智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程 課件全套 馮強(qiáng) 第1-4篇 基礎(chǔ)知識(shí)篇：推開(kāi)工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)大門(mén)-項(xiàng)目拓展篇：走進(jìn)創(chuàng)新平臺(tái)虛擬仿真的世界

智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程第一篇基礎(chǔ)知識(shí)篇：推開(kāi)工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)大門(mén)目錄content任務(wù)一了解智能機(jī)器人01任務(wù)二認(rèn)識(shí)智能移動(dòng)機(jī)器人02任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)03任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅04任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)05任務(wù)一了解智能機(jī)器人/01任務(wù)一了解智能機(jī)器人任務(wù)一了解智能機(jī)器人一、智能機(jī)器人概述機(jī)器人可分為一般機(jī)器人和智能機(jī)器人，一般機(jī)器人是指不具有智能，只具有一般編程能力和操作功能的機(jī)器人。之所以稱(chēng)為智能機(jī)器人，是因?yàn)樗邢喈?dāng)發(fā)達(dá)的“大腦”。在大腦中起作用的是中央處理器，與操作它的人聯(lián)系緊密?？梢园茨康倪M(jìn)行復(fù)雜動(dòng)作。二、智能機(jī)器人分類(lèi)智能機(jī)器人根據(jù)其智能程度的不同，又可分為三種：傳感型機(jī)器人、交互型機(jī)器人、自主型機(jī)器人。三、智能機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)自主分布式機(jī)器人系統(tǒng)，或者多智能體機(jī)器人系統(tǒng)是智能機(jī)器人未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。機(jī)器人由多個(gè)智能信息處理裝置和自主動(dòng)作裝置組成。各個(gè)單元具有模塊化的結(jié)構(gòu)，多個(gè)模塊組合起來(lái)就組成機(jī)器人系統(tǒng)。由多關(guān)節(jié)組成的機(jī)器人，每個(gè)關(guān)節(jié)都嵌入智能動(dòng)作裝置，構(gòu)成一個(gè)彼此邊通信邊運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。任務(wù)二認(rèn)識(shí)智能移動(dòng)機(jī)器人/02任務(wù)二認(rèn)識(shí)智能移動(dòng)機(jī)器人任務(wù)二認(rèn)識(shí)智能移動(dòng)機(jī)器人一、智能移動(dòng)機(jī)器人概述智能移動(dòng)機(jī)器人是智能機(jī)器人的一種，是由傳感器、遙控操作器和自動(dòng)控制器等機(jī)構(gòu)組成的具有移動(dòng)功能的機(jī)器人系統(tǒng)，具有自行組織、自主運(yùn)行、自主規(guī)劃等特點(diǎn)。二、智能移動(dòng)機(jī)器人分類(lèi)1.輪式（wheeled）機(jī)器人輪式機(jī)器人由車(chē)體、車(chē)輪、車(chē)體-車(chē)輪之間的支撐機(jī)構(gòu)組成，。2.履帶式（track）機(jī)器人通過(guò)履帶的面接觸方式來(lái)適應(yīng)地面的不平整性。任務(wù)二認(rèn)識(shí)智能移動(dòng)機(jī)器人三、智能機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和控制系統(tǒng)等組成。1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)就是機(jī)器人的本體。2.驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。3.檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置的作用是實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及工作情況。4.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)有兩種控制方式。一種是集中式控制，另一種是分散（級(jí)）式控制。3.足式（legged）機(jī)器人足式機(jī)器人模擬了人或足式動(dòng)物，與地面為非連續(xù)點(diǎn)接觸，對(duì)行走路面的要求很低。任務(wù)二認(rèn)識(shí)智能移動(dòng)機(jī)器人四、智能移動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵性能指標(biāo)關(guān)鍵性能指標(biāo)說(shuō)明通行能力與工作空間、移動(dòng)方式及移動(dòng)能力有關(guān)移動(dòng)能力移動(dòng)自由度，通常稱(chēng)為機(jī)動(dòng)度，描述移動(dòng)機(jī)器人空間運(yùn)動(dòng)靈活度速度最大、最小的速度/加速度載荷能力在滿足其他性能要求的情況下，機(jī)器人能夠承載的負(fù)荷重量到點(diǎn)精度機(jī)器人移動(dòng)到點(diǎn)的實(shí)際位置和理想位置之間的差距重復(fù)精度在相同的位置指令下，機(jī)器人連續(xù)重復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次，其位置的分散情況靜態(tài)穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定性，質(zhì)心是否在支撐區(qū)域內(nèi)移動(dòng)自主性控制方式，遙控、半自主還是全自主五、智能移動(dòng)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)智能移動(dòng)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)緊緊圍繞著“感知”、“決策”和“執(zhí)行”這三方面，其中環(huán)境感知、自主定位和路徑規(guī)劃是智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的三大重點(diǎn)問(wèn)題。1.環(huán)境感知目前，在機(jī)器人室內(nèi)環(huán)境中，以激光雷達(dá)為主，并借助其他傳感器的移動(dòng)機(jī)器人自主環(huán)境感知技術(shù)已相對(duì)成熟。2.自主定位移動(dòng)機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自主行走，定位也是其需要掌握的核心技術(shù)之一。3.路徑規(guī)劃路徑規(guī)劃技術(shù)也是機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)/03任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)一、教學(xué)平臺(tái)簡(jiǎn)介智能微型運(yùn)動(dòng)裝置是智能移動(dòng)機(jī)器人的一種，具有體積小、可移動(dòng)、智能化等特點(diǎn)。智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)，型號(hào)TQD-MicromouseJQ3，是天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司根據(jù)職普融通教學(xué)和競(jìng)賽需求，獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代智能微型運(yùn)動(dòng)裝置。TQD-MicromouseJQ3共分為核心主控板、擴(kuò)展板、底部電路板三部分：核心主控板：負(fù)責(zé)程序的運(yùn)行，如驅(qū)動(dòng)傳感器檢測(cè)、控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)等，都需要核心主控板發(fā)出指令。擴(kuò)展板：對(duì)核心主控板接口的擴(kuò)展，I/O接口以GVS三線形式引出，方便擴(kuò)展通用傳感器和執(zhí)行器；I2C、UART和SPI接口同樣延伸到了擴(kuò)展板上，可以非常方便地連接液晶屏、陀螺儀等復(fù)雜模塊。底部電路板：安裝了運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，接收擴(kuò)展板發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的處理，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)二、核心主控板簡(jiǎn)介T(mén)QD-MicromouseJQ3核心主控板采用ESP32-D0WDQ6作為主控芯片。處理器采用國(guó)產(chǎn)雙核SoC，時(shí)鐘頻率240MHz，ROM448KB，SRAM520KB，SPIFlash4MB，提供高性能支持的同時(shí)，簡(jiǎn)化項(xiàng)目搭建過(guò)程。支持WIFI和Bluetooth兩種無(wú)線通信方式，輕松實(shí)現(xiàn)App和Web的通信與控制。支持MicroPython和Arduino兩種編程方式，易學(xué)易懂易練，滿足不同學(xué)習(xí)需求。任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)三、電路板簡(jiǎn)介T(mén)QD-MicromouseJQ3的核心主控板安裝在擴(kuò)展板上，擴(kuò)展板與底部電路板通過(guò)導(dǎo)線連接。2.底部電路板TQD-MicromouseJQ3共四臺(tái)電動(dòng)機(jī)，安裝在底部電路板上，底部電路板通過(guò)導(dǎo)線與擴(kuò)展板連接，完成系統(tǒng)的閉環(huán)。1.擴(kuò)展板擴(kuò)展板將核心主控板的所有接口都擴(kuò)展出來(lái)，方便進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。任務(wù)三學(xué)習(xí)智能微型運(yùn)動(dòng)裝置教學(xué)平臺(tái)電動(dòng)機(jī)安裝圖

整體安裝圖任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅/04任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅一、MicroPython簡(jiǎn)介MicroPython是一門(mén)解釋型語(yǔ)言，與非解釋型語(yǔ)言的區(qū)別，是微型化的Python，可以運(yùn)行在微控制器中，它使得用戶(hù)可以編寫(xiě)Python腳本來(lái)控制硬件。二、MicroPython功能MicroPython支持的一些功能：1.交互式解釋器MicroPython開(kāi)發(fā)板內(nèi)置了特殊的交互式控制臺(tái)，可以通過(guò)使用USB電纜（或在某些情況下通過(guò)Wi-Fi）連接到開(kāi)發(fā)板來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)。2.標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)MicroPython還支持許多標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。例如：JSON數(shù)據(jù)解析、套接字編程、字符串處理、文件輸入/輸出，甚至對(duì)正則表達(dá)式的支持等。3.可擴(kuò)展對(duì)于需要在底層（使用C或C++）實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜庫(kù)并在MicroPython中包含新庫(kù)的高級(jí)用戶(hù)而言，這是一個(gè)很棒的功能。任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅三、MicroPython局限性MicroPython最大的局限性在于它的易用性。例如以高速率采樣數(shù)據(jù)或通過(guò)連接（USB、硬件接口等）進(jìn)行通信可能無(wú)法足夠快地運(yùn)行。對(duì)于這些領(lǐng)域，可以通過(guò)使用優(yōu)化處理低級(jí)通信的庫(kù)擴(kuò)展MicroPython語(yǔ)言來(lái)解決該問(wèn)題。任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅序號(hào)名稱(chēng)含義序號(hào)名稱(chēng)含義1array數(shù)組13os基本的“操作系統(tǒng)”服務(wù)2binascii二進(jìn)制/ASCII轉(zhuǎn)換14random生成隨機(jī)數(shù)3builtins內(nèi)置函數(shù)和異常15re正則表達(dá)式4cmath復(fù)數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)16select等待流上的事件5collections收集和容器類(lèi)型17socket套接字6errno系統(tǒng)錯(cuò)誤代碼18sslSSL/TLS模塊7gc控制垃圾收集器19struct打包和解包原始數(shù)據(jù)類(lèi)型8hashlib哈希算法20sys特定于系統(tǒng)的功能9heap堆隊(duì)列算法21time時(shí)間相關(guān)函數(shù)10i/o輸入/輸出流22uasyncio異步I/O調(diào)度器11jsonJSON編解碼23zlibzlib解壓12math數(shù)學(xué)函數(shù)24_thread多線程支持四、Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)微型化的Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)任務(wù)四了解MicroPython開(kāi)發(fā)之旅五、MicroPython特定庫(kù)序號(hào)名稱(chēng)含義序號(hào)名稱(chēng)含義1bluetooth低功耗藍(lán)牙6micropython訪問(wèn)和控制MicroPython內(nèi)部2btree簡(jiǎn)單的BTree數(shù)據(jù)庫(kù)7neopixel控制WS2812燈帶3cryptolib加密密碼8network網(wǎng)絡(luò)配置4framebuf幀緩沖操作9uctypes以結(jié)構(gòu)化方式訪問(wèn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)5machine與硬件相關(guān)的功能

MicroPython類(lèi)庫(kù)任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)/05任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)類(lèi)型MicroPython中基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型有Number（數(shù)字）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元組）、Dictionary（字典）等。任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)三、運(yùn)算符1.算術(shù)運(yùn)算符運(yùn)算符名稱(chēng)說(shuō)明+加兩個(gè)對(duì)象相加-減定義一個(gè)負(fù)數(shù)，或兩個(gè)對(duì)象相減*乘兩數(shù)相乘或返回一個(gè)被重復(fù)若干次的字符串、列表、元組等/除x除以y//取整除返回商的整數(shù)部分%取余返回除法的余數(shù)余**冪返回x的y次冪2.位運(yùn)算符運(yùn)算符名稱(chēng)說(shuō)明<<左移把<<左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)制位全部左移若干位，（由<<右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)），高位丟棄，低位補(bǔ)0>>右移把>>左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)制位全部右移若干位，（由>>右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)），低位丟棄，高位補(bǔ)0&按位與參與運(yùn)算的兩個(gè)值，如果相應(yīng)的兩個(gè)位都為1,則對(duì)應(yīng)位按位與運(yùn)算的結(jié)果為1，否則為0|按位或兩個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位有一個(gè)為1時(shí)，則對(duì)應(yīng)位按位或運(yùn)算的結(jié)果為1,否則為0?按位異或兩個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位不相同時(shí)，則該對(duì)應(yīng)位按位異或運(yùn)算的結(jié)果為1,否則為0～按位取反每個(gè)二進(jìn)制位取反，即把1變?yōu)?,把0變?yōu)?。任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)3.比較運(yùn)算符運(yùn)算符名稱(chēng)說(shuō)明＜小于x＜y；返回x是否小于y。若為真返回True，為假返回False＞大于x＞y；返回x是否大于y＜＝小于或等于x＜=y返回x是否小于或等于y＞＝大于或等于x＞=y返回x是否大于或等于y＝＝等于x==y；比較x和y是否相等！＝不等于x!=y；比較x和y是否不相等4.邏輯運(yùn)算符運(yùn)算符名稱(chēng)說(shuō)明not布爾“非”notx；如果x為T(mén)rue，返回False，否則返回Trueand布爾“與”xandy；x，y都為T(mén)rue，返回True，否則返回Falseor布爾“或”xory；x或y至少一個(gè)為T(mén)rue，返回True，否則返回False5.賦值運(yùn)算符運(yùn)算符名稱(chēng)說(shuō)明＝簡(jiǎn)單的賦值運(yùn)算符c＝10；將10賦值給c+＝加法賦值運(yùn)算符c+＝a等價(jià)于c＝c+a-＝減法賦值運(yùn)算符c-＝a等價(jià)于c＝c-a*＝乘法賦值運(yùn)算符c*＝a等價(jià)于c＝c*a/＝除法賦值運(yùn)算符c/＝a等價(jià)于c＝c/a%＝取模賦值運(yùn)算符c%＝a等價(jià)于c＝c%a**＝冪賦值運(yùn)算符c**＝a等價(jià)于c＝c**a//＝取整除賦值運(yùn)算符c//＝a等價(jià)于c＝c//a任務(wù)五掌握MicroPython編程基礎(chǔ)四、條件判斷和循環(huán)任務(wù)五掌握Micropython編程基礎(chǔ)五、函數(shù)函數(shù)即將一段代碼封裝起來(lái)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的功能。任務(wù)五掌握Micropython編程基礎(chǔ)六、模塊任務(wù)五掌握Micropython編程基礎(chǔ)七、類(lèi)類(lèi)是用來(lái)描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合。它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法。感謝傾聽(tīng)！HANKYOU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(xiě)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(chēng)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(chēng)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(lèi)根據(jù)聲波頻率的不同，可以分為以下幾類(lèi)：頻率低于20Hz的聲波稱(chēng)為次聲波或超低聲；頻率為20Hz～20kHz的聲波稱(chēng)為可聞聲；頻率為20kHz～1GHz的聲波稱(chēng)為超聲波；頻率大于1GHz的聲波稱(chēng)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(chē)的倒車(chē)?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3GPIO22CLK時(shí)鐘信號(hào)4GPIO21SDA雙向數(shù)據(jù)信號(hào)超聲波引腳對(duì)照表序號(hào)控制器模塊引腳超聲波模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO18Trig觸發(fā)信號(hào)輸入4GPIO19Echo回聲輸出感謝傾聽(tīng)！HANKYOU第三篇競(jìng)賽挑戰(zhàn)篇：開(kāi)啟創(chuàng)新平臺(tái)機(jī)器人競(jìng)賽之旅智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程目錄content任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)01任務(wù)五氣體檢測(cè)02任務(wù)六RFID識(shí)別03任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)/01任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)一、光敏電阻光敏電阻，顧名思義，它的阻值是隨著光照的強(qiáng)、弱變化而變化的一種電阻。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱(chēng)光導(dǎo)管。1.光敏電阻工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)，在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻。2.光敏電阻分類(lèi)依據(jù)光敏電阻的光譜特性，光敏電阻可分為三種：（1）紫外光敏電阻器（2）紅外光敏電阻器（3）可見(jiàn)光光敏電阻器3.光敏電阻基本特性（1）伏安特性（2）光照特性（3）延時(shí)特性（4）光譜特性任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)2.DHT11通信協(xié)議從DHT11中獲取溫濕度數(shù)據(jù)的方法較比簡(jiǎn)單，首先是CC2530與DHT11配對(duì)（握手），然后按照特定的協(xié)議從DATA引腳接收數(shù)據(jù)。（1）配對(duì)（握手）在發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)前，DHT11需要先和CC2530配對(duì)。（2）接收數(shù)據(jù)DHT11的溫濕度數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示的，這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)是按照一個(gè)比特位接著一個(gè)比特位的順序發(fā)送到CC2530的。二、溫濕度檢測(cè)1.DHT11數(shù)字溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)三、溫濕度和光照強(qiáng)度檢測(cè)檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫濕度和光照強(qiáng)度，并在OLED模塊中實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。任務(wù)四環(huán)境信息檢測(cè)序號(hào)控制器模塊引腳溫濕度模塊引腳作用1GND＋接地2VCC－電源3GPIO4OUT輸出OLED模塊引腳連接表序號(hào)控制器模塊引腳OLED模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO22CLK時(shí)鐘信號(hào)4GPIO21SDA雙向數(shù)據(jù)信號(hào)光敏模塊引腳連接表序號(hào)控制器模塊引腳光敏模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO15G信號(hào)溫濕度模塊引腳連接表任務(wù)五氣體檢測(cè)/02任務(wù)五氣體檢測(cè)任務(wù)五氣體檢測(cè)一、氣體傳感器工作原理是指用于探測(cè)在一定區(qū)域范圍內(nèi)是否存在特定氣體或能連續(xù)測(cè)量氣體成分濃度的傳感器。二、氣體傳感器分類(lèi)任務(wù)五氣體檢測(cè)1.MQ-2煙霧傳感器簡(jiǎn)介MQ-2煙霧傳感器采用在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫（SnO2），屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。2.MQ-2煙霧傳感器特性對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類(lèi)煙霧更為敏感，具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性、非可燃性煙霧的干擾信息。具有良好的重復(fù)性和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。初始穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短，長(zhǎng)時(shí)間工作性能好。其檢測(cè)可燃?xì)怏w與煙霧的范圍是100～10000ppm（1ppm=10-6）。電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可，加熱電壓為（5±0.2）V。三、酒精檢測(cè)使用酒精模塊檢測(cè)當(dāng)前周?chē)h(huán)境中酒精的濃度。

序號(hào)控制器模塊引腳酒精模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源4GPIO34A0模擬信號(hào)傳輸4GPIO34D0數(shù)字信號(hào)傳輸任務(wù)五氣體檢測(cè)數(shù)字信號(hào)檢測(cè)模擬信號(hào)檢測(cè)任務(wù)六RFID識(shí)別/03任務(wù)六RFID識(shí)別任務(wù)六RFID識(shí)別一、RFID技術(shù)RFID（radiofrequencyidentification，射頻識(shí)別）技術(shù)主要借助于磁場(chǎng)或者是電磁場(chǎng)原理，通過(guò)無(wú)線射頻方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的雙向通信，從而實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)的功能。RFID技術(shù)常用的無(wú)線電波頻段主要包括：低頻、高頻、超高頻和微波幾個(gè)頻段。1.RFID技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化、安全性、速度、可重復(fù)使用。2.RFID技術(shù)應(yīng)用：物流業(yè)、零售業(yè)、制造業(yè)3.RFID系統(tǒng)組成：閱讀器、電子標(biāo)簽、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)4.RFID系統(tǒng)工作原理當(dāng)電子標(biāo)簽處于閱讀器的識(shí)別范圍內(nèi)時(shí)，閱讀器發(fā)射特定頻率的無(wú)線電波能量，電子標(biāo)簽將接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，并產(chǎn)生感應(yīng)電流。任務(wù)六RFID識(shí)別二、RFID分類(lèi)RFID技術(shù)依據(jù)其電子標(biāo)簽的供電方式可分為三類(lèi)，即無(wú)源RFID、有源RFID和半有源RFID。1.無(wú)源RFID無(wú)源RFID系統(tǒng)通過(guò)電磁感應(yīng)線圈獲取能量來(lái)對(duì)自身短暫供電，完成信息交換。2.有源RFID有源RFID通過(guò)外接電源或者內(nèi)置電池供電，主動(dòng)向閱讀器發(fā)送信號(hào)，擁有了較遠(yuǎn)的傳輸距離與較快的傳輸速度。3.半有源RFID又稱(chēng)低頻激活觸發(fā)技術(shù)。在通常情況下，半有源RFID電子標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，僅對(duì)電子標(biāo)簽中保持?jǐn)?shù)據(jù)的部分進(jìn)行供電，因此耗電量較小，可維持較長(zhǎng)的時(shí)間。任務(wù)六RFID識(shí)別三、NFC識(shí)別利用NFC模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)IC卡的讀寫(xiě)。序號(hào)控制器模塊引腳NFC模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO16TXD數(shù)據(jù)發(fā)送4GPIO17RXD數(shù)據(jù)接收NFC模塊引腳連接表感謝傾聽(tīng)！HANKYOU第四篇項(xiàng)目拓展篇：走進(jìn)創(chuàng)新平臺(tái)虛擬仿真的世界智能控制工程實(shí)踐創(chuàng)新教程目錄content任務(wù)學(xué)習(xí)多用途環(huán)境監(jiān)測(cè)智能巡檢系統(tǒng)01任務(wù)學(xué)習(xí)多用途環(huán)境監(jiān)測(cè)智能巡檢系統(tǒng)/01任務(wù)一學(xué)習(xí)多用途環(huán)境監(jiān)測(cè)智能巡檢系統(tǒng)任務(wù)一學(xué)習(xí)多用途環(huán)境監(jiān)測(cè)智能巡檢系統(tǒng)一、項(xiàng)目背景隨著傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及人工智能等多學(xué)科的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前生產(chǎn)發(fā)展的需求，所以促使企業(yè)向智能化和自動(dòng)化轉(zhuǎn)型已成為生產(chǎn)制造業(yè)的主要目標(biāo)。1.機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)機(jī)器人的出現(xiàn)將代