任務(wù)一物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的識(shí)別與檢測(cè)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型。2．了解常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特點(diǎn)與功能。3．能正確識(shí)別常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。4．能對(duì)常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單檢測(cè)。5．激發(fā)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興趣，增強(qiáng)對(duì)專業(yè)的熱愛(ài)?！救蝿?wù)情景】常見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有傳感器、執(zhí)行器、通信設(shè)備、邊緣計(jì)算設(shè)備等。某公司采購(gòu)了一批物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，主要有傳感器和執(zhí)行器，具體包括光敏傳感器、溫濕度傳感器、化學(xué)傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器、電機(jī)、RGB彩燈模塊等，請(qǐng)檢測(cè)并判斷它們能否正常使用?！救蝿?wù)分析】為了完成上述任務(wù)，首先需要熟悉物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，包括光敏傳感器、溫濕度傳感器、化學(xué)傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器、電機(jī)、RGB彩燈模塊等；然后，可以通過(guò)觀察外觀、使用萬(wàn)用表等方式對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證它們是否能夠正常運(yùn)行?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】一、常用傳感器二、常用執(zhí)行器一、常用傳感器1．光敏傳感器光敏傳感器基于光電效應(yīng)原理，它能夠感知光照強(qiáng)度變化，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)電路對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行放大和處理，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量光照強(qiáng)度的功能。光敏傳感器的主要用途是檢測(cè)光照強(qiáng)度、光脈沖、光斑位置、光斑尺寸，以及光的方向和顏色等。在實(shí)際使用中，光敏傳感器可以應(yīng)用于多種場(chǎng)景。例如，它可以用于檢測(cè)室內(nèi)或室外的光照強(qiáng)度，以便在需要時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)或管理。光敏傳感器的主要特點(diǎn)是靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍寬、可編程性和自適應(yīng)性強(qiáng)等。傳感器用于檢測(cè)各種環(huán)境數(shù)據(jù)（如溫度、濕度、光照強(qiáng)度、壓力等），并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)進(jìn)行分析。常用傳感器的作用和特點(diǎn)如下。光敏傳感器一、常用傳感器2．溫濕度傳感器溫濕度傳感器能夠感知環(huán)境中的溫度和濕度變化，并將這些變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)電路放大和處理這些信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量溫度和濕度的功能。在實(shí)際使用中，溫濕度傳感器用于檢測(cè)環(huán)境中的溫度和濕度，用戶可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整環(huán)境中的溫度和濕度，以達(dá)到最佳的工作環(huán)境。溫濕度傳感器可以用于溫室種植、工業(yè)控制等。溫濕度傳感器的主要特點(diǎn)是功耗低、延遲低、安全性和隱私性強(qiáng)等，然而，它并不具備高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，因此難以作為計(jì)量器具使用。溫濕度傳感器一、常用傳感器3．化學(xué)傳感器化學(xué)傳感器能夠?qū)⒛繕?biāo)化學(xué)物質(zhì)引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)相互作用轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)化學(xué)物質(zhì)濃度的功能。化學(xué)傳感器的主要用途包括檢測(cè)環(huán)境中的有害氣體、污染物或特定化合物?；瘜W(xué)傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)安全、食品安全、醫(yī)療診斷和化學(xué)分析等領(lǐng)域。化學(xué)傳感器的主要特點(diǎn)是體積小、靈敏度高、響應(yīng)速度快、可靠性強(qiáng)、檢測(cè)范圍大、價(jià)格低廉，以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)和在線或原位連續(xù)檢測(cè)等。一、常用傳感器4．紅外傳感器紅外傳感器能夠?qū)⒓t外線的能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)紅外線的功能。紅外傳感器的主要用途包括檢測(cè)目標(biāo)物體的熱輻射、溫度變化和運(yùn)動(dòng)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行分析和處理。紅外傳感器廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、人體檢測(cè)、智能家居、無(wú)人機(jī)導(dǎo)航、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。紅外傳感器的主要特點(diǎn)是性能穩(wěn)定、靈敏度高、隱蔽性強(qiáng)、誤報(bào)率低、適應(yīng)性強(qiáng)等。紅外傳感器一、常用傳感器5．超聲波傳感器超聲波傳感器基于超聲波的傳播和回波原理，將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，在接收到超聲波時(shí)，也能將其轉(zhuǎn)變成電能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的檢測(cè)和距離測(cè)量功能。超聲波傳感器的主要用途是測(cè)量距離、檢測(cè)障礙物、實(shí)現(xiàn)非接觸式精確定位等。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)、智能機(jī)器人、倉(cāng)儲(chǔ)管理、智能家居等領(lǐng)域。超聲波傳感器的主要特點(diǎn)是靈敏度高、非接觸式測(cè)量、抗干擾性強(qiáng)、可編程性強(qiáng)，它適用于距離和速度的測(cè)量。超聲波傳感器二、常用執(zhí)行器1．電機(jī)電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，通過(guò)電流在磁場(chǎng)中的作用讓電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的功能。在物聯(lián)網(wǎng)中常用的電機(jī)有直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等。其中，步進(jìn)電機(jī)是一種能進(jìn)行精準(zhǔn)控制的電機(jī)，它能將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移或線位移，通過(guò)控制施加在電機(jī)線圈上的電脈沖順序、頻率和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度和旋轉(zhuǎn)角度的控制。電機(jī)的主要用途是為自動(dòng)化設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等提供動(dòng)力和精準(zhǔn)控制。電機(jī)的主要特點(diǎn)是速度控制精確、響應(yīng)速度快、控制電路簡(jiǎn)單等。執(zhí)行器能夠執(zhí)行特定的動(dòng)作，例如控制燈光、調(diào)節(jié)溫度、開(kāi)關(guān)電器等。執(zhí)行器通過(guò)接收來(lái)自中央系統(tǒng)或其他設(shè)備的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。常用執(zhí)行器如下。電機(jī)二、常用執(zhí)行器2．RGB彩燈模塊RGB指3種顏色：紅色（Red）、綠色（Green）和藍(lán)色（Blue）。RGB彩燈模塊用于處理顏色信息，可以對(duì)圖像、視頻等進(jìn)行顏色處理和轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)不同的視覺(jué)效果。RGB彩燈模塊是一種基于電子控制方式，實(shí)現(xiàn)LED燈的各種燈光模式和顏色變化的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。RGB彩燈模塊的主要用途是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集和智能分析，以便根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)各種視覺(jué)效果。這些功能可以讓用戶創(chuàng)造出精彩的燈光體驗(yàn)和裝飾效果，為場(chǎng)所提供高品質(zhì)的照明服務(wù)，提高城市的環(huán)境質(zhì)量和宜居性。RGB彩燈模塊的主要特點(diǎn)為功耗低、易于編程、高度集成、體積小、價(jià)格低等。RGB彩燈模塊【技能訓(xùn)練】嘗試從物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件中找出本任務(wù)所需的硬件設(shè)備（光敏傳感器、溫濕度傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器、電機(jī)、RGB彩燈模塊）。序號(hào)設(shè)備名稱1物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件2指針式萬(wàn)用表硬件設(shè)備清單物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件【技能訓(xùn)練】活動(dòng)一

識(shí)別常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備活動(dòng)二

檢測(cè)常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備活動(dòng)一

識(shí)別常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識(shí)別物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以采取以下幾種方法：查看外觀標(biāo)志、閱讀產(chǎn)品文檔、掃描設(shè)備上的二維碼或條形碼、咨詢制造商等。序號(hào)設(shè)備名稱外觀識(shí)別方法設(shè)備圖例1光敏傳感器光敏傳感器中間有一個(gè)光敏電阻，其外觀像一盞燈，2個(gè)引腳焊接在主板上，電阻旁邊通常有一個(gè)小太陽(yáng)標(biāo)記；主板上有“LightSensor”標(biāo)注，即光敏傳感器的英文標(biāo)注

2溫濕度傳感器溫濕度傳感器上有熱敏電阻和濕敏電阻，一般情況下，電阻會(huì)被透氣的塑料塊包裹保護(hù)，并引出4個(gè)引腳分別與主板上VCC、OUT、NC、GND這4個(gè)引腳相連

3紅外傳感器紅外傳感器上有一個(gè)菲涅耳透鏡，其材質(zhì)一般為塑料，呈半圓球狀；通常主板上有“PassiveInfraredSensor”標(biāo)注，即被動(dòng)式紅外傳感器的英文標(biāo)注

4超聲波傳感器超聲波傳感器上有兩個(gè)圓柱體，分別是超聲波發(fā)送器和超聲波接收器，并由TRIG和ECHO兩個(gè)引腳來(lái)發(fā)送超聲波和接收超聲波；通常主板上有“UltrasonicSensor”標(biāo)注，即超聲波傳感器的英文標(biāo)注

5電機(jī)電機(jī)外形略帶圓柱體，配套風(fēng)扇使用，電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向可以通過(guò)改變電源的接入方式來(lái)控制

6RGB彩燈模塊RGB彩燈模塊中間有LED燈，由B+、R+、G+引腳控制燈光的顏色；通常主板上有“RGBmodule”標(biāo)注，即RGB彩燈模塊的英文標(biāo)注

常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的外觀識(shí)別方法及設(shè)備圖例活動(dòng)二

檢測(cè)常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一、檢測(cè)光敏傳感器在檢測(cè)光敏傳感器之前，首先觀察傳感器表面是否損壞，引腳、排線是否有銹跡或斷裂；然后將指針式萬(wàn)用表設(shè)置在“R×1K”擋（初始設(shè)置在“R×1K”擋是為了在保護(hù)設(shè)備的同時(shí)，提供一個(gè)適合初步評(píng)估光敏傳感器電阻值的測(cè)量環(huán)境，后續(xù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整），將兩支表筆分別接到光敏傳感器的VCC、GND引腳上?？梢园凑障旅娴姆椒z測(cè)光敏傳感器。1.避光檢測(cè)2.透光檢測(cè)3.間斷受光檢測(cè)一、檢測(cè)光敏傳感器1．避光檢測(cè)用黑紙片將光敏傳感器的透光窗口遮住，將指針式萬(wàn)用表的擋位開(kāi)關(guān)調(diào)至歐姆擋，然后用指針式萬(wàn)用表的兩支表筆測(cè)量光敏傳感器兩端的電阻，此時(shí)如果指針式萬(wàn)用表的指針基本保持不動(dòng)，顯示阻值很大或接近無(wú)窮大，則說(shuō)明光敏傳感器性能好；如果顯示阻值很小或接近零，則說(shuō)明光敏傳感器已損壞，不能繼續(xù)使用。一、檢測(cè)光敏傳感器2．透光檢測(cè)將光源對(duì)準(zhǔn)光敏傳感器的透光窗口，此時(shí)如果指針式萬(wàn)用表的指針有較大幅度的擺動(dòng)，顯示阻值明顯減小，則說(shuō)明光敏傳感器性能是正常的，阻值越小說(shuō)明光敏傳感器性能越好；如果顯示阻值很大甚至為無(wú)窮大，則說(shuō)明光敏傳感器內(nèi)部開(kāi)路損壞，不能繼續(xù)使用。透光檢測(cè)一、檢測(cè)光敏傳感器3．間斷受光檢測(cè)將光敏傳感器的透光窗口對(duì)準(zhǔn)入射光源，用黑紙片在光敏傳感器的透光窗口上方晃動(dòng)，使其間歇性地接收光線。此時(shí)如果指針式萬(wàn)用表的指針隨黑紙片的晃動(dòng)而左右擺動(dòng)，則說(shuō)明光敏傳感器性能是正常的；如果指針式萬(wàn)用表的指針始終停在某一位置，不隨黑紙片的晃動(dòng)而左右擺動(dòng)，則說(shuō)明光敏傳感器的光敏材料已經(jīng)損壞，不能繼續(xù)使用。檢測(cè)電機(jī)的步驟如下：（1）觀察電機(jī)表面是否損壞，引腳、排線是否有銹跡或斷裂。（2）如果電機(jī)表面沒(méi)有損壞，可使用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)。將指針式萬(wàn)用表調(diào)至“R×100”擋，將指針式萬(wàn)用表的兩支表筆不分正負(fù)極地連接在電機(jī)的兩條線上，用手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)，注意觀察指針式萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)情況，指針式萬(wàn)用表指針左右擺動(dòng)角度不大，說(shuō)明電機(jī)的電樞線圈有匝間短路、斷路現(xiàn)象，電機(jī)已損壞。二、檢測(cè)電機(jī)三、檢測(cè)RGB彩燈模塊檢測(cè)RGB彩燈模塊的步驟如下。（1）觀察RGB彩燈模塊中的LED燈表面是否損壞，如果LED燈上有小黑點(diǎn)說(shuō)明其已燒壞。（2）如果LED燈表面沒(méi)有損壞，可串聯(lián)2個(gè)1.5V干電池進(jìn)行檢測(cè)。分別用B+、R+、G+引腳連接電池的正極。GND引腳連接電池負(fù)極，查看LED燈的藍(lán)色、紅色、綠色3種顏色是否依次正常亮，如果是，說(shuō)明RGB彩燈模塊可以使用。串聯(lián)電池測(cè)試RGB彩燈模塊【任務(wù)評(píng)價(jià)】序號(hào)主要內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值/分得分/分1常用傳感器的類(lèi)型能正確說(shuō)出幾種常用傳感器10

2常用執(zhí)行器的類(lèi)型能正確說(shuō)出幾種常用執(zhí)行器10

3常用傳感器的識(shí)別能快速、準(zhǔn)確地從物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件中找出指定傳感器10

4常用執(zhí)行器的識(shí)別能快速、準(zhǔn)確地從物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件中找出指定執(zhí)行器10

5常用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的檢測(cè)能使用合適的方法和工具檢測(cè)光敏傳感器10

能使用合適的方法和工具檢測(cè)電機(jī)10

能使用合適的方法和工具檢測(cè)RGB彩燈模塊10

6職業(yè)素養(yǎng)檢測(cè)過(guò)程中，操作要安全、規(guī)范。完成檢測(cè)后，應(yīng)將相關(guān)元件、模塊等收納整齊，保持實(shí)驗(yàn)桌面干凈、整潔10

7學(xué)習(xí)態(tài)度能主動(dòng)參與課堂討論和實(shí)踐活動(dòng)，積極尋求解決問(wèn)題的方法10

能按時(shí)完成學(xué)習(xí)及工作任務(wù)10

總計(jì)100

【拓展學(xué)習(xí)】生活中的溫濕度傳感器1.智能家居產(chǎn)品溫濕度傳感器2.工業(yè)產(chǎn)品溫濕度傳感器【思考與練習(xí)】1．在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件中找出溫濕度傳感器并查閱資料，了解它的精度和適用范圍。2．描述超聲波傳感器的工作原理。3．在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)套件中找出化學(xué)傳感器并查閱資料，檢測(cè)其能否正常工作。任務(wù)二物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的安裝與配置【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具M(jìn)ind+。2．了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)Arduino。3．能正確安裝、配置物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具M(jìn)ind+。4．能正確識(shí)別Arduino開(kāi)發(fā)板引腳功能。5．提升規(guī)范操作意識(shí)，能夠不斷關(guān)注行業(yè)的新技術(shù)、新工藝。【任務(wù)情景】某客戶要求搭建一套微型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)并為該系統(tǒng)搭建軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備?！救蝿?wù)分析】“工欲善其事，必先利其器”。目前物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具較多，我們要選擇一款既適合搭建微型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，又能集成各種主流開(kāi)發(fā)板及上百種開(kāi)源硬件、支持人工智能（ArtificialIntelligence，AI）與物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IoT）相關(guān)功能，還可以使用Python/C/C++等高級(jí)編程語(yǔ)言，且操作簡(jiǎn)便的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具。用戶安裝物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具可以體驗(yàn)到創(chuàng)造的樂(lè)趣，并且可以使用該工具為微型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，需按要求進(jìn)行安裝并配置環(huán)境，使硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)相互通信，以達(dá)到對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的控制?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】一、物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)二、Mind+一、物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)可以幫助開(kāi)發(fā)人員在物聯(lián)網(wǎng)上構(gòu)建、部署和測(cè)試物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)通常用于連接傳感器、智能設(shè)備和其他設(shè)備，使它們能夠相互通信。一、物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)支持多種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，如藍(lán)牙（Bluetooth）、WiFi、ZigBee和LoRa，因此物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)可以適用于廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)還提供豐富的應(yīng)用程序接口（ApplicationProgramInterface，API），可以幫助開(kāi)發(fā)人員輕松地集成傳感器數(shù)據(jù)和控制設(shè)備。藍(lán)牙標(biāo)志W(wǎng)iFi標(biāo)志Zigbee標(biāo)志LoRa標(biāo)志一、物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)此外，物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)還可以幫助開(kāi)發(fā)人員保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的安全，其提供的各種安全功能，如加密、身份驗(yàn)證和權(quán)限管理，確保只有授權(quán)用戶才可以訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。二、Mind+Mind+是一款免費(fèi)的圖形化編程軟件，誕生于2013年。Mind+提供了可視化的編程界面，初學(xué)者可以通過(guò)簡(jiǎn)單的拖曳和連接來(lái)實(shí)現(xiàn)編程，無(wú)須學(xué)習(xí)復(fù)雜的編程語(yǔ)言。Mind+不僅可以使用編程控制硬件，還支持編寫(xiě)基于Scratch的程序。Mind+提供了多個(gè)傳感器和執(zhí)行器的庫(kù)，用戶可以更輕松地控制硬件。Mind+可以幫助用戶了解物聯(lián)網(wǎng)和硬件編程的相關(guān)知識(shí)。Mind+適用于開(kāi)發(fā)多種項(xiàng)目，例如智能家居、智能汽車(chē)、機(jī)器人等。用戶使用其強(qiáng)大的硬件擴(kuò)展功能庫(kù)，可以對(duì)幾十種硬件模塊（如傳感器、執(zhí)行器、通信模塊、顯示器、功能模塊等）進(jìn)行編程控制。結(jié)合OBLOQ物聯(lián)網(wǎng)模塊和EasyIoT平臺(tái)，Mind+可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能，降低用戶學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的門(mén)檻；通過(guò)攝像頭動(dòng)作檢測(cè)功能，Mind+可以拓展人機(jī)交互方式。Mind+形象三、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)板目前市場(chǎng)上有很多種開(kāi)發(fā)板可供選擇，一些常見(jiàn)的開(kāi)發(fā)板及其優(yōu)缺點(diǎn)如下。1．樹(shù)莓派優(yōu)點(diǎn)：樹(shù)莓派（RaspberryPi）是一款價(jià)格便宜、性能良好、開(kāi)源的開(kāi)發(fā)板，具有廣泛的社區(qū)支持和應(yīng)用。樹(shù)莓派的操作系統(tǒng)支持多種編程語(yǔ)言，可以用于很多領(lǐng)域。同時(shí)，樹(shù)莓派有豐富的通用輸入輸出（GeneralPurposeInputOutput，GPIO）接口、攝像頭接口和WiFi/藍(lán)牙連接模塊。缺點(diǎn)：樹(shù)莓派使用的是ARM處理器，輸入輸出一些特定應(yīng)用的軟件存在不兼容的情況。同時(shí)，樹(shù)莓派的內(nèi)存和存儲(chǔ)空間相對(duì)較小。2．BeagleBoneBlack優(yōu)點(diǎn)：BeagleBoneBlack是一款性能好、GPIO接口數(shù)量多、支持多種操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)板，可以直接與外部設(shè)備進(jìn)行通信。因?yàn)锽eagleBoneBlack的GPIO接口數(shù)量多，所以其可以支持多種應(yīng)用。缺點(diǎn)：相比其他開(kāi)發(fā)板，BeagleBoneBlack的價(jià)格較高。同時(shí)，BeagleBoneBlack的文檔和社區(qū)支持相對(duì)較少。三、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)板3．Arduino優(yōu)點(diǎn)：Arduino是一款價(jià)格低廉、易于上手、開(kāi)源的開(kāi)發(fā)板，非常適合初學(xué)者使用。Arduino支持多種擴(kuò)展模塊，可以實(shí)現(xiàn)很多不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。缺點(diǎn)：Arduino的處理器和內(nèi)存相對(duì)較小，無(wú)法處理一些復(fù)雜的任務(wù)。同時(shí)，Arduino的GPIO接口數(shù)量較少，需要通過(guò)擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。4．Odroid優(yōu)點(diǎn)：Odroid是一款性能好、擴(kuò)展接口多、支持多種操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)板。Odroid支持多種編程語(yǔ)言和應(yīng)用程序，可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域。缺點(diǎn)：Odroid的價(jià)格相對(duì)較高，而且文檔和社區(qū)支持相對(duì)較少。三、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)板5．NanoPi優(yōu)點(diǎn)：NanoPi是一款價(jià)格低廉、易于上手、小巧便攜的開(kāi)發(fā)板。NanoPi支持多種通信接口和編程語(yǔ)言，可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域。缺點(diǎn)：NanoPi的性能相對(duì)較差，內(nèi)存和存儲(chǔ)空間相對(duì)較小。同時(shí)，NanoPi的GPIO接口數(shù)量較少，需要通過(guò)擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。三、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)板總的來(lái)說(shuō)，選擇開(kāi)發(fā)板時(shí)需要考慮應(yīng)用場(chǎng)景、功能需求、價(jià)格等因素。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，Arduino是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在

Arduino

的眾多型號(hào)中，Arduino

Mega2560

的功能非常強(qiáng)大，它基于ATmega2560微控制器，具有更多的輸入輸出引腳和更大的存儲(chǔ)容量。ArduinoMega2560的優(yōu)點(diǎn)如下。（1）更多的輸入輸出引腳：ArduinoMega2560具有54個(gè)數(shù)字引腳和16個(gè)模擬引腳，相比ArduinoUno的14個(gè)數(shù)字引腳和6個(gè)模擬引腳，它能夠更好地滿足更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)需求。（2）更大的存儲(chǔ)容量：ArduinoMega2560具有256kB的閃存和8kB的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（StaticRandomAccessMemory，SRAM），能夠存儲(chǔ)更多的代碼和數(shù)據(jù)。（3）更強(qiáng)大的處理能力：ArduinoMega2560的時(shí)鐘頻率為16MHz，能夠處理更復(fù)雜的算法和操作。（4）與ArduinoUno兼容：雖然ArduinoMega2560具有更多的輸入輸出引腳和更大的存儲(chǔ)容量，但是它仍然與ArduinoUno兼容，因此可以使用為ArduinoUno編寫(xiě)的代碼和庫(kù)。（5）擴(kuò)展性強(qiáng)：ArduinoMega2560具有更多的輸入輸出引腳和更大的存儲(chǔ)容量，可以連接更多的傳感器和設(shè)備，因此它非常適合用于擴(kuò)展性強(qiáng)的項(xiàng)目?！炯寄苡?xùn)練】活動(dòng)一

安裝、配置Mind+活動(dòng)二

認(rèn)識(shí)ArduinoMega2560開(kāi)發(fā)板的引腳本任務(wù)所需硬件設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱1安裝Windows10及以上版本操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)2ArduinoMega2560開(kāi)發(fā)板活動(dòng)一

安裝、配置Mind+一、安裝軟件（1）在Mind+官網(wǎng)下載軟件安裝包（本書(shū)使用的版本為1.7.2，不同版本的安裝過(guò)程略有不同，可根據(jù)安裝指引進(jìn)行操作），雙擊下載的安裝包，安裝語(yǔ)言選擇中文。進(jìn)入安裝界面，仔細(xì)閱讀“MindPlus用戶協(xié)議”，了解使用Mind+軟件的權(quán)利和責(zé)任后，單擊“我同意”按鈕。（2）進(jìn)入“選定安裝位置”界面，若要修改安裝位置，單擊“瀏覽”按鈕進(jìn)行修改?！霸S可證協(xié)議”界面“選定安裝位置”界面

Mind+“安裝完成”界面活動(dòng)一

安裝、配置Mind+二、安裝串口驅(qū)動(dòng)程序用戶在安裝多個(gè)硬件平臺(tái)驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，會(huì)遇到需要逐一安裝驅(qū)動(dòng)程序、安裝失敗等問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，Mind+軟件具有一鍵安裝常用的開(kāi)源硬件平臺(tái)驅(qū)動(dòng)程序的功能，省去了很多步驟?？梢栽谲浖鞑藛蔚摹斑B接設(shè)備”中，單擊“一鍵安裝串口驅(qū)動(dòng)”進(jìn)行安裝。單擊“一鍵安裝串口驅(qū)動(dòng)”進(jìn)行安裝活動(dòng)一

安裝、配置Mind+三、安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序單擊“一鍵安裝串口驅(qū)動(dòng)”后，彈出“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序安裝向?qū)А贝翱?。單擊“下一?yè)”按鈕，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)程序安裝。如果出現(xiàn)安裝提示，單擊“安裝”按鈕進(jìn)行安裝?！霸O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序安裝向?qū)А贝翱?/p>

安裝提示

設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序“安裝完成”界面活動(dòng)一

安裝、配置Mind+用戶在使用Mind+時(shí)，如果沒(méi)有編程基礎(chǔ)想不依賴硬件入門(mén)學(xué)習(xí)編程或者有

Scratch

基礎(chǔ)想制作交互項(xiàng)目，就可以選擇實(shí)時(shí)模式。上傳模式是對(duì)硬件開(kāi)發(fā)板進(jìn)行編程，該模式相對(duì)于實(shí)時(shí)模式少了一些與舞臺(tái)相關(guān)的內(nèi)容，同時(shí)增加了更多命令，并且變量具有數(shù)字和字符串兩種類(lèi)型，程序上傳到開(kāi)發(fā)板后，設(shè)備可以脫離計(jì)算機(jī)工作。本任務(wù)以上傳模式為主要操作模式。打開(kāi)Mind+軟件，選擇“上傳模式”。選擇“上傳模式”活動(dòng)二

認(rèn)識(shí)ArduinoMega2560開(kāi)發(fā)板的引腳ArduinoMega2560是一款功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)板，它常用于各種電子項(xiàng)目和嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。ArduinoMega2560開(kāi)發(fā)板實(shí)物圖活動(dòng)二

認(rèn)識(shí)ArduinoMega2560開(kāi)發(fā)板的引腳一、數(shù)字引腳ArduinoMega2560的數(shù)字引腳編號(hào)為0～53，其用于輸入和輸出數(shù)字信號(hào)。數(shù)字引腳可以連接數(shù)字設(shè)備或傳感器，也可以被配置為中斷引腳，用于處理緊急事件或?qū)崟r(shí)任務(wù)。0～13：多功能的數(shù)字輸入/輸出引腳。其中，0號(hào)和1號(hào)引腳專用于串行通信，13號(hào)引腳上裝有一個(gè)內(nèi)置的LED燈，用于指示或顯示狀態(tài)。14～21：除了作為數(shù)字輸入/輸出引腳外，這些引腳還具有額外的功能。20號(hào)引腳是模擬參考（AREF）引腳，用于設(shè)定模擬信號(hào)的參考電壓，21號(hào)引腳是IIC通信的時(shí)鐘線（SCL）。22～53：這些引腳也是數(shù)字輸入/輸出引腳，它們擴(kuò)展了ArduinoMega2560的I/O能力，使開(kāi)發(fā)板能夠連接更多的數(shù)字設(shè)備和傳感器。二、模擬引腳ArduinoMega2560的模擬引腳編號(hào)為A0～A15，其用于讀取模擬信號(hào)。模擬引腳可以測(cè)量模擬電壓，例如接收來(lái)自溫濕度傳感器、光敏傳感器等的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電壓值，這些電壓值可以在程序中使用。ArduinoMega2560具有54個(gè)數(shù)字引腳和16個(gè)模擬引腳，每個(gè)引腳都具有特定的功能和用途，常見(jiàn)的引腳及其用途如下?；顒?dòng)二

認(rèn)識(shí)ArduinoMega2560開(kāi)發(fā)板的引腳三、特殊功能引腳除了數(shù)字引腳和模擬引腳，ArduinoMega2560還有許多其他類(lèi)型的引腳，如PWM（脈寬調(diào)制）引腳、SPI（串行外設(shè)接口）引腳、IIC引