37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试多做实验,不管成功与否,都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题,希望能够抛砖引玉。
【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
实验二百零一:DFRobot 行空板 python 教学微型计算机架构开发板 Linux WiFi 蓝牙
知识点:行空板(unihiker)
是一款由上海智位机器人(DFRobot)专为Python编程教育而设计的开源硬件,是一块有着树莓派级别性能,如micro:bit一样简单易上手,可以运行完整Python程序的神奇板子!行空板拥有自主知识产权,自带Linux操作系统和Python环境,还预装了常用的Python库,能够轻松胜任各种编程相关的开发场景,如搭建物联网系统、体验人工智能应用、编写电子游戏、进行科学实验、设计声光互动、开发可穿戴设备等。同时,行空板作为智能终端设备,其板子本身采用微型计算机架构,集成LCD彩屏、WiFi蓝牙、多种常用传感器和丰富的拓展接口。
行空板板身集成了光线传感器、麦克风、蜂鸣器、Wifi、蓝牙、加速度传感器、按键,正面配置有一块LCD彩屏,可实时呈现多种Python运行结果,包括文字、图片、视频,游戏画面,以及数据图表等。
1、行空板板载传感器与接口布局图
2、行空板上板载了一颗单片机协处理器负责板载元件及GPIO的控制,因此我们通过Python进行控制需要使用pinpong库(固件内置,不用安装)。
安装:
<div>pip install pinpong</div><div></div>
更新:
pip install -U pinpong
3、pinpong库是一套控制开源硬件主控板的Python库,基于Firmata协议并兼容MicroPython语法,5分钟即可让你上手使用Python控制开源硬件。
借助于pinpong库,直接用Python代码就能给各种常见的开源硬件编程。其原理是给开源硬件烧录一个特定的固件,使开源硬件可以通过串口与电脑通讯,执行各种命令。
pinpong库的名称由“Pin”和“Pong”组成,“Pin”指引脚,“PinPong”为“乒乓球”的谐音,指信号的往复。
pinpong库的设计,是为了让开发者在开发过程中不用被繁杂的硬件型号束缚,而将重点转移到软件的实现。哪怕程序编写初期用Arduino开发,部署时改成了掌控板,只要修改一下硬件的参数就能正常运行,实现了“一次编写处处运行”。
官方文档:https://pinpong.readthedocs.io/zh_CN/latest/
点击观看pinpong入门视频互动视频教程:
https://www.bilibili.com/video/BV17K4y1T7MF
4、pinpong库导入方法
pinpong库由于支持众多的主控板及开源硬件,因此分成了3个包,board、extension和libs,board包中放置主板支持的功能及常用库,extension为定制类主控,libs中放置其他传感器的扩展库。
pinpong库支持多块主控板的使用,因此可以指定板型及端口号并生成对象,因为行空板上固定为协处理器并且端口号固定,因此可以省略掉这些参数而直接初始化。
from pinpong.board import xxx #board包中的库
from pinpong.libs.xxx #libs包中的库
from pinpong.extension.xxx #extension包中的主板
Board().begin() #初始化,连接协处理器,检查固件为空或版本不对则自动烧录
5、行空板板载资源的系列测试
(1)板载蓝色LED灯(简称L)
【科普知识点】发光二极管(英语:light-emitting diode,简称LED)是一种半导体光源,当电流通过它时会发光;即一种电致发光的半导体电子元件,其内电子与电子空穴复合,以光子的形式释放能量。发光二极管结构的核心部分是p-n结,周边部分有环氧树脂密封其引线与框架以保护内部芯线。当p-n结通以正向电流时,能发射可见或非可见辐射,此辐射为透过三价与五价元素所组成复合光源。发光二极管只能够往一个方向导通(通电),叫作正向偏置;当电流流过时,电子与电洞(电子空穴)在其内复合而发出单色光,这叫“电致发光效应”;而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体物料种类与故意掺入的元素杂质有关。发光二极管具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等传统光源不及的优点。
发光二极管(LED)于1962年出现时,只能发出低光度的红光,被惠普买下专利后当作指示灯利用。其后发展出其他单色光的版本,时至今日,能够发出的光已经遍及可见光、红外线及紫外线,光度亦提高到相当高的程度。随着白光发光二极管的出现,用途已由初期的指示灯及显示板等指示用途,逐渐发展至近年的照明用途。白光LED的发光效率近期亦有所进步,其每千流明成本,因大量资金投入已使价格下降,近年在照明用途上愈趋普及。
行空板背面有一颗蓝色LED灯(标记为L)可供用户控制。
L灯为高低电平控制,接到了行空板的P25接口上,因此控制P25即可控制L灯。
语法:
Pin(Pin.P25, Pin.OUT).write_digital
(电平信号)
返回值:无
输入参数:1高电平, 0低电平
【花雕体验】08行空板硬件控制pinpong库的系列测试(之一)
行空板板载资源的测试
测试程序一:板载蓝色LED灯(简称L)
#【花雕体验】08行空板硬件控制pinpong库的系列测试(之一)
# 行空板板载资源的测试
# 测试程序一:板载蓝色LED灯(简称L)
# -*- coding: UTF-8 -*-
from pinpong.board import Board,Pin
import time
Board().begin() #初始化
#引脚初始化为电平输出模式,P25为L灯的引脚
led = Pin(Pin.P25, Pin.OUT)
print("板载蓝色LED灯测试")
while True:
#led.value(1) #输出高电平 方法1
led.write_digital(1) #输出高电平 方法2
print("1点亮LED") #终端打印信息
time.sleep(1) #等待1秒 保持状态
#led.value(0) #输出低电平 方法1
led.write_digital(0) #输出低电平 方法2
print("0熄灭LED") #终端打印信息
time.sleep(1) #等待1秒 保持状态
实验场景图(点亮熄灭蓝色LED)
【花雕体验】08行空板硬件控制pinpong库的系列测试(之一)
行空板板载资源的测试——Mind+图形编程
测试程序二:板载蓝色LED灯(简称L)
实验串口返回情况
(2)板载A、B按钮开关
【科普知识点】按钮开关是指利用按钮推动传动机构,使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。按钮开关是一种结构简单,应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制电路中,用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。在按钮未按下时,动触头与上面的静触头是接通的,这对触头称为常闭触头。此时,动触头与下面的静触头是断开的,这对触头称为常开触头:按下按钮,常闭触头断开,常开触头闭合;松开按钮,在复位弹簧的作用下恢复原来的工作状态。
按钮开关的结构种类很多,可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等,有单钮、双钮、i钮及不同组合形式。一般是采用积水式结构,由按钮帽、复位弹簧、静触头、动触头和外壳等组成,通常做成复合式,有一对常闭触头和常开触头,有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。还有一种自持式按钮,按下后即可自动保持闭合位置,断电后才能打开。
行空板上有三个按键:Home、A、B,其中Home按键仅供Home菜单使用,A、B按键可供用户调用(注:由于AB按键同时被映射为了键盘的AB按键,因此除了使用pinpong调用,还可以用unihiker库中的键盘事件调用)。
在pinpong库中,按钮有两种方式调用,一种是直接读取 查询式,第二种是中断事件回调式。查询式 :
语法:
button_a.is_pressed() button_b.is_pressed()
返回值:按钮按下返回True,按钮没有按下返回False
输入参数:无