2.4传感与控制课件-2024-2025学年浙教版（2019）高中信息技术必修二

用计算机来控制 micro：bit 必修2 信息系统与社会 关于micro：bit Micro:bit全称为BBC Micro:bit,是一款英国广播公司(BBC)推出的，用于青少年编程教育的ARM开发版。它主要由加速度传感器，磁力传感器，两个可编程按钮，5 x 5 LED点阵组成，蓝牙等常用传感器设备集成，主要用于青少年的编程教育。 按键 A 按键 B 5*5 LED点阵 micro USB接口 复位按键 地磁 传感器 加速度传感器 操作步骤 选择micro：bit开发板作为采集传感器数据的终端，通过编程获取micro：bit内置传感器的信息，并向串口输出。 具体操作步骤 ① 通过USB连接线将micro：bit接到计算机，安装串口驱动程序； ② 编写程序（BXY编程软件），读取传感器数据，并向串口输出； ③ 通过串口调试工具，查看串口数据。 导 入 模 块 from microbit import * say “Hello,World!” from microbit import * Python程序代码 display.scroll(“Hello,World!”，delay = 200 ) 对象 设备的物理显示 方法 在显示器上滚动显示 字符串滚动的速度，单位：ms micro:bit 大艺术家 from microbit import * Python程序代码 display.show( Image . HAPPY ) 方法 在显示器上展示 类 图像 5×5的红色LED点阵，可以通过控制生成各种有趣的效果。 如图所示，在显示屏上显示“高兴”，代码该如何书写呢？ 方法 具体图片 micro:bit 大艺术家 常用表情图像函数 Image.HAPPY 高兴 Image.SAD 伤心 Image.ANGRY 生气 Image.ASLEEP 困 Image.HEART 心 Image.HEART_SMALL 心（小） Image.ARROW_W 朝西箭头 ← Image.ARROW_E 朝东箭头 → 请编写代码，在内置LED阵列上显示红心。 from microbit import * display.show( Image.HEART ) 如何在micro：bit上显示自己创建的图像呢？ 每个LED像素可以设置为十个值的其中一个。 如果像素设置为 0，表示处于关闭状态，即为0亮度。而设置为 9，表示亮度最强。 1 到 8 代表关闭状态和最强亮度之间的亮度级别。 micro:bit 大艺术家 from microbit import * display.show( 需要显示自定义图像 ) 0 0 9 0 0 0 9 9 9 0 9 9 9 9 9 0 0 9 0 0 0 9 9 0 0 请编写代码，在内置LED阵列上显示如图所示的自定义图像。 san = Image( “00900:09990:99999:00900:09900” ) san micro:bit 大艺术家 每个LED像素可以设置为十个值的其中一个。 如果像素设置为 0，表示处于关闭状态，即为0亮度。而设置为 9，表示亮度最强。 1 到 8 代表关闭状态和最强亮度之间的亮度级别。 将像素(x，y)的亮度设置为val(在0到9之间) display.get_pixel(x, y) display.set_pixel(x, y, val) 得到像素的亮度(x，y)，亮度可以是0(熄灭)到9(像素处于最大亮度)。 display.clear() 清除显示 micro:bit 大艺术家 通过将图片向左移动n次，返回一个新图像 image.shift_left(n) image.shift_right(n) 通过将图片向右移动n次，返回一个新图像 image.shift_up(n) image.shift_down(n) 通过将图片向上移动n次，返回一个新图像 通过将图片向下移动n次，返回一个新图像 display.show(Image.HEART.shift_left(1)) micro:bit 大艺术家 from microbit import * a="00900:09000:99999:09000:00900" while True: for i in range(0,6): display.show(Image(a).shift_left(i)) sleep(200); sleep(1000) from microbit import * pic=Image("00900:09000:99999:09000:00900") while True: for i in range(0,6): display.show(pic.shift_left(i)) sleep(200); sleep(1000) micro:bit 按钮 在LED阵列的两侧包含了两个按键，分别是 button_a 和 button_b 。 注意： 用户不可以创建新的按钮，micro中的按钮仅为内置，且仅能使用它们。 按钮的相关函数 is_pressed( ) 如果指定的按钮被按下返回 True ，否则返回 False 。 was_pressed( ) get_presses( ) 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。 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。 根据如下程序，说说其功能。 from microbit import * sleep ( 10000 ) display.scroll ( str ( button_a.get_presses() ) ) 程序分析 sleep（）函数 使 micro:bit 睡眠一定量的毫秒数 display.scroll ( str ( button_a.get_presses() ) ) 按钮 A 开机后被按下的次数 将数值转换为字符型 通过显示器应滚动显示的内容 功能 睡眠1万毫秒（10秒），接着滚动显示按钮 A 10秒内被按下的次数。 程序设计 请编写MicroPython程序，完成如下功能：在LED阵列上先显示字符” A ” , 2秒后显示字符 ” B ” 。 from microbit import * sleep( 2000 ) display.show( “A” ) display.show( “B” ) 请编写MicroPython程序，完成如下功能：“心情探测器”，当你感觉“开心”的时候，请按下开发板上的按钮A，LED面板将显示“笑脸”；当你觉得难过的时候请按下开发板上的按钮B，LED面板将显示“哭脸”；系统会每隔20秒，检测一次，周而复始。 from microbit import * if ： else: display.show( Image.HAPPY ) sleep( 20000 ) display.show( Image.SAD ) sleep( 20000 ) button_a .is_pressed() while True: elif button_b .is_pressed(): micro:bit 大作曲家 在BBC micro:bit设备中MicroPython配有强大的音乐和声音模块。一旦连接扬声器，很容易发出哔哔声和杂音。 你需要做的是用鳄鱼夹将引脚0和GND连接到扬声器的正负极输入端（连接扬声器的方式没有要求）。 导 入 模 块 import music micro:bit 大作曲家 import music Python程序代码 while True： for freq in range(880, 1760, 16): music.pitch(freq, 6) 方法 后面紧跟频率值 频率值 持续的时长 单位：ms 小试牛刀 import music while True: for freq in range( 880, 1760, 16 ): music.pitch( freq, 6 ) for freq in range( 1760, 880, -16 ): music.pitch( freq, 6 ) 下载并运行该代码，下列关于代码执行效果描述正确的是（ ） A. 声音频率升高一次，降低一次 B. 声音频率不变 C. 声音频率降低一次，升高一次 D. 声音频率呈周期性变化 D micro:bit 加速计 一个加速度传感器可以测量micro:bit的加速度；这个传感器可以检测micro:bit的移动。它也可以检测其他的动作，例如：摇动，倾斜以及自由落体。 acceleromete 加速计类 加速计相关函数 accelerometer.get_x() 测量加速度X轴的值 accelerometer.get_y() 测量加速度 y 轴的值 accelerometer.get_z() 测量加速度 z 轴的值 accelerometer.current_gesture() 返回当前检测到的动作 MicroPython可识别以下手势名称： "up", "down", "left", "right", "face up", "face down", "freefall", "shake"。手势通常表示为字符串。 micro:bit 加速计 程序设计：利用micro：bit中的加速计制定水平仪。通过检测其在x轴的值，判定其方向，由于加速度计非常敏感，所以我设置了水平方向 +/-20 的范围。若值大于20，则在LED阵列上显示字符“R”，反之则显示字符“L”,处于水平状态时显示字符“-”。 from microbit import * while True: reading = . if reading > 20: . elif : display.show("L") else: display.show("-") accelerometer.get_x() display.show("R") reading < -20 micro:bit 引脚 Micro:bit拥有边缘连接端子引出引脚，其引出的引脚如图所示: 在Micro:bit中，可将引脚配置为输入与输出，当配置为输出的时候，可输出高低电平，当配置为输入的时候，可读取引脚输入电平。 micro:bit 引脚 - 输出 电亮外部LED指示灯 用彩色线将LED指示灯连接在 pin2 口，并在BXY中输入如下代码： from microbit import * while True: if button_a.is_pressed(): #如果按钮a被按下 pin2.write_digital(1) #向pin口2写入高电平，从而开启外接设备 else: pin2.write_digital(0) #向pin口2写入低电平，从而关闭外接设备 程序分析 pinx.write_digital(value) ： 向pinx口写入数字值 value 可以设置为 { 1，0 } 或 { True，False } 表示为高电平或低电平 micro:bit 引脚 用彩色线将LED指示灯连接在 pin2 口，请制作实例 “ 闪烁的星星 ” —— 通过代码，使得LED灯每一秒闪烁一次。 from microbit import * while True: pin2.write_digital(1) sleep（1000） pin2.write_digital(0) sleep（1000） micro:bit 引脚 - 输入 读取传感器的状态数值 用内置传感器按钮B来模拟数字输入，其实就是按钮B就是连接在引脚11上，按下时返回0，反之，返回1. from microbit import * while True: if pin11.read_digital(): #如果pin口11从设备上读到了高电平 display.show(Image.HAPPY) else: display.show(Image.SAD) 程序分析 pinx.read_digital( ) ：读取引脚x的数字值，其值为 { 1，0 } 或 { True，False } micro:bit 引脚 - 输入 读取光线传感器的数值 用彩色线将光线传感器连接在pin2口，并在BXY中输入如下代码： from microbit import * while True: if button_a.is_pressed(): light = pin2.read_analog() #将pin2从光线传感器上获得的模拟值赋值给light display.scroll( light ) #Led屏幕上滚动显示light的值 程序分析 pinx.read_analog( ) ： 读取pinx口的传感器的模拟值，返回值在0到1023之间。 micro:bit 引脚 - 输出 LED模块制作呼吸灯 用彩色线将LED指示灯连接在 pin2 口，实现呼吸灯亮度的变化，从暗到亮，从亮到暗，循环变化，并在BXY中输入如下代码： from microbit import * while True: for i in range( 1024 ) : pin2.write_analog(i) sleep(50) for i in range( 1023,0,-1 ) : pin2.write_analog(i) sleep(50) 小试牛刀 from microbit import * while True: print( temperature() ) t = pin0 . read_analog() if t > 40: display.show( Image.HAPPY ) sleep( 2000 ) else： display.show( Image.SAD ) 下载并运行该代码，下列关于代码执行效果描述正确的是（ ） A. 热风机加热后，主板LED显示“笑脸”图形，2秒后显示“哭脸”图形 B. 热风机加热后，主板LED显示“哭脸”图形，2秒后显示“笑脸”图形 C. 室温低于40℃时，主板LED显示“哭脸”图形 D. 室温低于40℃时，主板LED不显示任何图形 C Lavf58.76.100 $$