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欸 这markdown的流程图为啥不能正常显示啊，我在编辑预览里看是正常的

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本帖最后由 西电小学僧 于 2024-8-28 22:12 编辑 # 物料介绍 ## 主板 本期活动使用的是Adafruit Circuit Playground Express。其基于ATSAMD21微控制器，采用32位ARM® Cortex®-M0+内核。ATSAMD21采用先进的电源管理技术，电流消耗极低。它可以由USB、“AAA”电池组或Lipoly电池供电。传感器封装圆形Circuit Playground Express板的边缘具有鳄鱼夹焊盘，便于连接到项目而无需焊接。可通过内置USB快速连接进行编程，无需专用电缆或适配器。其规格参数为： • 10颗Mini NeoPixel LED，每个LED均可显示任何彩虹颜色 • 1个运动传感器（LIS3DH 3轴XYZ加速度计），带有轻击和自由落体检测功能 • 1个温度传感器 (MMBT2222) • 1个光传感器 (ALSPT1931)，也可以用作颜色或脉冲传感器 • 1个声音传感器（MEMS麦克风） • 红外发射器和接收器 (DSOP38338)，可发射和接收远程控制代码，在Circuit Playground Expresses之间发送消息，或用作接近传感器 • 1个带D类放大器的迷你扬声器（7.5mm磁性扬声器/蜂鸣器） • 2个按钮，标记为A和B • 1个滑动开关 • 8个易于使用的鳄鱼夹输入/输出引脚（含I2C、UART、8个可进行模拟输入的引脚/多PWM 输出） • 7个焊盘可用作电容式触摸输入， 剩余 焊盘是一个真模拟输出 • 绿色“ON”LED • 红色“#13”LED，用于基本闪烁 • 复位按钮 ## 舵机 舵机是随单购买的FS90R舵机。 FS90R是一型360°连续旋转伺服电机， 在6V时，它的最大转速约为130 RPM (空载)，可产生高达1.5千克cm的扭矩。 伺服系统可以通过直接连接到单个微控制器I/O线来控制，而无需任何其他电子设备。 ## 超声波传感器 任务中使用了HC-SR04型超声波传感器实现测距功能。 ## 图片 # 任务实现 ## 入门任务：开发环境搭建，板载LED点亮 使用Adafruit NeoPixel库来驱动板载的NeoPixel点亮。实例化pixels对象来操作NeoPixel、setPixelColor函数用于设置pixel的颜色。 ### 代码 main.cpp ```C #include #include #define PIN 8 #define NUMPIXELS 10 void setup() {     // write your initialization code here     Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);     pixels.begin();     for (uint16_t i = 0; i < NUMPIXELS; i++)         pixels.setPixelColor(i, Adafruit_NeoPixel::Color(10, 10, 10));     pixels.show(); } void loop() {     // write your code here } ``` ### 流程图 ```flow init=>start: 资源初始化 led=>operation: 点亮板载LED loop=>end: 循环等待 st=>start: 用户登陆 op=>operation: 登陆操作 cond=>condition: 登陆成功 Yes or No? e=>end: 进入后台 init->led->loop ``` ### 实物图 动态视频请查看文章后的链接 ## 基础任务一：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换 ### 代码 main.cpp ```C #include #include #define PIN 8 #define NUMPIXELS 10 Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() {     // write your initialization code here     pixels.begin(); } void loop() {     // write your code here     static uint8_t led_num = 0;     static uint32_t colors[7] = {0x0A0000, 0x000A00, 0x00000A, 0x050500, 0x050005, 0x000505, 0x040304};     static uint8_t color_num = 0;     static Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);     pixels.clear();     pixels.setPixelColor(led_num, colors[color_num]);     pixels.show();     led_num++;     if (led_num == NUMPIXELS) {         led_num = 0;         color_num++;         if (color_num == 7)             color_num = 0;     }     delay(100); } ``` ### 流程图 ```flow init=>start: 资源初始化 led=>operation: 点亮第一个LED后等待1s nextled=>operation: 熄灭所有LED然后点亮下一个LED后等待1s round=>condition: 检查是否为最后一个LED color=>operation: 切换颜色并从第一个LED开始点亮 st=>start: 用户登陆 op=>operation: 登陆操作 cond=>condition: 登陆成功 Yes or No? e=>end: 进入后台 init->led->nextled->round round(yes)->color round(no)->nextled color->nextled ``` ### 实物图 动态视频请查看文章后的链接 ## 基础任务二：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度 根据Adafruit官方在Github上发布的原理图和CircuitPython库的代码可以得出引脚电压与温度、光照之间的关系。 ### 代码 main.cpp ```C #include #include #include "Sensor.h" #define PIN 8 #define NUMPIXELS 10 Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() {     // write your initialization code here     Serial.begin(115200);     pixels.begin(); } void loop() {     // write your code here     const double temperature = get_temperature(A9);     const double photocell = get_photocell(A8);     pixels.clear();     if (temperature < 14) {         pixels.setPixelColor(5, 0, 0, 10);     } else if (temperature < 18 && temperature >= 14) {         pixels.setPixelColor(6, 0, 5, 5);     } else if (temperature >= 18 && temperature 26 && temperature 30) {         pixels.setPixelColor(9, 10, 0, 0);     }     if (photocell > 1000) {         pixels.setPixelColor(0, 10, 0, 0);     } else if (photocell > 500 && photocell = 200 && photocell = 50 && photocell < 200) {         pixels.setPixelColor(3, 0, 5, 5);     } else if (photocell < 50) {         pixels.setPixelColor(4, 0, 0, 10);     }     pixels.show();     Serial.print("temperature:" + String(temperature) + "℃\n" + "photocell:" + String(photocell) + "lux\n");     delay(1000); } ``` Sensor.h ```C // // Created by SLCTX on 24-7-30. // #ifndef SENSOR_H #define SENSOR_H #include #define R_T2 10000 #define B 3380000 #define T2 25 double get_temperature(uint32_t pin); double get_photocell(uint32_t pin); #endif //SENSOR_H ``` Sensor.cpp ```C // // Created by SLCTX on 24-7-30. // #include "Sensor.h" double get_temperature(const uint32_t pin) {     return 1.0/(log(1023.0/analogRead(pin)-1)/3950.0+1.0/(273.15+25))-273.15; } double get_photocell(const uint32_t pin) {     return analogRead(pin)*3.3/1023.0/2.9*3446; } ``` ### 流程图 ```flow init=>start: 资源初始化 read=>operation: 读取光照亮度和温度 led=>operation: 根据亮度和温度点亮相应的LED wait=>operation: 等待1秒 st=>start: 用户登陆 op=>operation: 登陆操作 cond=>condition: 登陆成功 Yes or No? e=>end: 进入后台 init->read->led->wait->read ``` ### 实物图 动态视频请查看文章后的链接 ## 基础任务三：接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示，检测到入侵时，发起声音报警 根据Adafruit发布的原理图可以看出在红外接受器到处理器之间有一解码器，由于时间原因没能编写出可用的编码逻辑与解码逻辑，故采用外部的超声波传感器进行接近检测。 ### 代码 main.cpp ```C #include #include #include "Ultrasonic.h" #define PIN 8 #define NUMPIXELS 10 Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() {     // write your initialization code here     Serial.begin(115200);     pixels.begin();     pinMode(A0,OUTPUT); } void loop() {     // write your code here     static int time = 0;     static bool sound = false;     if (time == 1000) {         double distance = getDistance(A2, A1);         pixels.clear();         for (uint8_t tmp = 0, distance_level = distance > 100 ? 9 : distance / 10; tmp operation: 读取距离 led=>operation: 点亮对应的LED distance=>condition: 判断距离是否在警报线以下 sound=>operation: 驱动扬声器报警 wait=>operation: 等待1秒 st=>start: 用户登陆 op=>operation: 登陆操作 cond=>condition: 登陆成功 Yes or No? e=>end: 进入后台 init->read->led->distance distance(yes)->sound->wait distance(no)->wait wait->read ``` ### 实物图 动态视频请查看文章后的链接 ## 进阶任务：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果 板载的加速度传感器型号为LIS3DH。该传感器使用I2C与处理器进行连接，使用I2C通信以获取加速度数据。 ### 代码 main.cpp ```C #include #include #include "Acceleration.h" #define PIN 8 #define NUMPIXELS 10 Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() {     // write your initialization code here     Serial.begin(115200);     pixels.begin();     if (!init_acceleration()) {         Serial.println("ERROR");     } } void loop() {     // write your code here     std::array data = get_acceleration();     double length = sqrt(pow(data[0], 2) + pow(data[1], 2));     int degree = atan(-1 * data[0] / data[1]) / M_PI * 180;     degree += data[0] * data[1] >= 0 ? 180 : 0;     pixels.clear();     if (degree >= 15 && degree operation: 点亮对应的LED wait=>operation: 等待1秒 st=>start: 用户登陆 op=>operation: 登陆操作 cond=>condition: 登陆成功 Yes or No? e=>end: 进入后台 init->read->led->wait->read wait->read ``` ### 实物图 动态视频请查看文章后的链接 ## 创意任务二：章鱼哥——章鱼哥的触角根据环境声音的大小，章鱼哥的触角可舒展或者收缩 由于板载麦克风使用了MEMS麦克风，需要大量的计算才能获得声音大小，于是使用了Adafruit Zero PDM Library库来计算声音大小。使用Servo库来控制舵机。 ### 代码 main.cpp ```C #include #include #include #include "Volume.h" #define PIN 8 #define NUMPIXELS 10 Adafruit_ZeroPDM pdm = Adafruit_ZeroPDM(34, 35); uint16_t sincfilter[DECIMATION] = {     0, 2, 9, 21, 39, 63, 94, 132, 179, 236, 302, 379, 467, 565, 674, 792, 920, 1055, 1196, 1341, 1487, 1633, 1776, 1913,     2042, 2159, 2263, 2352, 2422, 2474, 2506, 2516, 2506, 2474, 2422, 2352, 2263, 2159, 2042, 1913, 1776, 1633, 1487,     1341, 1196, 1055, 920, 792, 674, 565, 467, 379, 302, 236, 179, 132, 94, 63, 39, 21, 9, 2, 0, 0 }; Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); Servo servo; int time = 0; int max_volume = 0; void setup() {     // write your initialization code here     Serial1.begin(115200);     Serial1.println("init");     pixels.begin();     servo.attach(A1);     if (!init_volume(pdm)) {         Serial1.println("volume init failed.");         while (1);     } } void loop() {     // write your code here     uint8_t num;     int volume = get_volume(pdm, sincfilter);     if (volume > max_volume) {         max_volume = volume;     }     if (time >= 0) {         time++;         if (time < max_volume / 165) {             if (max_volume / 3300 > 3) {                 servo.writeMicroseconds(1000);             }         } else {             time = -1;         }     } else {         time--;         if (time > -max_volume / 165) {             if (max_volume / 3300 > 3) {                 servo.writeMicroseconds(2000);             }         } else {             time = 0;             servo.writeMicroseconds(1500);             max_volume = 0;         }     }     num = abs((volume)/3300);     pixels.clear();     for (int tmp = 0; tmp >= 1;             }         )     }     return runningsum - 32768; } ``` ### 流程图 ```flow init=>start: 资源初始化 read=>operation: 读取声音大小 led=>operation: 点亮对应的LED servo=>operation: 驱动舵机 wait=>operation: 等待0.1秒 st=>start: 用户登陆 op=>operation: 登陆操作 cond=>condition: 登陆成功 Yes or No? e=>end: 进入后台 init->read->led->servo->wait->read ``` ### 实物图 动态视频请查看文章后的链接 # 感想 Adafruit Circuit Playground Express是个非常有趣且外设丰富的开发板，同时支持arduino、circuitpython、makecode等多种开发语言适合各种群体。在这个活动中学习到了很多开发知识。祝愿EEWROLD的活动能越办越好。 # 资源 ## 代码 [任务代码](https://download.eeworld.com.cn/detail/%E8%A5%BF%E7%94%B5%E5%B0%8F%E5%AD%A6%E5%83%A7/634228 "任务代码") ## 视频 [演示视频](https://training.eeworld.com.cn/video/40794 "演示视频")

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