第一单元 第2课 物联网的终端设备课件2025-2026学年湘教版（2024）初中信息科技八年级上册

物联网的终端设备 教师:李育海 时间:2025年9月 1 目录/CONTENTS 01 智能终端与开源硬件 02 智能终端的编程 03 智能终端的I/O引脚 04 实践操作与课堂练习 2 智能设备为何能“听懂”人话？ 探索万物智能背后的“核心密码” 智能门锁 响应指令，实现智能化控制。 智能音箱 语音交互，连接云端服务。 共享单车 扫码即开，定位追踪。 这些设备的“大脑”都藏着一个共同的秘密： 物联网终端设备 ，它们是连接物理世界与数字世界的桥梁。 3 智能终端与开源硬件 01 4 终端：微缩版的“连接节点” 智能终端是以 单片机(MCU) 为核心的专用计算机，是物联网中连接物品与网络的关键节点。 核心特点 体积小、成本低、功耗低，可直接嵌入各种设备。 核心功能 负责数据采集、指令执行和初步处理。 Hi3716芯片 广泛应用于机顶盒 ESP32模块 小型Wi-Fi/蓝牙模块 5 开源硬件：创客的“创意工具” 公开设计资料，降低创新门槛，推动创客运动发展。 Arduino 源自意大利，版本丰富，社区庞大，是创客项目的首选。 行空板 国产开源硬件，集成彩屏和Wi-Fi，适合Python学习和物联网项目。 掌控板 专为教育设计，体积小巧，功能全面，易于上手。 6 智能终端的编程 02 7 编程方法：图形 or 代码，任选其道 块语言编程 图形化拖拽，易于上手，适合初学者快速入门。 代表软件: ArduBlock , Mind+ 纯文本代码编程 语法灵活，功能强大，适合复杂项目开发。 代表软件: Arduino IDE , Python IDLE 8 Python控制智能终端：pinpong库 通过pinpong库，可以用Python代码轻松控制智能终端，实现“软”与“硬”的沟通。 核心原理 给智能终端烧录一个特定程序，使智能终端可以通过串口与计算机通信，进而执行各种命令。 编程流程 编写 编译 上传 执行 代码示例：OLED显示 from pinpong.board import Board from pinpong.extension.handpy import * Board("handpy").begin() oled.fill(0) oled.DispChar("你好，中国！", 0, 0, 1) oled.show() 9 智能终端的I/O引脚 03 10 I/O引脚：沟通的“桥梁” 引脚(pin，常称为管脚、针脚)是指从集成电路(芯片)内部电路引出的与外围电路的接线，是智能终端与外接设备沟通的桥梁。通过引脚既可以读取外接设备的数据，也可以驱动外接设备，即实现数据信号的输入与输出。 输入 (Input) 读取传感器数据，如按钮状态、光线强度。 输出 (Output) 控制执行器动作，如LED亮灭、电机转动。 11 引脚四种模式，对应万千应用场景 数字输入 (Pin.IN) 读取高低电平，如 按钮 、 开关 。 模拟输入 (Pin.ANALOG) 读取连续电压，如 光线 、 温湿度 。 数字输出 (Pin.OUT) 输出高低电平，如控制 LED亮灭 。 模拟输出 (Pin.PWM) 输出模拟电压，如调节 LED亮度 、 电机转速 。 12 引脚读写操作：让硬件听你指挥 输入操作：读取世界 Pin.read_digital() 数字输入，返回 0 或 1。 Pin.read_analog() 模拟输入，返回 0~1023 或 0~4095。 输出操作：改变世界 Pin.write_digital(value) 数字输出，value 为 0 或 1。 Pin.write_analog(value) 模拟输出，value 为量化数值。 实例：按钮控制蜂鸣器 from pinpong.board import Board,Pin import time Board("handpy").begin() button a=Pin(Pin.P5，Pin.IN)#引脚设置为数字输人buzzer=Pin(Pin.P6，Pin.PWM)#引脚设置为模拟输出 while True: val a-button a.read digital() if(val a==0): buzzer.write analog(1000) else: buzzer.write analog(0) time.sleep(0.1) 13 实践操作与课堂练习 04 14 实践：多语言点亮OLED屏幕 使用不同编程方式，在OLED屏上输出“物联网真有趣”，并记录你的体验。 块语言 拖拽图形块，直观易懂，上手最快。 Python 代码简洁，库丰富，适合快速开发。 MicroPython 直接运行在终端，性能更高，更底层。 15 拓展：光线传感器数据采集 编写程序，读取光线传感器的模拟输入值，探索不同光线环境下的数据变化。 实验记录表 外界光线状态 模拟输入数值 光线很弱 (如暗室) _________ 光线中等 (如室内) _________ 光线很强 (如阳光) _________ 16 课堂练习：核心知识巩固 1. 下列属于开源硬件的是？ B A. 普通计算机 B. Arduino C. 智能手机 D. 智能电视 2. 用于实现智能终端引脚I/O控制的Python库是？ A A. pinpong库 B. json库 C. re库 D. MicroPython库 3. 要读取按钮的按下和弹起状态，引脚应设置为？ C A. 数字输出 B. 模拟输出 C. 数字输入 D. 模拟输入 17 $