四、延伸与扩展——Arts

多种多样智能控制系统,充斥在我们生活的各个角落,其中自动门,之所以能够感应到有人经过,是因为用到了红外传感器;声控灯之所以能够声控点亮,是因为用到了声音传感器。观察身边的智能系统,搜索一下它们用到了哪些传感器,以及可以检测到什么信息?



将你学习到的传感器记录下来 。



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