2.4.2傳感與控制第二課時(shí)（教學(xué)課件）?中信息技術(shù)必修二信息系統(tǒng)與社會(huì)浙教版

第二章Chapter2信息系統(tǒng)的支撐技術(shù)1232.1計(jì)算機(jī)硬件42.4傳感與控制2.2計(jì)算機(jī)軟件2.3移動(dòng)終端562.6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)2.5網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目錄常見(jiàn)的傳感技術(shù)傳感信息的獲取從傳感器獲取信息的方式：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、串口（COM接口)等傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)一般沒(méi)有傳感器的接口，需要借助其他具備傳感器接口的智能終端來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的獲取計(jì)算機(jī)和智能終端的通信一般采用COM接口或通過(guò)USB接口模擬COM接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳感信息獲取實(shí)踐問(wèn)題引入溫度、濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境因素都會(huì)影響我們的日常生活，及時(shí)關(guān)注天氣變化，也方便大家日常出行。怎樣檢測(cè)環(huán)境溫度？傳感信息獲取實(shí)踐設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)裝置項(xiàng)目任務(wù)傳感信息獲取實(shí)踐通過(guò)USB（模擬串口）

連接線將micro:bit接到計(jì)算機(jī)，安裝串口驅(qū)動(dòng)程序;編寫(xiě)程序，讀取傳感器數(shù)據(jù)，并向串口輸出;通過(guò)串口調(diào)試工具，查看串口數(shù)據(jù)USB線連接安裝驅(qū)動(dòng)傳感信息獲取實(shí)踐microbit板集成模塊：5×5LED點(diǎn)陣燈2個(gè)可編程按鈕連接引腳溫度傳感器運(yùn)動(dòng)傳感器(加速度和指南針)無(wú)線通訊，通過(guò)無(wú)線電和藍(lán)牙USB接口麥克風(fēng)和嗡鳴器BXY編輯器傳感信息獲取實(shí)踐傳感信息獲取實(shí)踐顯示輸出micro:bit正面有5*5的LED顯示屏；可以用來(lái)顯示圖案和文字；每個(gè)像素點(diǎn)的亮度范圍：0~9；傳感信息獲取實(shí)踐顯示輸出frommicrobitimport*

#導(dǎo)入所有microbit自帶庫(kù)文件display.show(Image.HAPPY)#顯示笑臉圖案frommicrobitimport*

#導(dǎo)入所有microbit自帶庫(kù)文件display.show(“0”)#顯示數(shù)字0display.show()傳感信息獲取實(shí)踐顯示圖案表情圖像作用Image.HAPPY高興Image.SAD傷心Image.ANGRY生氣Image.ASLEEP困了Image.ARROW_W朝西箭頭Image.ARROW_E朝東箭頭……內(nèi)置圖案?jìng)鞲行畔@取實(shí)踐顯示輸出display.show()frommicrobitimport*

#導(dǎo)入所有microbit自帶庫(kù)文件a=Image(“00009:00090:00900:09000:90000”)#自定義圖案樣式display.show(a)#顯示自定義圖案?jìng)鞲行畔@取實(shí)踐顯示輸出點(diǎn)擊”檢查”，查看是否報(bào)錯(cuò)，然后“保存”文件，并“燒錄“程序到主控板；傳感信息獲取實(shí)踐顯示輸出display.show()frommicrobitimport*

#導(dǎo)入所有microbit自帶庫(kù)文件a=Image(“99999:00090:00900:09000:99999”)#自定義圖案樣式display.show(a)#顯示自定義圖案猜一猜這是什么圖案?jìng)鞲行畔@取實(shí)踐顯示輸出scroll:滾動(dòng)的frommicrobitimport*

#導(dǎo)入所有microbit自帶庫(kù)文件display.scroll('HelloWorld!') #滾動(dòng)顯示文字display.scroll()傳感信息獲取實(shí)踐顯示輸出scroll:滾動(dòng)的display.scroll()循環(huán)顯示frommicrobitimport*

#導(dǎo)入所有microbit自帶庫(kù)文件whileTrue:

display.scroll('HelloWorld!') #滾動(dòng)顯示文字傳感信息獲取實(shí)踐任務(wù)一display.show()顯示字符圖案display.scroll（）滾動(dòng)顯示sleep()程序暫停x毫秒1秒=1000毫秒（ms）display.clear()清屏print()向串口輸出在點(diǎn)陣屏上顯示自己的姓名縮寫(xiě)并輸出到串口在點(diǎn)陣屏上顯示內(nèi)置圖案，嘗試設(shè)計(jì)自定義圖案?jìng)鞲行畔@取實(shí)踐任務(wù)一display.show()顯示字符圖案display.scroll（）滾動(dòng)顯示Image(“99999:00090:00900:09000:99999”)自定義圖案（0-9）print()向串口輸出在點(diǎn)陣屏上顯示自己的姓名縮寫(xiě)并輸出到串口在點(diǎn)陣屏上顯示內(nèi)置圖案，嘗試設(shè)計(jì)自定義圖案?jìng)鞲行畔@取實(shí)踐任務(wù)一sleep（x）程序暫停x毫秒1秒=1000毫秒傳感信息獲取實(shí)踐獲取傳感器數(shù)據(jù)內(nèi)置傳感器傳感器基本函數(shù)作用溫度傳感器temperature()收集板載溫度三軸加速計(jì)accelerometeraccelerometer.get_x()測(cè)量設(shè)備在X軸上的水平accelerometer.get_y()測(cè)量設(shè)備在Y軸上的水平accelerometer.get_z()測(cè)量設(shè)備在Z軸上的水平指南針compasscompass.heading()指向北方得到一個(gè)準(zhǔn)確的讀數(shù)compass.get_field_strength()返回一個(gè)數(shù)字表明磁場(chǎng)強(qiáng)度其他/microbitapi傳感信息獲取實(shí)踐獲取溫度傳感器數(shù)據(jù)micro:bit板載溫度傳感器temperature():可以檢測(cè)環(huán)境溫度，單位攝氏度℃；函數(shù)后（）用來(lái)傳參數(shù)，不能省略；傳感信息獲取實(shí)踐任務(wù)二12溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示屏根據(jù)溫度變化而變化獲取溫度傳感器數(shù)據(jù)【temperature()】microbit板上顯示【display.scroll（）】串口輸出溫度【print（）】3溫度實(shí)時(shí)判斷根據(jù)不同溫度顯示屏輸出不同內(nèi)容傳感信息獲取實(shí)踐任務(wù)二傳感信息獲取實(shí)踐按鈕常用函數(shù)作用is_pressed()如果指定的按鈕被按下返回True，否則返回Falsewas_pressed()如果指定的按鈕在開(kāi)機(jī)或復(fù)位之后被按下過(guò)，則返回True，否則返回False。get_presses()返回開(kāi)機(jī)或復(fù)位后，button被按下的次數(shù)，并且調(diào)用此方法后，會(huì)將計(jì)數(shù)置0。button_a：A按鍵button_b：B按鍵傳感信息獲取實(shí)踐按鈕傳感信息獲取實(shí)踐串口通信UART串口通信UART：外設(shè)和計(jì)算機(jī)間，通過(guò)數(shù)據(jù)線，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要分為8次，由低位到高位按順序一位一位的進(jìn)行傳送。傳感信息獲取實(shí)踐串口通信uart相關(guān)函數(shù)說(shuō)明.any()判斷串口是否有數(shù)據(jù)輸入.readall()讀取全部?jī)?nèi)容.init()初始化設(shè)置.write()寫(xiě)入數(shù)據(jù).readline()讀取一行UART傳感信息獲取實(shí)踐串口通信硬件接收程序傳感信息獲取實(shí)踐串口通信指令發(fā)送程序相關(guān)函數(shù)說(shuō)明serial.Serial()創(chuàng)建實(shí)例.port()設(shè)置串口號(hào).baudrate()波特率.open()/close()打開(kāi)關(guān)閉串口encode()編碼decode()解碼ser.readline()讀取串口數(shù)據(jù)ser.write()串口寫(xiě)入數(shù)據(jù)pyserial模塊傳感信息獲取實(shí)踐串口通信指令發(fā)送程序傳感信息獲取實(shí)踐引腳其IO擴(kuò)展口可通過(guò)鱷魚(yú)夾引出，支持讀取傳感器數(shù)據(jù)，控制舵機(jī)與RGB燈帶等，使用microbit擴(kuò)展板后能連接多達(dá)20個(gè)外部模塊，輕松勝任各種編程相關(guān)的教學(xué)與開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，包括電子游戲編寫(xiě)、聲光互動(dòng)、機(jī)器人控制、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、可穿戴裝置開(kāi)發(fā)等。傳感信息獲取實(shí)踐引腳傳感信息獲取實(shí)踐鱷魚(yú)夾micro:bit板擴(kuò)展板可以直接金屬引腳和外接模塊，但是極不穩(wěn)定，一般不用Micro：bit的底部邊緣有金屬條，這些是輸入與輸出引腳（也稱為I/O引腳）可以把microbit板上的針腳引出來(lái)，方便擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)連接電機(jī)，舵機(jī)及各種傳感器傳感信息獲取實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)在現(xiàn)代智能家居、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，一般設(shè)計(jì)有溫度，濕度等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。制作一個(gè)溫度警報(bào)系統(tǒng)當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)提醒傳感信息獲取實(shí)踐擴(kuò)展板傳感信息獲取實(shí)踐擴(kuò)展板I/O口（輸入/輸出接口）說(shuō)明傳感信息獲取實(shí)踐外接模塊數(shù)據(jù)讀取1可以變化的連續(xù)范圍Analog只有1和0Digital模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)讀取模擬量read_analog()讀取數(shù)字量read_digital()寫(xiě)入模擬量write_analog()寫(xiě)入數(shù)字量write_digital()傳感信息獲取實(shí)踐將溫度傳感器，led發(fā)光模塊連接到擴(kuò)展板對(duì)應(yīng)的引腳通過(guò)USB線將micro:bit與計(jì)算機(jī)相連編寫(xiě)程序讀取傳感器的溫濕度值判斷輸出高低電平控制LED燈的亮滅傳感信息獲取實(shí)踐供電電壓：3.3V~5V接口類型：模擬測(cè)量范圍：-40至150℃?zhèn)鞲衅餍酒`敏度：10mV/℃溫度轉(zhuǎn)換公式：330/1024可用于檢測(cè)周圍