2.4 传感与控制第二课时（教学课件）信息技术浙教版2019必修2)

第二章 Chapter 2 信息系统的支撑技术 1 1 2 3 2.1 计算机硬件 4 2.4 传感与控制 2.2 计算机软件 2.3 移动终端 5 6 2.6 网络应用软件开发 2.5 网络系统 目录 常见的传感技术 传感信息的获取 从传感器获取信息的方式：无线网络、蓝牙、串口（COM接口)等 传统的计算机一般没有传感器的接口，需要借助其他具备传感器接口的智能终端来实现信息的获取 计算机和智能终端的通信一般采用COM接口或通过USB接口模拟COM接口来实现。 3 传感信息获取实践 问题引入 温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素都会影响我们的日常生活，及时关注天气变化，也方便大家日常出行。 怎样检测环境温度？ 4 传感信息获取实践 设计一个环境温度监测装置 项目任务 5 传感信息获取实践 通过 USB（模拟串口） 连接线将 micro:bit 接到计算机，安装串口驱动程序; 编写程序，读取传感器数据，并向串口输出; 通过串口调试工具，查看串口数据 USB线连接 安装驱动 6 传感信息获取实践 micro bit板 集成模块： 5×5 LED点阵灯 2个可编程按钮 连接引脚 温度传感器 运动传感器 (加速度和指南针) 无线通讯，通过无线电和蓝牙 USB 接口 麦克风和嗡鸣器 7 BXY编辑器 传感信息获取实践 8 传感信息获取实践 显示输出 micro:bit正面有5*5的LED显示屏； 可以用来显示图案和文字； 每个像素点的亮度范围：0~9； 9 传感信息获取实践 显示输出 from microbit import * #导入所有microbit自带库文件 display.show(Image.HAPPY) #显示笑脸图案 from microbit import * #导入所有microbit自带库文件 display.show(“0”) #显示数字0 display.show() 10 传感信息获取实践 显示图案 表情图像 作用 Image.HAPPY 高兴 Image.SAD 伤心 Image.ANGRY 生气 Image.ASLEEP 困了 Image.ARROW_W 朝西箭头 Image.ARROW_E 朝东箭头 …… 内置图案 11 传感信息获取实践 显示输出 display.show() from microbit import * #导入所有microbit自带库文件 a=Image(“00009:00090:00900:09000:90000”) #自定义图案样式 display.show(a) #显示自定义图案 12 传感信息获取实践 显示输出 点击”检查”，查看是否报错， 然后“保存”文件，并 “烧录“程序到主控板； 13 传感信息获取实践 显示输出 display.show() from microbit import * #导入所有microbit自带库文件 a=Image(“99999:00090:00900:09000:99999”) #自定义图案样式 display.show(a) #显示自定义图案 猜一猜这是什么图案 14 传感信息获取实践 显示输出 scroll:滚动的 from microbit import * #导入所有microbit自带库文件 display.scroll('Hello World!') #滚动显示文字 display.scroll() 15 传感信息获取实践 显示输出 scroll:滚动的 display.scroll() 循环显示 from microbit import * #导入所有microbit自带库文件 while True: display.scroll('Hello World!') #滚动显示文字 16 传感信息获取实践 任务一 display.show() 显示字符图案 display.scroll（） 滚动显示 sleep() 程序暂停x毫秒 1秒=1000毫秒（ms） display.clear() 清屏 print() 向串口输出 在点阵屏上显示自己的姓名缩写并输出到串口 在点阵屏上显示内置图案， 尝试设计自定义图案 17 传感信息获取实践 任务一 display.show() 显示字符图案 display.scroll（） 滚动显示 Image(“99999:00090:00900:09000:99999”)自定义图案（0-9） print() 向串口输出 在点阵屏上显示自己的姓名缩写并输出到串口 在点阵屏上显示内置图案， 尝试设计自定义图案 18 传感信息获取实践 任务一 sleep（x） 程序暂停x毫秒 1秒=1000毫秒 19 传感信息获取实践 获取传感器数据 内置传感器 传感器 基本函数 作用 温度传感器 temperature() 收集板载温度 三轴加速计accelerometer accelerometer.get_x() 测量设备在X轴上的水平 accelerometer.get_y() 测量设备在Y轴上的水平 accelerometer.get_z() 测量设备在Z轴上的水平 指南针compass compass.heading() 指向北方得到一个准确的读数 compass.get_field_strength() 返回一个数字表明磁场强度 其他 https://bxy.dfrobot.com.cn/microbitapi 20 传感信息获取实践 获取温度传感器数据 micro:bit板载温度传感器 temperature():可以检测环境温度，单位摄氏度℃； 函数后（）用来传参数，不能省略； 21 传感信息获取实践 任务二 1 2 温度实时监测 显示屏根据温度变化而变化 获取温度传感器数据【temperature()】 microbit板上显示【display.scroll（）】 串口输出温度【print（）】 3 温度实时判断 根据不同温度显示屏输出不同内容 22 传感信息获取实践 任务二 23 传感信息获取实践 按钮 常用函数 作用 is_pressed() 如果指定的按钮被按下返回True，否则返回False was_pressed() 如果指定的按钮在开机或复位之后被按下过，则返回True，否则返回False。 get_presses() 返回开机或复位后，button被按下的次数，并且调用此方法后，会将计数置0。 button_a：A按键 button_b：B按键 24 传感信息获取实践 按钮 传感信息获取实践 串口通信 UART 串口通信UART：外设和计算机间，通过数据线，按位进行传输数据的一种通讯方式。一个字节的数据要分为8次，由低位到高位按顺序一位一位的进行传送。 26 传感信息获取实践 串口通信 uart相关函数说明 .any() 判断串口是否有数据输入 .readall() 读取全部内容 .init() 初始化设置 .write() 写入数据 .readline() 读取一行 UART 27 传感信息获取实践 串口通信 硬件接收程序 28 传感信息获取实践 串口通信 指令发送程序 相关函数说明 serial.Serial() 创建实例 .port() 设置串口号 .baudrate() 波特率 .open()/close() 打开关闭串口 encode() 编码 decode() 解码 ser.readline() 读取串口数据 ser.write() 串口写入数据 pyserial模块 29 传感信息获取实践 串口通信 指令发送程序 30 传感信息获取实践 引脚 其IO扩展口可通过鳄鱼夹引出，支持读取传感器数据，控制舵机与RGB灯带等，使用microbit扩展板后能连接多达20个外部模块，轻松胜任各种编程相关的教学与开发场景，包括电子游戏编写、声光互动、机器人控制、科学实验、可穿戴装置开发等。 31 传感信息获取实践 引脚 32 传感信息获取实践 鳄鱼夹 micro:bit板 扩展板 可以直接金属引脚和外接模块，但是极不稳定，一般不用 Micro：bit的底部边缘有金属条，这些是输入与输出引脚（也称为 I/O 引脚） 可以把microbit板上的针脚引出来，方便扩展驱动连接电机，舵机及各种传感器 33 传感信息获取实践 项目任务 在现代智能家居、智能农业系统中，一般设计有温度，湿度等实时监测系统。 制作一个温度警报系统 当温度过高时提醒 34 传感信息获取实践 扩展板 35 传感信息获取实践 扩展板 I/O口（输入/输出接口）说明 36 传感信息获取实践 外接模块数据读取 1 可以变化的连续范围Analog 只有1和0 Digital 模拟信号 数字信号 读取模拟量 read_analog() 读取数字量 read_digital() 写入模拟量 write_analog() 写入数字量 write_digital() 37 传感信息获取实践 将温度传感器，led发光模块连接到扩展板对应的引脚 通过 USB 线将 micro:bit 与计算机相连 编写程序读取传感器的温湿度值 判断输出高低电平控制LED灯的亮灭 38 传感信息获取实践 供电电压：3.3V~5V 接口类型：模拟 测量范围：-40至150℃ 传感器芯片灵敏度：10mV/℃ 温度转换公式： 330/1024 可用于检测周围环境温度。 LM35温度传感器 39 传感信息获取实践 40 这段代码的含义为（ ） A.每隔2000秒通过传感器读取环境温度值，并向串口输出 B.每隔2秒通过传感器读取环境温度值，并向串口输出 C.每隔20秒通过传感器读取环境温度值，并向串口输出 D.每隔20毫秒通过传感器读取环境温度值，并向串口输出 用BXY查看串口数据，如图所示 课堂练习 B 课堂练习 D 课堂练习 C 聆 听 谢 谢 44 $$