《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用》課件 查娟 7 統(tǒng)計姓名和學號-12 開關(guān)控制蜂鳴器發(fā)聲

3/10/20241物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用

統(tǒng)計姓名和學號

3/10/20242統(tǒng)計姓名和學號Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3/10/20243統(tǒng)計姓名和學號（1）列表列表中包含元素，相鄰元素之間需要用“，”隔開，且列表中所有元素要放在“[]”中。列表的格式如下：列表名稱=[元素1，元素2，…，元素n]liebiao1=[8,’python’,”人生苦短，我用Python”,[“物聯(lián)網(wǎng)”,”云計算”,”大數(shù)據(jù)”]]舉個例子：列表名稱元素1元素3元素4元素23/10/20244統(tǒng)計姓名和學號如果列表中沒有元素，創(chuàng)建一個空列表：emptylist=[]列表創(chuàng)建好之后，我們可以使用for循環(huán)來遍歷列表：liebiao1=[8,'python',"人生苦短，我用Python",["物聯(lián)網(wǎng)","云計算","大數(shù)據(jù)"]]forjinliebiao1:print(j)3/10/20245統(tǒng)計姓名和學號liebiao1=[8,'python',"人生苦短，我用Python",["物聯(lián)網(wǎng)","云計算","大數(shù)據(jù)"]]print(liebiao1[0])print(liebiao1[1])print(liebiao1[2])print(liebiao1[3])采用下標訪問指定列表元素：運行結(jié)果：3/10/20246統(tǒng)計姓名和學號（2）字典定義字典時，所有元素放在{}中，每個元素都包含“鍵”和“值”兩部分內(nèi)容，相鄰元素之間用逗號分隔。字典的語法格式如下：dictname={'key':'value1','key2':'value2',...,'keyn':valuen}一個元素字典名稱元素的鍵元素的值3/10/20247統(tǒng)計姓名和學號同一字典中的元素各個鍵必須唯一，不能重復；鍵是不可變的，字符串、元組和整數(shù)都可以作為鍵。注意：3/10/20248統(tǒng)計姓名和學號

#使用字符串作為keydict1={'數(shù)學':90,'科學':95,'語文':85}print(dict1)創(chuàng)建字典舉例1：創(chuàng)建字典舉例2：#使用元組和數(shù)字作為keydict2={(10,30):'good',10:[4,5,6]}print(dict2)3/10/20249統(tǒng)計姓名和學號創(chuàng)建字典舉例3：#創(chuàng)建空字典dict3={}print(dict3)三個案例的運行結(jié)果：3/10/202410統(tǒng)計姓名和學號dict1={'數(shù)學':90,'科學':95,'語文':85}print(dict1['科學'])如何訪問字典中的某一個元素？打印結(jié)果：3/10/202411統(tǒng)計姓名和學號3/10/202412小結(jié)列表字典Python的兩種數(shù)據(jù)類型：3/10/202413Thankyou3/10/202414物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用

模塊引入

3/10/202415模塊引入哥白尼，布魯諾，開普勒還有伽利略等科學巨人哥白尼，布魯諾，開普勒還有伽利略等3/10/202416模塊引入Python也是站在巨人的肩膀上3/10/202417模塊引入（1）創(chuàng)建一個模塊3/10/202418模塊引入if__name__==“__main__”:雙下滑線空格3/10/202419模塊引入引入模塊采用關(guān)鍵字import，表示導入模塊，用法為：import模塊名mokuai2.py運行模塊引入從mokuai2.py的角度去看，只能導入這部分內(nèi)容，下面的if語句是不導入的mokuai2.py中增加調(diào)用mokuai1的函數(shù)。調(diào)用格式為：模塊名.函數(shù)模塊引入保存mokuai2.py，并運行mokuai2.py模塊引入以time模塊為例，導入time庫，調(diào)用time庫中的sleep（delaytime）函數(shù)，函數(shù)功能為延遲delaytime時間，入?yún)挝粸槊?。importtimeforiinrange(5): print("helloworld") time.sleep(5)#延遲5s3/10/202423小結(jié)創(chuàng)建模塊，引入模塊(關(guān)鍵字import）模塊私有部分if__name__==“main”:模塊名.函數(shù)/變量3/10/202424任務(wù)練習創(chuàng)建文件mokuai.py。在mokuai.py中導入math庫。在mokuai.py中定義計算圓形周長的函數(shù)，入?yún)閳A形半徑，周長計算公式中的π采用math.pi來表示。打印計算的周長值。調(diào)用函數(shù)，計算圓形半徑為1的圓形周長。3/10/202425Thankyou3/10/202426物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用

變量未定義異常處理

3/10/202427變量未定義異常處理根據(jù)變量的作用范圍，一般可以劃分為兩種：全局變量全局變量是在函數(shù)體內(nèi)和函數(shù)體外都能使用的變量，全局變量的定義是需要放在函數(shù)體外的。局部變量局部變量是一種作用在函數(shù)體內(nèi)的變量，只能在函數(shù)體內(nèi)使用3/10/202428變量未定義異常處理value=3defb1():print(value)defb2(): value=2print(value)b1()b2()print(value)這段代碼的運行結(jié)果是什么呢？代碼示例：3/10/202429變量未定義異常處理3/10/202430變量未定義異常處理局部變量全局化：global局部變量函數(shù)體內(nèi)變量的全局化可以加一個global關(guān)鍵詞定義，格式如下：變量未定義異常處理變量未定義異常處理value=3defb1():print(value)defb2():

globalvaluevalue=2print(value)b1()b2()print(value)增加一句globalvalue這段代碼的運行結(jié)果又是什么呢？代碼示例：變量未定義異常處理Python中異常處理可以采用try…except語句。具體格式為：try:

語句1except:

語句23/10/202434變量未定義異常處理try:

語句1except異常碼:

語句2帶有異常碼的格式：try:

語句1exceptKeyboardInterrupt:

語句2鍵盤中斷異常碼3/10/202435變量未定義異常處理defshifanyanshi1(): globalj j=10defdayinghanshu(): try: print(j) except: print("tryerror")dayinghanshu()shifanyanshi1()dayinghanshu()3/10/202436小結(jié)全局變量局部變量try……except……語句3/10/202437任務(wù)練習定義loop（）函數(shù)，函數(shù)功能為循環(huán)打印“helloworld”，如果遇到鍵盤中斷則退出循環(huán)，并打印輸出“keyboardinterrupthappens”。調(diào)用loop函數(shù)運行，查看運行結(jié)果。定義全局變量k，賦值為字符串類型“quanjubianliang”，編寫函數(shù)1，函數(shù)1中對該全局變量k進行重新賦值“newvalue”，打印變量k。編寫函數(shù)2，函數(shù)2中定義局部變量k，k=“jububianliang”，打印變量k。調(diào)用a1(),a2()函數(shù)，并打印變量k。查看運行結(jié)果。3/10/202438Thankyou3/10/202439物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用

類的創(chuàng)建及使用

3/10/202440類的創(chuàng)建及使用面向過程：將衣服扔進盆里→放入洗滌劑→放水→浸泡衣服→清洗衣服→擰干衣服→曬衣服面向?qū)ο螅含F(xiàn)在將這個洗衣服的部分流程動作（放水，浸泡衣服，清洗衣服，擰干衣服）賦予給了洗衣機，這時候?qū)ο笳Q生了，就是洗衣機！3/10/202441類的創(chuàng)建及使用空間站：3/10/202442類的創(chuàng)建及使用創(chuàng)建類創(chuàng)建__init__（）方法創(chuàng)建其他方法屬性3/10/202443類的創(chuàng)建及使用（1）創(chuàng)建類定義類采用關(guān)鍵字class實現(xiàn)，定義格式如下：class類名： “類的注釋信息”

類體#具體內(nèi)容，包含屬性、方法等。3/10/202444類的創(chuàng)建及使用3/10/202445類的創(chuàng)建及使用（2）創(chuàng)建__init__（）方法創(chuàng)建類通常也會創(chuàng)建一個__init__（）函數(shù)，該函數(shù)的第一個入?yún)⒐潭閟elf，其后還可以增加其他入?yún)?。每次?chuàng)建該類的實例時，__init__（）函數(shù)都會執(zhí)行一遍，而不需要單獨調(diào)用。這就避免了有些代碼重復，從而簡化代碼。3/10/202446類的創(chuàng)建及使用3/10/202447類的創(chuàng)建及使用（3）創(chuàng)建其他方法在類中，變量稱之為類屬性，函數(shù)稱為類實例方法。除了__init__(self)方法外，還可以創(chuàng)建其他的函數(shù)。和__init__(self)方法不同的是，其他的函數(shù)要通過實例化訪問后才可以執(zhí)行，不會自動執(zhí)行。和__init__(self)方法相同的是，創(chuàng)建的其他函數(shù)必須包含第一個入?yún)elf，其他入?yún)⒖梢愿鶕?jù)需要設(shè)定，也可以沒有。3/10/202448類的創(chuàng)建及使用3/10/202449類的創(chuàng)建及使用（4）屬性python中屬性細分一下有三種：類屬性定義在類中且在類函數(shù)之外的變量方法屬性定義在類函數(shù)中的變量方法轉(zhuǎn)換屬性將類函數(shù)轉(zhuǎn)換為私有屬性的情況3/10/202450類的創(chuàng)建及使用在python語言中，默認的創(chuàng)建的類屬性和實例方法都是可以在類體外進行修改的，如果要限制其在類體外修改，可以設(shè)置為私有屬性，變成只讀內(nèi)容。設(shè)置私有屬性采用@property關(guān)鍵詞，則可以將方法轉(zhuǎn)換為私有屬性。3/10/202451類的創(chuàng)建及使用classfruit: aa="統(tǒng)計個人水果愛好"#類屬性 def__init__(self,xingming,zhonglei): print("initstarts") self.xingming=xingming#方法屬性

self.zhonglei=zhonglei#方法屬性print(fruit.aa) @property#方法轉(zhuǎn)換屬性 deftongji(self): return(str(self.xingming)+"最愛吃的是"+str(self.zhonglei))shuiguo=fruit("小紅","蘋果")print(shuiguo.xingming)print(shuiguo.aa)print(shuiguo.tongji)3/10/202452類的創(chuàng)建及使用classfruit: aa="統(tǒng)計個人水果愛好"#類屬性 def__init__(self,xingming,zhonglei): print("initstarts") self.xingming=xingming#方法屬性

self.zhonglei=zhonglei#方法屬性print(fruit.aa) @property#方法轉(zhuǎn)換屬性 deftongji(self): return(str(self.xingming)+"最愛吃的是"+str(self.zhonglei))shuiguo=fruit("小紅","蘋果")print(shuiguo.xingming)print(shuiguo.aa)print(shuiguo.tongji)3/10/202453類的創(chuàng)建及使用classfruit: aa="統(tǒng)計個人水果愛好"#類屬性 def__init__(self,xingming,zhonglei): print("initstarts") self.xingming=xingming#方法屬性

self.zhonglei=zhonglei#方法屬性print(fruit.aa) @property#方法轉(zhuǎn)換屬性 deftongji(self): return(str(self.xingming)+"最愛吃的是"+str(self.zhonglei))shuiguo=fruit("小紅","蘋果")print(shuiguo.xingming)print(shuiguo.aa)print(shuiguo.tongji)3/10/202454小結(jié)類的創(chuàng)建Init方法類其他方法屬性3/10/202455任務(wù)練習定義一個類，類名為vegetables。vegetables類中創(chuàng)建__init__（）方法，需要增加兩個參數(shù)xingming和zhonglei，功能為打印“蔬菜的品種有很多”。將xingming和zhonglei兩個參數(shù)分別賦值到新定義的兩個方法屬性中。創(chuàng)建方法1，函數(shù)名為shucai，功能為打印字符串：xingming+"最喜歡的蔬菜是"+zhonglei。創(chuàng)建方法2，函數(shù)名為mytaste，功能為打印字符串：xingming+"最喜歡的蔬菜是"+zhonglei。將方法2轉(zhuǎn)換成私有屬性。實例化類，實例化名稱為veg1，入?yún)?小強"，"西蘭花"。采用veg1訪問shucai。重新賦值方法屬性zhonglei為“青菜”，再訪問一次shucai。實例化類，實例化名稱為veg2，入?yún)?小明"，"胡蘿卜"，采用veg2訪問mytaste，重新賦值方法屬性zhonglei為“洋蔥”，再訪問一次shucai。3/10/202456Thankyou3/10/202457物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用

蜂鳴器報警

3/10/202458蜂鳴器報警生活中常見的各種報警裝置3/10/202459RPi.GPIO是一個包含了樹莓派GPIO引腳控制的庫，官方的樹莓派系統(tǒng)中默認已經(jīng)安裝了RPi.GPIO。importRPi.GPIOasGPIO#as表示重命名蜂鳴器報警RPi.GPIO庫3/10/202460蜂鳴器報警使用RPi.GPIO庫，需要了解RaspberryPi上的IO引腳編號：WiringPiBCM功能名物理引腳功能名BCMWiringPi

3.3V125V

82SDA.1345V

93SCL.156GND

74GPIO.778TXD1415

GND910RXD1516017GPIO.01112GPIO.1181227GPIO.21314GND

322GPIO.31516GPIO.4234

3.3V1718GPIO.52451210MOSI1920GND

139MISO2122GPIO.62561411SCLK2324CE0810

GND2526CE1711300SDA.02728SCL.0131215GPIO.212930GND

226GPIO.223132GPIO.2612262313GPIO.233334GND

2419GPIO.243536GPIO.2716272526GPIO.253738GPIO.282028

GND3940GPIO.2921293/10/202461在RPi.GPIO中，引腳編號方式常用的有三種，第一種是使用BOARD編號系統(tǒng)第二種是BCM編號系統(tǒng)第三種是WiringPi編號3/10/202462RPi.GPIO庫中常用的函數(shù)介紹蜂鳴器報警GPIO.setmode（boardmode）函數(shù)GPIO.setup(pin,mode)GPIO.PWM(pin,frequency)函數(shù)GPIO.setwarnings(True/Flase)函數(shù)GPIO.input(pin)函數(shù)GPIO.output(pin，value)函數(shù)GPIO.cleanup()函數(shù)3/10/202463GPIO.setmode函數(shù)GPIO.setmode(GPIO.BCM/GPIO.BOARD)函數(shù)的功能是設(shè)置樹莓派引腳的編號方式。參數(shù)可以是BCM模式或者BOARD模式。如果是C語言編程還可以是wringPi編號方式。蜂鳴器報警3/10/2024642.GPIO.setup(pin,mode)函數(shù)的功能是設(shè)置樹莓派引腳的模式。函數(shù)共有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)pin代表樹莓派引腳，取值范圍為1~40。第二個參數(shù)mode為要設(shè)置的引腳模式，一般有兩種，GPIO.IN模式和GPIO.OUT模式。GPIO.IN模式表示該引腳為輸入模式，GPIO.OUT模式表示該引腳為輸出模式。如果需要對輸出模式的引腳設(shè)置初始電平，GPIO.setup(pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH)或GPIO.setup(pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)。蜂鳴器報警3/10/2024653.GPIO.PWM函數(shù)GPIO.PWM(pin,frequency)函數(shù)的功能是設(shè)定引腳pin的驅(qū)動PWM方波，第二個參數(shù)frequency表示方波頻率。通常GPIO.PWM函數(shù)需要實例化后使用啟動和停止操作，例如：gpiopwm=GPIO.PWM(pin,frequency)，啟動PWM采用gpiopwm.start(dutyration)，參數(shù)dutyration表示方波占空比，取值范圍為0~100。關(guān)閉PWM則采用gpiopwm.stop()，無需參數(shù)。蜂鳴器報警3/10/2024664.GPIO.setwarnings函數(shù)

GPIO.setwarnings(False)函數(shù)的功能是移除告警。

GPIO.setwarnings(True)函數(shù)的功能是保留告警。5.GPIO.input函數(shù)GPIO.input(pin)函數(shù)的功能是讀取引腳pin的值。6.GPIO.output函數(shù)GPIO.output(pin，value)函數(shù)的功能是輸出value值給引腳pin。value可以是1，表示輸出高電平給引腳pin。Value如果是0，表示輸出低電平給引腳pin。蜂鳴器報警3/10/2024677.GPIO.cleanup函數(shù)GPIO.cleanup()函數(shù)的功能是清除腳本中的編號方式以及釋放腳本中使用到的引腳。通常在腳本文件最后使用，相當于格式化引腳。蜂鳴器報警3/10/202468

蜂鳴器，采用直流電壓供電，是一種常見的發(fā)聲器件，廣泛應用于電子計算機、報警器、玩具等等領(lǐng)域。

無源蜂鳴器具有如下優(yōu)點：價格便宜、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便可以調(diào)節(jié)頻率，發(fā)出不同的聲音蜂鳴器報警3/10/202469擴展板中蜂鳴器電路圖原理圖默認為BCM編碼方式，如果設(shè)置為BOARD編碼方式：GPIO.setmode(GPIO.BOARD)，則蜂鳴器的引腳編號是？蜂鳴器報警3/10/202470蜂鳴器報警物理引腳即BOARD編碼方式，BCM和BOARD對應關(guān)系WiringPiBCM功能名物理引腳功能名BCMWiringPi

3.3V125V

82SDA.1345V

93SCL.156GND

74GPIO.778TXD1415

GND910RXD1516017GPIO.01112GPIO.1181227GPIO.21314GND

322GPIO.31516GPIO.4234

3.3V1718GPIO.52451210MOSI1920GND

139MISO2122GPIO.62561411SCLK2324CE0810

GND2526CE1711300SDA.02728SCL.0131215GPIO.212930GND

226GPIO.223132GPIO.2612262313GPIO.233334GND

2419GPIO.243536GPIO.2716272526GPIO.253738GPIO.282028

GND3940GPIO.2921293/10/202471蜂鳴器報警任務(wù)要求：使用板載自帶蜂鳴器循環(huán)播放一首歌曲。任務(wù)效果：以上海灘的簡譜為例，播放上海灘簡譜純音樂。3/10/202472Buzzer=11def

setup():

#初始化函數(shù)

GPIO.setwarnings(False)

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

#

設(shè)置樹莓派編號方式

GPIO.setup(Buzzer,

GPIO.OUT)

#

設(shè)置蜂鳴器引腳模式為輸出模式

global

Buzz

Buzz

=

GPIO.PWM(Buzzer,

440)

#

給蜂鳴器PWM驅(qū)動方波，初始頻率為440

Buzz.start(50)

#

設(shè)定PWM占空比50%初始化蜂鳴器報警3/10/202473def

loop():