第一章 科創(chuàng)板入門

第1章 科創(chuàng)入門

1、科創(chuàng)板簡(jiǎn)介；

2、認(rèn)識(shí)AIfish開(kāi)發(fā)軟件。

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科創(chuàng)板簡(jiǎn)介——Science

科創(chuàng)板采用的是人工智能芯片ESP32，該芯片是專門為人工智能教育而設(shè)計(jì)的。ESP32的板載藍(lán)牙模塊以及WIFI無(wú)線模組，可以直接和網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)進(jìn)行通訊，并且能夠支持可視化Aifish、C、micro-Python、MuPython等多種編程語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行功能開(kāi)發(fā)。

科創(chuàng)板集OLED屏幕、按鍵、6種板載傳感器于一體，可擴(kuò)展多種arduino傳感器，支持IIC、單總線、SPI等多種通信方式，而且能夠支持初級(jí)、中級(jí)人工智能的學(xué)習(xí)。

科創(chuàng)板聯(lián)網(wǎng)后可以獲取云平臺(tái)數(shù)據(jù)，如日歷、天氣、音樂(lè)等；連接手機(jī)可實(shí)現(xiàn)板機(jī)互動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)多種傳感數(shù)據(jù)采集、智能控制等功能。

　　　　　　　　　　　　科創(chuàng)板板載資源

二、深入科創(chuàng)板——Engineering and Technology

科創(chuàng)板是為中小學(xué)生量身打造的智能硬件，主芯片是ESP32，可以通過(guò)多種多樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境，通過(guò)控制按鈕、LED燈、蜂鳴器、OLED顯示屏和其它裝置來(lái)反饋外部環(huán)境因素，可以開(kāi)發(fā)出倒車?yán)走_(dá)、循跡小車、停車場(chǎng)計(jì)數(shù)器、投籃機(jī)、智能澆花器等許多有趣好玩的項(xiàng)目。

科創(chuàng)板的成員有很多，可以分為輸入、控制器、輸出三部分，其分類如下圖所示。

（1）輸入部分

輸入部分包括按鍵和各種傳感器，傳感器可以根據(jù)能夠檢測(cè)溫度、火焰、聲音等信息的不同，可以分為溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒙曇魝鞲衅鞯龋拖袢梭w的眼睛、皮膚、手等器官，可以感受到某些特定的信息。

（2）控制器

控制器是科創(chuàng)板的核心部分，就像人體的大腦，我們可以通過(guò)編寫(xiě)程序賦予它思維能力。

（3）輸出部分

輸出部分主要有顯示模塊、聲音模塊和擴(kuò)展接口三部分。顯示模塊主要可以通過(guò)多彩LED燈以及OLED顯示屏進(jìn)行顯示，聲音模塊通過(guò)蜂鳴器發(fā)出聲音，擴(kuò)展接口可以通過(guò)連接外部硬件完成相應(yīng)的功能。

科創(chuàng)板特點(diǎn)：

?基于人工智能芯片ESP32開(kāi)發(fā)，傳感器可以搭配多種功能；

?基于AIfish可視化編程軟件，易于編程與理解，同步編程代碼，便于中小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能；

?控制器與傳感器集成在科創(chuàng)板上，便于講解與管理；

?科創(chuàng)板的板載資源及大量擴(kuò)展接口，可以充分開(kāi)放思維及各種元器件接入。

科創(chuàng)板資源介紹

玩法多樣

科創(chuàng)板板載多種傳感器，人體檢測(cè)、三軸加速度、聲音、光敏傳感器等，自帶紅外接收/發(fā)射模塊，可以拓展無(wú)線紅外遙控。科創(chuàng)板玩法便攜靈活，連接USB即可下載程序，背面有7個(gè)擴(kuò)展口，可擴(kuò)展更多傳感器。

ESP32管腳配置說(shuō)明

按板上傳感器順序說(shuō)明

1
光敏傳感器：ADC接口   管腳36

2
心率/血氧傳感器：IIC接口   SDA 管腳5   SCL 管腳18

3
加速度傳感器： IIC接口 SDA 管腳21   SCL 管腳22

4
聲音傳感器：ADC接口   管腳39

5
貼片蜂鳴器：DAC接口   管腳25

6
紅外發(fā)射管：DAC接口   管腳26

7
紅外接收管：ADC接口   管腳33

8
led全彩燈：4顆   紅燈 管腳27   綠燈 管腳12   藍(lán)燈 管腳23

9
無(wú)聲按鍵：6顆 ADC接口，按下高電平，松開(kāi)低電平，其中左鍵為反邏輯

10
外接ZH1.50 端口：

11
OLED屏幕：IIC接口   SDA 管腳4   SCL 管腳15

12
EEPROM： IIC接口   SDA 管腳13   SCL 管腳14

按管腳順序說(shuō)明

注：要控制或識(shí)別傳感器，就需知道傳感器對(duì)應(yīng)的ESP32管腳號(hào)，這一頁(yè)可以單獨(dú)打印出來(lái)方便查看。

三、科創(chuàng)板的好伙伴AIfish——Technology and Math

1、Aifish簡(jiǎn)介

AIfish是基于Mixly開(kāi)發(fā)而來(lái)，是一種Blockly圖形化編程引擎，下載好安裝包，解壓后就可以直接運(yùn)行使用，無(wú)需復(fù)雜的安裝，非常方便。

2、軟件獲取及驅(qū)動(dòng)安裝

云平臺(tái)版網(wǎng)址：http://aifish.3000iot.com/0iot.com/，Google瀏覽器直接打開(kāi)即可。僅支持谷歌Google瀏覽器（若沒(méi)有可點(diǎn)擊此處下載，）第一次使用需要安裝插件，照說(shuō)明安裝即可。

　　　　　　　　　　　　云平臺(tái)版操作界面

單機(jī)版：軟件下載地址：https://eyun.baidu.com/s/3nwq7mGD

百度網(wǎng)盤提取密碼：zksp

百度網(wǎng)盤下載界面

計(jì)算機(jī)與科創(chuàng)板通過(guò)USB線連接，但是必須安裝驅(qū)動(dòng)才能和科創(chuàng)板實(shí)現(xiàn)通信，且Aifish軟件暫只支持64位Win版本。

將串口驅(qū)動(dòng)壓縮包解壓縮后，打開(kāi)串口驅(qū)動(dòng)文件夾：

選擇上圖中標(biāo)注所示為64位系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序，直接雙擊安裝。雙擊會(huì)打開(kāi)“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序安裝向?qū)А保来胃鶕?jù)提示單擊下一步，直到安裝完成。

當(dāng)出現(xiàn)上述界面，并且顯示 “可以使用了”，說(shuō)明驅(qū)動(dòng)安裝成功，這樣計(jì)算機(jī)中的程序才能下載到主控板，從而使科創(chuàng)板按照程序要求工作。

軟件和串口驅(qū)動(dòng)安裝后，通過(guò)USB連接科創(chuàng)板，軟件右下角提示選擇科創(chuàng)板串口號(hào)，表示軟件和串口驅(qū)動(dòng)都o(jì)k了。

處理器選擇：MicroPython【ESP32_Generic】，點(diǎn)擊 “上傳”就可以給科創(chuàng)板傳輸程序了。

串口的選擇

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)科創(chuàng)班連接電腦后，端口會(huì)自動(dòng)識(shí)別。如果端口沒(méi)有識(shí)別的話，可以右鍵單擊計(jì)算機(jī)（或我的電腦）選擇“管理”，在彈出的“計(jì)算機(jī)管理”窗口中選擇“設(shè)備管理器”，展開(kāi)“端口（COM和LPT）”，找到帶有“Silicon   Labs Cp210x Usb to UART Bridge”的串口號(hào)，不同的計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)不同的串口號(hào)，本書(shū)為COM30。

單擊“上傳”按鈕后，會(huì)將“代碼塊”翻譯成計(jì)算機(jī)可以“讀”懂的語(yǔ)言。

PS：科創(chuàng)板下載程序時(shí)，電源開(kāi)關(guān)必須處于“開(kāi)”狀態(tài)。

AIfish具有代碼編寫(xiě)、程序編譯、程序上傳、代碼保存、界面縮放、模塊導(dǎo)入導(dǎo)出、模塊管理、串口監(jiān)視等功能，具有編程界面簡(jiǎn)潔明快、預(yù)置模塊豐富的特點(diǎn)。下圖是Aifish軟件的編程界面的各個(gè)功能區(qū)。

                AIfish開(kāi)發(fā)軟件主界面

四、延伸與擴(kuò)展——Arts

多種多樣智能控制系統(tǒng)，充斥在我們生活的各個(gè)角落，其中自動(dòng)門，之所以能夠感應(yīng)到有人經(jīng)過(guò)，是因?yàn)橛玫搅思t外傳感器；聲控?zé)糁阅軌蚵暱攸c(diǎn)亮，是因?yàn)橛玫搅寺曇魝鞲衅鳌Ｓ^察身邊的智能系統(tǒng)，搜索一下它們用到了哪些傳感器，以及可以檢測(cè)到什么信息？

將你學(xué)習(xí)到的傳感器記錄下來(lái) 。