智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程 課件 第二篇 項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)篇：探索工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)奧秘

智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程第二篇項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)篇：探索工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)奧秘目錄content任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建01任務(wù)二狀態(tài)指示02任務(wù)三超聲波測(cè)距03任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建/01任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建一、硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備兩種實(shí)驗(yàn)：第一種是使用核心主控板、擴(kuò)展板和檢測(cè)/執(zhí)行模塊組成的項(xiàng)目任務(wù)實(shí)驗(yàn)；第二種是使用TQD-MicromouseJQ3搭配檢測(cè)/執(zhí)行模塊組成的項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)名傳感器執(zhí)行器其他三色LED循環(huán)顯示無(wú)三色LED模塊無(wú)OLED信息顯示無(wú)OLED模塊無(wú)超聲波檢測(cè)超聲波模塊OLED模塊無(wú)環(huán)境信息檢測(cè)溫濕度模塊、光敏模塊無(wú)無(wú)酒精檢測(cè)酒精模塊無(wú)無(wú)NFC識(shí)別NFC模塊無(wú)IC卡驅(qū)動(dòng)控制無(wú)無(wú)TQD-MicromouseJQ3直行控制無(wú)無(wú)TQD-MicromouseJQ3循跡控制無(wú)無(wú)TQD-MicromouseJQ3遠(yuǎn)程控制無(wú)無(wú)TQD-MicromouseJQ3WiFi攝像頭應(yīng)用無(wú)無(wú)ESP32-CAM1.項(xiàng)目任務(wù)實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)目任務(wù)實(shí)驗(yàn)使用的傳感器和執(zhí)行器任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建元器件實(shí)物任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建2.項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)使用TQD-MicromouseJQ3搭配檢測(cè)/執(zhí)行模塊完成一個(gè)完整的項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)。功能包括信息檢測(cè)、循跡運(yùn)行和遠(yuǎn)程監(jiān)控。項(xiàng)目傳感器執(zhí)行器其他功能一信息檢測(cè)溫濕度模塊、NFC模塊無(wú)ESP32-CAM手機(jī)APP循跡場(chǎng)地功能二循跡運(yùn)行循跡模塊無(wú)功能三遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o無(wú)任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建二、軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建1．開(kāi)發(fā)軟件部署推薦使用Thonny軟件進(jìn)行MicroPython編程。Thonny免費(fèi)，支持中文。特點(diǎn)：多版本，Thonny有Windows、Mac、Linux和樹(shù)莓派等各平臺(tái)版本。內(nèi)置Python解釋器，安裝后即可直接使用，同時(shí)支持調(diào)用本地其他版本解釋器。簡(jiǎn)單的調(diào)試器，支持逐步運(yùn)行程序，方便排查錯(cuò)誤。高亮顯示錯(cuò)誤，包括語(yǔ)法錯(cuò)誤和調(diào)用錯(cuò)誤。代碼補(bǔ)全，提高編程效率。任務(wù)一學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建2．燒錄MicroPython固件TQD-MicromouseJQ3的核心主控板出廠時(shí)僅設(shè)置了Arduino編程，若進(jìn)行MicroPython編程，需要燒錄MicroPython固件。3．程序編寫下載MicroPython固件燒錄完畢后，核心主控板就可以進(jìn)行MicroPython編程了。啟動(dòng)Thonny，選擇ESP32中的MicroPython解釋器，Shell窗口中將顯示系統(tǒng)響應(yīng)信息。任務(wù)二狀態(tài)指示/02任務(wù)二狀態(tài)指示任務(wù)二狀態(tài)指示一、LED發(fā)光原理LED（lightemittingdiode，發(fā)光二極管），是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。二、三基色組合七色光原理RGB色彩模式包含紅綠藍(lán)三種，通過(guò)控制紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三種顏色的變化使其相互疊加產(chǎn)生花式顏色。顏色紅黃綠青藍(lán)紫白混合方式紅紅+綠綠綠+藍(lán)藍(lán)紅+藍(lán)紅+綠+藍(lán)RGB三基色按照不同的比例相加合成混色稱為相加混色，除相加混色之外還有相減混色。任務(wù)二狀態(tài)指示三、驅(qū)動(dòng)方式LED共陰極指的是LED共同的接點(diǎn)是GND（接地），而共陽(yáng)極指的是LED共同的接點(diǎn)是電源。LED亮燈的條件是兩端有電勢(shì)差。四、OLED顯示屏OLED(OrganicLight-EmittingDiode)顯示器是由OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)和相應(yīng)的電子電路組成的直顯型視頻顯示設(shè)備。OLED可分為被動(dòng)矩陣顯示和主動(dòng)矩陣顯示兩種方式。項(xiàng)目LCDOLED原理白色背光+彩色濾光片自發(fā)光頻閃否是色彩自然鮮艷使用壽命長(zhǎng)相對(duì)較短屏幕厚度厚薄柔韌度不可折疊可折疊與新技術(shù)的適配度弱強(qiáng)燒屏風(fēng)險(xiǎn)低高藍(lán)光多少LCD和OLED區(qū)別任務(wù)二狀態(tài)指示五、三色LED循環(huán)顯示驅(qū)動(dòng)三色LED以紅、綠、藍(lán)的順序進(jìn)行循環(huán)亮滅，每次顏色持續(xù)時(shí)間為1s。序號(hào)控制器模塊引腳三色LED模塊引腳作用1GNDGND接地2GPIO18B藍(lán)3GPIO17G綠4GPIO16R紅三色LED模塊引腳連接表對(duì)于運(yùn)行方式可以將它當(dāng)成三個(gè)不同顏色的單色LED擺放在一起，且分別由不同的電路控制，當(dāng)該電路處于高電平時(shí)，其相對(duì)應(yīng)LED就會(huì)顯示相應(yīng)的顏色。任務(wù)二狀態(tài)指示六、OLED信息顯示驅(qū)動(dòng)OLED顯示模塊顯示不同的數(shù)據(jù)。序號(hào)控制器模塊引腳OLED模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO22SCL時(shí)鐘信號(hào)4GPIO21SDA雙向數(shù)據(jù)信號(hào)OLED模塊需要控制器來(lái)對(duì)它進(jìn)行信號(hào)輸入，來(lái)控制數(shù)據(jù)信息的顯示，所以O(shè)LED模塊屬于執(zhí)行器。OLED又稱有機(jī)電激光顯示，本身就有著自發(fā)光的特性，采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，有電流通過(guò)時(shí)這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光，可以顯示漢字、ASCII碼、圖案等。OLED模塊引腳連接任務(wù)三超聲波測(cè)距/03任務(wù)三超聲波測(cè)距任務(wù)三超聲波測(cè)距一、超聲波簡(jiǎn)介1.聲波聲音以聲波的形式傳播，它屬于機(jī)械波。物體在空氣或其他介質(zhì)中產(chǎn)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲波。2.聲波種類根據(jù)聲波頻率的不同，可以分為以下幾類：頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波或超低聲；頻率為20Hz～20kHz的聲波稱為可聞聲；頻率為20kHz～1GHz的聲波稱為超聲波；頻率大于1GHz的聲波稱為特超聲或微波超聲。任務(wù)三超聲波測(cè)距二、超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)距系統(tǒng)是超聲波的一個(gè)典型應(yīng)用，主要應(yīng)用于汽車的倒車?yán)走_(dá)、機(jī)器人自動(dòng)避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，例如：液位、井深、管道長(zhǎng)度等場(chǎng)合。2.超聲波速度與溫度的關(guān)系溫度/℃-30-20-100102030100聲速/（m/s）3133193253233383443493861.超聲波測(cè)距方案目前有兩種常用的超聲波測(cè)距方案：一種是基于單片機(jī)或者嵌入式設(shè)備的超聲波測(cè)距系統(tǒng)；另一種是基于CPLD（complexprogrammablelogicdevice，復(fù)雜可編程邏輯器件）的超聲波測(cè)距系統(tǒng)。任務(wù)三超聲波測(cè)距三、超聲波檢測(cè)使用超聲波模塊檢測(cè)前方障礙物的距離，并在OLED模塊中顯示出來(lái)。OLED模塊引腳對(duì)照表序號(hào)控制器模塊引腳OLED模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3