智能控制工程實踐創(chuàng)新教程 課件 第二篇 項目實戰(zhàn)篇：探索工程實踐創(chuàng)新平臺奧秘

智能控制工程實踐創(chuàng)新教程第二篇項目實戰(zhàn)篇：探索工程實踐創(chuàng)新平臺奧秘目錄content任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建01任務(wù)二狀態(tài)指示02任務(wù)三超聲波測距03任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建/01任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建一、硬件開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備兩種實驗：第一種是使用核心主控板、擴展板和檢測/執(zhí)行模塊組成的項目任務(wù)實驗；第二種是使用TQD-MicromouseJQ3搭配檢測/執(zhí)行模塊組成的項目實戰(zhàn)實驗。實驗名傳感器執(zhí)行器其他三色LED循環(huán)顯示無三色LED模塊無OLED信息顯示無OLED模塊無超聲波檢測超聲波模塊OLED模塊無環(huán)境信息檢測溫濕度模塊、光敏模塊無無酒精檢測酒精模塊無無NFC識別NFC模塊無IC卡驅(qū)動控制無無TQD-MicromouseJQ3直行控制無無TQD-MicromouseJQ3循跡控制無無TQD-MicromouseJQ3遠程控制無無TQD-MicromouseJQ3WiFi攝像頭應(yīng)用無無ESP32-CAM1.項目任務(wù)實驗各項目任務(wù)實驗使用的傳感器和執(zhí)行器任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建元器件實物任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建2.項目實戰(zhàn)實驗使用TQD-MicromouseJQ3搭配檢測/執(zhí)行模塊完成一個完整的項目實戰(zhàn)實驗。功能包括信息檢測、循跡運行和遠程監(jiān)控。項目傳感器執(zhí)行器其他功能一信息檢測溫濕度模塊、NFC模塊無ESP32-CAM手機APP循跡場地功能二循跡運行循跡模塊無功能三遠程監(jiān)控?zé)o無任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建二、軟件開發(fā)環(huán)境搭建1．開發(fā)軟件部署推薦使用Thonny軟件進行MicroPython編程。Thonny免費，支持中文。特點：多版本，Thonny有Windows、Mac、Linux和樹莓派等各平臺版本。內(nèi)置Python解釋器，安裝后即可直接使用，同時支持調(diào)用本地其他版本解釋器。簡單的調(diào)試器，支持逐步運行程序，方便排查錯誤。高亮顯示錯誤，包括語法錯誤和調(diào)用錯誤。代碼補全，提高編程效率。任務(wù)一學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境搭建2．燒錄MicroPython固件TQD-MicromouseJQ3的核心主控板出廠時僅設(shè)置了Arduino編程，若進行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行MicroPython編程了。啟動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三種，通過控制紅（R）、綠（G）、藍（B）三種顏色的變化使其相互疊加產(chǎn)生花式顏色。顏色紅黃綠青藍紫白混合方式紅紅+綠綠綠+藍藍紅+藍紅+綠+藍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)動方式LED共陰極指的是LED共同的接點是GND（接地），而共陽極指的是LED共同的接點是電源。LED亮燈的條件是兩端有電勢差。四、OLED顯示屏OLED(OrganicLight-EmittingDiode)顯示器是由OLED(有機發(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可分為被動矩陣顯示和主動矩陣顯示兩種方式。項目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相對較短屏幕厚度厚薄柔韌度不可折疊可折疊與新技術(shù)的適配度弱強燒屏風(fēng)險低高藍光多少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)動三色LED以紅、綠、藍的順序進行循環(huán)亮滅，每次顏色持續(xù)時間為1s。序號控制器模塊引腳三色LED模塊引腳作用1GNDGND接地2GPIO18B藍3GPIO17G綠4GPIO16R紅三色LED模塊引腳連接表對于運行方式可以將它當(dāng)成三個不同顏色的單色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，其相對應(yīng)LED就會顯示相應(yīng)的顏色。任務(wù)二狀態(tài)指示六、OLED信息顯示驅(qū)動OLED顯示模塊顯示不同的數(shù)據(jù)。序號控制器模塊引腳OLED模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3GPIO22SCL時鐘信號4GPIO21SDA雙向數(shù)據(jù)信號OLED模塊需要控制器來對它進行信號輸入，來控制數(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，采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，有電流通過時這些有機材料就會發(fā)光，可以顯示漢字、ASCII碼、圖案等。OLED模塊引腳連接任務(wù)三超聲波測距/03任務(wù)三超聲波測距任務(wù)三超聲波測距一、超聲波簡介1.聲波聲音以聲波的形式傳播，它屬于機械波。物體在空氣或其他介質(zhì)中產(chǎn)生振動，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)三超聲波測距二、超聲波測距原理超聲波測距系統(tǒng)是超聲波的一個典型應(yīng)用，主要應(yīng)用于汽車的倒車雷達、機器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，例如：液位、井深、管道長度等場合。2.超聲波速度與溫度的關(guān)系溫度/℃-30-20-100102030100聲速/（m/s）3133193253233383443493861.超聲波測距方案目前有兩種常用的超聲波測距方案：一種是基于單片機或者嵌入式設(shè)備的超聲波測距系統(tǒng)；另一種是基于CPLD（complexprogrammablelogicdevice，復(fù)雜可編程邏輯器件）的超聲波測距系統(tǒng)。任務(wù)三超聲波測距三、超聲波檢測使用超聲波模塊檢測前方障礙物的距離，并在OLED模塊中顯示出來。OLED模塊引腳對照表序號控制器模塊引腳OLED模塊引腳作用1GNDGND接地2VCCVCC電源3