智能控制工程实践创新教程 课件 第二篇 项目实战篇：探索工程实践创新平台奥秘

智能控制工程实践创新教程第二篇项目实战篇：探索工程实践创新平台奥秘目录content任务一学习开发环境搭建01任务二状态指示02任务三超声波测距03任务一学习开发环境搭建/01任务一学习开发环境搭建任务一学习开发环境搭建一、硬件开发环境准备两种实验：第一种是使用核心主控板、扩展板和检测/执行模块组成的项目任务实验；第二种是使用TQD-MicromouseJQ3搭配检测/执行模块组成的项目实战实验。实验名传感器执行器其他三色LED循环显示无三色LED模块无OLED信息显示无OLED模块无超声波检测超声波模块OLED模块无环境信息检测温湿度模块、光敏模块无无酒精检测酒精模块无无NFC识别NFC模块无IC卡驱动控制无无TQD-MicromouseJQ3直行控制无无TQD-MicromouseJQ3循迹控制无无TQD-MicromouseJQ3远程控制无无TQD-MicromouseJQ3WiFi摄像头应用无无ESP32-CAM1.项目任务实验各项目任务实验使用的传感器和执行器任务一学习开发环境搭建元器件实物任务一学习开发环境搭建2.项目实战实验使用TQD-MicromouseJQ3搭配检测/执行模块完成一个完整的项目实战实验。功能包括信息检测、循迹运行和远程监控。项目传感器执行器其他功能一信息检测温湿度模块、NFC模块无ESP32-CAM手机APP循迹场地功能二循迹运行循迹模块无功能三远程监控无无任务一学习开发环境搭建二、软件开发环境搭建1．开发软件部署推荐使用Thonny软件进行MicroPython编程。Thonny免费，支持中文。特点：多版本，Thonny有Windows、Mac、Linux和树莓派等各平台版本。内置Python解释器，安装后即可直接使用，同时支持调用本地其他版本解释器。简单的调试器，支持逐步运行程序，方便排查错误。高亮显示错误，包括语法错误和调用错误。代码补全，提高编程效率。任务一学习开发环境搭建2．烧录MicroPython固件TQD-MicromouseJQ3的核心主控板出厂时仅设置了Arduino编程，若进行MicroPython编程，需要烧录MicroPython固件。3．程序编写下载MicroPython固件烧录完毕后，核心主控板就可以进行MicroPython编程了。启动Thonny，选择ESP32中的MicroPython解释器，Shell窗口中将显示系统响应信息。任务二状态指示/02任务二状态指示任务二状态指示一、LED发光原理LED（lightemittingdiode，发光二极管），是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。二、三基色组合七色光原理RGB色彩模式包含红绿蓝三种，通过控制红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色的变化使其相互叠加产生花式颜色。颜色红黄绿青蓝紫白混合方式红红+绿绿绿+蓝蓝红+蓝红+绿+蓝RGB三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色，除相加混色之外还有相减混色。任务二状态指示三、驱动方式LED共阴极指的是LED共同的接点是GND（接地），而共阳极指的是LED共同的接点是电源。LED亮灯的条件是两端有电势差。四、OLED显示屏OLED(OrganicLight-EmittingDiode)显示器是由OLED(有机发光二极管)和相应的电子电路组成的直显型视频显示设备。OLED可分为被动矩阵显示和主动矩阵显示两种方式。项目LCDOLED原理白色背光+彩色滤光片自发光频闪否是色彩自然鲜艳使用寿命长相对较短屏幕厚度厚薄柔韧度不可折叠可折叠与新技术的适配度弱强烧屏风险低高蓝光多少LCD和OLED区别任务二状态指示五、三色LED循环显示驱动三色LED以红、绿、蓝的顺序进行循环亮灭，每次颜色持续时间为1s。序号控制器模块引脚三色LED模块引脚作用1GNDGND接地2GPIO18B蓝3GPIO17G绿4GPIO16R红三色LED模块引脚连接表对于运行方式可以将它当成三个不同颜色的单色LED摆放在一起，且分别由不同的电路控制，当该电路处于高电平时，其相对应LED就会显示相应的颜色。任务二状态指示六、OLED信息显示驱动OLED显示模块显示不同的数据。序号控制器模块引脚OLED模块引脚作用1GNDGND接地2VCCVCC电源3GPIO22SCL时钟信号4GPIO21SDA双向数据信号OLED模块需要控制器来对它进行信号输入，来控制数据信息的显示，所以OLED模块属于执行器。OLED又称有机电激光显示，本身就有着自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，有电流通过时这些有机材料就会发光，可以显示汉字、ASCII码、图案等。OLED模块引脚连接任务三超声波测距/03任务三超声波测距任务三超声波测距一、超声波简介1.声波声音以声波的形式传播，它属于机械波。物体在空气或其他介质中产生振动，从而产生声波。2.声波种类根据声波频率的不同，可以分为以下几类：频率低于20Hz的声波称为次声波或超低声；频率为20Hz～20kHz的声波称为可闻声；频率为20kHz～1GHz的声波称为超声波；频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。任务三超声波测距二、超声波测距原理超声波测距系统是超声波的一个典型应用，主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：液位、井深、管道长度等场合。2.超声波速度与温度的关系温度/℃-30-20-100102030100声速/（m/s）3133193253233383443493861.超声波测距方案目前有两种常用的超声波测距方案：一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统；另一种是基于CPLD（complexprogrammablelogicdevice，复杂可编程逻辑器件）的超声波测距系统。任务三超声波测距三、超声波检测使用超声波模块检测前方障碍物的距离，并在OLED模块中显示出来。OLED模块引脚对照表序号控制器模块引脚OLED模块引脚作用1GNDGND接地2VCCVCC电源3