無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)部資料基于樹莓派的智能設(shè)備開發(fā)1.實(shí)驗(yàn)：觸摸開關(guān)

CONTENTSPAGE目錄頁(yè)1觸摸開關(guān)介紹實(shí)驗(yàn)組件實(shí)驗(yàn)原理設(shè)備連線234目錄編程與實(shí)現(xiàn)5模塊一

觸摸開關(guān)介紹TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊一觸摸開關(guān)金屬觸摸傳感器是一種僅在被帶電體觸摸時(shí)才操作的開關(guān)。它通常由一塊金屬導(dǎo)電片或電容式觸摸感應(yīng)器組成。當(dāng)人體觸摸到金屬導(dǎo)電片時(shí)，人體的靜電會(huì)改變金屬導(dǎo)電片周圍的電場(chǎng)，從而觸發(fā)感應(yīng)器的輸出信號(hào)。*模塊二

實(shí)驗(yàn)組件TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)需使用的組件如下：實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱數(shù)量樹莓派主板1個(gè)T型轉(zhuǎn)接板1個(gè)電源適配器

1個(gè)40P軟排線

1條金屬觸摸開關(guān)1個(gè)雙色LED1個(gè)面包板

1個(gè)杜邦線

若干模塊二實(shí)驗(yàn)組件*模塊三

實(shí)驗(yàn)原理TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)選用金屬觸摸開關(guān)模塊和雙色LED模塊（紅色和綠色）。開關(guān)模塊使用TTP223這款電容觸摸控制芯片，當(dāng)人手觸摸時(shí)，按鍵對(duì)地電容增大，Q端會(huì)輸出高電平。當(dāng)沒(méi)有觸碰開關(guān)模塊時(shí)，輸入檢測(cè)為低電平，紅色LED發(fā)光，當(dāng)手指觸碰開關(guān)模塊時(shí)，晶體管導(dǎo)通，輸入檢測(cè)到高電平，綠色LED發(fā)光。模塊三實(shí)驗(yàn)原理*模塊四

設(shè)備連線TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)在Fritzing軟件中，選用BCM轉(zhuǎn)接板連線，則如下圖所示：使用17引腳作為開關(guān)控制引腳，18和27分別接紅色和綠色LED。模塊四設(shè)備連線*模塊五

編程與實(shí)現(xiàn)TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)編寫如下程序，實(shí)現(xiàn)觸摸開關(guān)控制雙色LED綠燈和紅燈點(diǎn)亮的操作。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊“運(yùn)行”后可以發(fā)現(xiàn)紅色LED燈常亮，當(dāng)觸摸開關(guān)時(shí)，綠色LED燈會(huì)點(diǎn)亮。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)模塊五編程與實(shí)現(xiàn)思考：如何制作觸摸式開關(guān)的小臺(tái)燈？無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)部資料基于樹莓派的智能設(shè)備開發(fā)2.實(shí)驗(yàn)：干簧管傳感器

CONTENTSPAGE目錄頁(yè)1干簧管傳感器介紹實(shí)驗(yàn)組件實(shí)驗(yàn)原理設(shè)備連線234目錄編程與實(shí)現(xiàn)5模塊一

干簧管傳感器介紹TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊一

干簧管

傳感器干簧管是一種通過(guò)磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制的開關(guān)，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本型是將兩片磁簧片密封在玻璃管內(nèi)，并填充惰性氣體，兩個(gè)簧片中間有小空隙，當(dāng)外來(lái)磁性物體接近玻璃管時(shí)，兩個(gè)簧片接觸，進(jìn)而使電路導(dǎo)通，當(dāng)磁性物體遠(yuǎn)離時(shí)，簧片恢復(fù)到原來(lái)的位置，電路斷開。因此常用來(lái)當(dāng)做傳感器來(lái)計(jì)數(shù)、限位。*模塊二

實(shí)驗(yàn)組件TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)需使用的組件如下：實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱數(shù)量樹莓派主板1個(gè)T型轉(zhuǎn)接板1個(gè)電源適配器

1個(gè)40P軟排線

1條干簧管模塊1個(gè)雙色LED1個(gè)面包板

1個(gè)杜邦線

若干模塊二實(shí)驗(yàn)組件*模塊三

實(shí)驗(yàn)原理TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)選用干簧管模塊和雙色LED模塊（紅色和綠色）。當(dāng)附近沒(méi)有磁性較強(qiáng)的物體時(shí)，干簧管斷開，DO輸出高電平，當(dāng)使用磁鐵靠近干簧管時(shí)，在磁力作用下干簧管導(dǎo)通，DO輸出低電平。當(dāng)樹莓派檢測(cè)到高電平，紅色LED發(fā)光，檢測(cè)到低電平，綠色LED發(fā)光。模塊三實(shí)驗(yàn)原理*模塊四

設(shè)備連線TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)在Fritzing軟件中，選用BCM轉(zhuǎn)接板連線，則如下圖所示：使用17引腳作為干簧管控制引腳，18和27分別接紅色和綠色LED。模塊四設(shè)備連線*模塊五

編程與實(shí)現(xiàn)TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)編寫如下程序，實(shí)現(xiàn)干簧管控制LED綠燈和紅燈點(diǎn)亮的操作。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊“運(yùn)行”后可以發(fā)現(xiàn)紅色LED燈常亮，當(dāng)磁鐵靠近干簧管時(shí)，綠色LED燈會(huì)點(diǎn)亮，紅色LED熄滅，移走磁鐵后，紅色LED常亮，綠色LED熄滅。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)模塊五編程與實(shí)現(xiàn)思考：如何制作自行車碼表？無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)部資料基于樹莓派的智能設(shè)備開發(fā)3.實(shí)驗(yàn)：干簧管傳感器--自行車碼表

CONTENTSPAGE目錄頁(yè)1自行車碼表介紹實(shí)驗(yàn)組件實(shí)驗(yàn)原理設(shè)備連線234目錄編程與實(shí)現(xiàn)5模塊一

自行車碼表介紹TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊一自行車碼表自行車碼表一般由3部分組成，干簧管或霍爾傳感器、永磁體、顯示裝置。其原理為：永磁體固定在車輪的輻條上，干簧管傳感器或霍爾傳感器固定在前叉上，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，永磁體會(huì)經(jīng)過(guò)干簧管或霍爾傳感器一次，從而產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，可以通過(guò)記錄脈沖信號(hào)的周期，結(jié)合提前設(shè)置的車輪半徑則可以計(jì)算出行駛速度。顯示器一般由單片機(jī)和LCD屏組成。*模塊二

實(shí)驗(yàn)組件TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)需使用的組件如下：實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱數(shù)量樹莓派主板1個(gè)T型轉(zhuǎn)接板1個(gè)電源適配器

1個(gè)40P軟排線

1條干簧管模塊1個(gè)面包板

1個(gè)杜邦線

若干模塊二實(shí)驗(yàn)組件說(shuō)明：本次實(shí)驗(yàn)假設(shè)選取27寸自行車車輪，車輪周長(zhǎng)約216cm*模塊三

實(shí)驗(yàn)原理TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)選用干簧管模塊和一塊永磁體，模擬車輪運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，當(dāng)永磁體不停經(jīng)過(guò)干簧管模塊附近時(shí)，通過(guò)記錄脈沖的周期從而計(jì)算出的自行車當(dāng)前車速、已經(jīng)行駛過(guò)的距離和平均車速。實(shí)驗(yàn)中使用到的函數(shù)如下：time.perf_counter()是?Python中的一個(gè)函數(shù)，用于返回當(dāng)前系統(tǒng)的高精度計(jì)數(shù)器的值。它通常用于時(shí)間差的測(cè)量。模塊三實(shí)驗(yàn)原理*模塊四

設(shè)備連線TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)在Fritzing軟件中，選用BCM轉(zhuǎn)接板連線，則如下圖所示：使用17引腳作為干簧管控制引腳。模塊四設(shè)備連線*模塊五

編程與實(shí)現(xiàn)TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)編寫如下程序，實(shí)現(xiàn)干簧管與永磁體模擬制作自行車碼表的操作。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)編寫如下程序，實(shí)現(xiàn)干簧管與永磁體模擬制作自行車碼表的操作。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)編寫如下程序，實(shí)現(xiàn)干簧管與永磁體模擬制作自行車碼表的操作。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊“運(yùn)行”后，會(huì)彈出窗口，顯示車速等信息，當(dāng)使用永磁體在干簧管附近周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，窗口會(huì)顯示當(dāng)前的車速、距離、平均車速等信息。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊“運(yùn)行”后，會(huì)彈出窗口，顯示車速等信息，當(dāng)使用永磁體在干簧管附近周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，窗口會(huì)顯示當(dāng)前的車速、距離、平均車速等信息。模塊五編程與實(shí)現(xiàn)無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)部資料基于樹莓派的智能設(shè)備開發(fā)4.實(shí)驗(yàn)：U型光電傳感器--光電計(jì)數(shù)器

CONTENTSPAGE目錄頁(yè)1窗體設(shè)計(jì)模塊Tkinter實(shí)驗(yàn)組件實(shí)驗(yàn)原理設(shè)備連線234目錄編程與實(shí)現(xiàn)5模塊一

窗體設(shè)計(jì)模塊TkinterTRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)模塊一Tkinter模塊介紹Tkinter是使用python進(jìn)行窗口視窗設(shè)計(jì)的模塊。Tkinter模塊("Tk接口")是Python自帶的標(biāo)準(zhǔn)TkGUI工具包的接口。選擇Tkinter，一是最為簡(jiǎn)單，二是自帶庫(kù)，不需下載安裝，隨時(shí)使用，三則是從需求出發(fā)，小巧靈活本次實(shí)驗(yàn)用到的組件如下：Label：顯示一個(gè)文本或圖象。Button：一個(gè)簡(jiǎn)單的按鈕，用來(lái)執(zhí)行一個(gè)命令或別的操作。模塊一Tkinter模塊介紹Tkinter的使用十分簡(jiǎn)單，首先要導(dǎo)入模塊：importtkinterastk#使用Tkinter前需要先導(dǎo)入#第1步，實(shí)例化對(duì)象，建立窗口windowwindow=tk.Tk()#第2步，給窗口設(shè)置標(biāo)題window.title('計(jì)數(shù)')#第3步，設(shè)定窗口的尺寸(長(zhǎng)*寬)window.geometry('500x300')#這里的乘是小寫的x不是*模塊一Tkinter模塊介紹Tkinter的使用十分簡(jiǎn)單，首先要導(dǎo)入模塊：importtkinterastk#使用Tkinter前需要先導(dǎo)入#第1步，實(shí)例化對(duì)象，建立窗口windowwindow=tk.Tk()#第2步，給窗口設(shè)置標(biāo)題window.title('計(jì)數(shù)')#第3步，設(shè)定窗口的尺寸(長(zhǎng)*寬)window.geometry('500x300')#這里的乘是小寫的x不是*模塊一Tkinter模塊介紹在圖形界面上設(shè)定標(biāo)簽，基本用法如下：Label(根對(duì)象,[屬性列表])根對(duì)象：在那個(gè)窗體顯示，例如主窗體。屬性列表：是可選的屬性=屬性值組成。例如：L=tk.Label(window,textvariable=str1,bg='white',font=('宋體',20),width=20,height=1)#說(shuō)明：textvariable為可變的字符串，展示可變的文字內(nèi)容，bg為背景，font為字體，width為長(zhǎng)，height為高，這里的長(zhǎng)和高是字符的長(zhǎng)和高，比如height=1,就是標(biāo)簽有1個(gè)字符這么高模塊一Tkinter模塊介紹在圖形界面上設(shè)置按鍵，基本用法如下：基本用法：Button(根對(duì)象,[屬性列表])根對(duì)象：在那個(gè)窗體顯示，例如主窗體。屬性列表：是可選的屬性=屬性值組成。例如：b=tk.Button(window,text='清零',font=('Arial',12),width=10,height=1,command=info)說(shuō)明：command是按下按鈕時(shí)的動(dòng)作，=后面就是回調(diào)函數(shù)。*模塊二

實(shí)驗(yàn)組件TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)需使用的組件如下：實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱數(shù)量樹莓派主板1個(gè)T型轉(zhuǎn)接板1個(gè)電源適配器

1個(gè)40P軟排線

1條U型光電傳感器模塊1個(gè)雙色燈模塊1個(gè)面包板

1個(gè)杜邦線

若干模塊二實(shí)驗(yàn)組件*模塊三

實(shí)驗(yàn)原理TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)本次實(shí)驗(yàn)選用U型光電傳感器，作為計(jì)數(shù)的核心部件，當(dāng)有工件經(jīng)過(guò)時(shí)，樹莓派檢測(cè)到一個(gè)高電平輸入，進(jìn)行計(jì)數(shù)并在窗體內(nèi)顯示，當(dāng)按下清零按鈕時(shí)，計(jì)數(shù)將被清空并從0開始計(jì)數(shù)。模塊三實(shí)驗(yàn)原理*模塊四

設(shè)備連線TRANSITIONPAGE過(guò)渡頁(yè)在Fritzing