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本帖最后由 cyz6668 于 2024-9-29 13:04 编辑         大家好，我是cyz6668，今天向大家分享一下我参与Follow me第一期的任务汇总。汇总视频见【【Follow me第二季第一期】任务汇总（by cyz6668）-【Follow me第二季第一期】任务汇总（by cyz6668）-EEWORLD大学堂】。         项目简介：搭配必购板子Adafruit Circuit Playground Express完成下方任务。         入门任务（必做）：开发环境搭建，板载LED点亮           基础任务一（必做）：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换         基础任务二（必做）：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度         基础任务三（必做）：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         进阶任务（必做）：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果         创意任务：有创意的可穿戴装饰——可结合多种传感器和灯光效果展示                 物料图片：主要用了开发板Adafruit Circuit Playground Express。                    设计思路分开任务详细介绍。         本期任务使用的是Adafruit这块开发板，我选择使用Circuit Python对它进行开发。 1. 入门任务：开发环境的搭建和板载LED的点亮         见【【Follow me第二季第1期】 入门任务：板载LED点亮以及跑马灯效果 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)】。         首先我们需要下载好烧录所需的.uf2文件和CircuitPython固件库。下载好以后我们将开发板通过USB连接到电脑，电脑识别出新的驱动器CPLAYBOOT，这标志着连接成功。 将之前下载好的.uf2文件复制到驱动器中，等待一段时间，板子呈现红灯全亮的状态，并且之前的驱动器弹出并且重新被识别为CIRCUITPY，即可烧录Python程序。         之后我们下载本地的Mu Editor用于编写开发板的代码，选择使用Circuit Python，开发环境就搭建完成了。之后将下载好的固件库复制到板子中，这些都是Circuit Playground Library中的函数，提供了各种功能和参考例程。后续的任务都会基于此进行。         我们试着点亮一下板载LED，代码如下： from adafruit_circuitplayground import cp while True: cp.red_led =True         实现板载LED灯的点亮效果如下，可以看到D13位置的LED灯点亮。 2. 基础任务一（必做）：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换         ·见【【Follow me第二季第1期】 入门任务：板载LED点亮以及跑马灯效果 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)】。         这部分任务需要使用到板子外围的一圈LED灯，并且依次去点亮并赋予不同的颜色。我们使用如下代码亮灯，其中i表示需要点亮的LED灯的编号，三元数组(R,G,B)用于设置灯的颜色。 为了方便实现跑马灯的颜色变换，我们预先设置了一个颜色的列表color，用于存储可能用到的颜色，然后只需要每一盏灯按顺序依次取一种颜色即可，超过取色的列表范围就从头开始取。同时在每一次循环中，LED灯的起始颜色会更新为颜色列表中的下一个颜色，这样，整个LED灯带就会呈现出流动的光效。         具体的代码如下： from adafruit_circuitplayground import cp cp.pixels.brightness = 0.1 num_pixels = 10 colors = [(255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255), (255, 255, 0), (255, 0, 255),            (0, 255, 255), (255, 127, 0), (127, 255, 0), (127, 0, 255), (0, 127, 255)] while True:     for i in range(num_pixels):         start_color = i         for j in range(num_pixels):             cp.pixels[j] = colors[(i+j)%10] 3. 基础任务二（必做）：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度         见【【Follow me第二季第1期】 普通任务：光照传感器和温度传感器 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)】。         这个任务主要涉及温度和光照传感器的使用。         首先是光照传感器，通过cp.light就可以读取光照传感器采集的数值。此外，教程进一步提供了一个量化光照强度并转换为LED亮灯数量的函数示例。此函数将传感器读数转换为0到9之间的整数，代表亮灯的数量。         其次再看温度传感器，使用的方法和光照传感器是一样的，通过cp.temperature，可以获取以摄氏度为单位的温度读数。同样地，为了量化温度读数，教程推荐了另一种方法。这种方法不仅直观，而且具有更高的通用性和可复用性，便于迁移至其他传感器的应用。         回到实际的任务，我们先通过以下的代码，打印一下当前的光照强度和温度，作为我们设置的舒适温度的标准。可以看到光照强度大约是160左右，温度是26℃左右。基于此，我们设定了光照的上限为200，下限为100；温度的上限为30℃，下限为24℃。         我们对量化函数进行了合并，分别用左右两侧各5盏LED来分别量化表示光照和温度。同时考虑到实际的采集值可能会超过我们设置的阈值，防止两边亮灯互相干扰，此函数限制了亮灯数量的最大值为5，确保了LED显示的一致性和直观性。         LED灯的状态更新通过编写专门的函数实现，该函数不仅考虑了LED灯的编号顺序，还通过颜色编码区分了不同的环境状态。光照部分都亮白灯；温度部分，适宜温度时亮绿灯，低于适宜温度时亮蓝灯，高于适宜温度时亮红灯，以示区别。         最后在主循环中去调用这个更新LED状态的函数，将所有的灯按照更新好的状态点亮。我们可以看到左边的温度指示灯和右边的光照指示灯被点亮，视频中也演示了当用手指遮挡光线或者触碰温度传感器，改变光照强度和温度的时候，出现的指示灯数量变化。         具体的代码如下： import time from adafruit_circuitplayground import cp cp.pixels.auto_write = False cp.pixels.brightness = 0.1 minimum_light = 0 maximum_light = 200 minimum_temp = 25 maximum_temp = 32 pixels = [0] * 10 def scale_range(value, minimum_value, maximum_value): return min(int((value - minimum_value) / (maximum_value - minimum_value) * 5), 5) def update_leds(peak_light, peak_temp): for i in range(10): pixels[i] = (0, 0, 0) for i in range(peak_light): pixels[i] = (255, 255, 255) if peak_temp < 3: temp_color = (0, 0, 255) elif peak_temp == 3: temp_color = (0, 255, 0) else: temp_color = (255, 0, 0) for i in range(10 - peak_temp, 10): pixels[i] = temp_color return pixels while True: print((cp.light,cp.temperature)) peak_light = scale_range(cp.light, minimum_light, maximum_light) peak_temp = scale_range(cp.temperature, minimum_temp, maximum_temp) pixels = update_leds(peak_light, peak_temp) for i in range(10): cp.pixels[i] = pixels[i] cp.pixels.show() time.sleep(0.05) 4. 基础任务三（必做）：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         见【【Follow me第二季第1期】 普通任务：光照传感器和温度传感器 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)】。         我们的设计思路是通过固定光源照射开发板，并点亮板上所有LED灯来模拟环境光照。当物体接近时，会遮挡外部光源，导致光照传感器只能接收到来自板载LED的光，从而读数下降。相反，当物体非常接近时，其表面的反射作用会增强传感器的读数。基于这一原理，我们设定了当传感器读数异常升高时，触发蜂鸣器发出警报。         我们编写了以下代码来记录和绘制光照强度的变化曲线。在无遮挡和正常遮挡的情况下，光照传感器的采样值相对比较稳定，分别是120左右和5左右。但是当物体非常接近时，尽管光照传感器采样值出现增大，最大值可以超过250。我们将250设置为安全距离，但是因为物体移动或者不平整等原因，导致比较大的波动，可能会出现一些误判断的情况。         完整的代码如下： import time from adafruit_circuitplayground import cp while True: if cp.light < 140: for i in range(10): cp.pixels[i] = (0, 0, 255) cp.pixels.show() elif cp.light > 250: for i in range(10): cp.pixels[i] = (255, 0, 0) cp.pixels.show() cp.play_file("dip.wav") else: for i in range(10): cp.pixels[i] = (0, 255, 0) cp.pixels.show() time.sleep(0.01)         在无遮挡时，LED显示绿色；当物体遮挡但距离较远时，LED显示蓝色；而当物体非常接近时，LED显示红色，并触发蜂鸣器报警。最终的结果如视频所示。         我们采用硬纸板是可以反光的，从而使得非常接近板子的时候反而能加强光照传感器的读数。此外，由于物体遮挡和接近板子之间必然经过正常光照的中间状态，可能会导致在某些适中距离下出现误判。未来，我们计划进一步研究如何有效利用红外模块，以提高接近检测的准确性和可靠性。 5. 进阶任务（必做）：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果         见【【Follow me第二季第1期】 进阶任务：不倒翁和创意可穿戴装饰 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)】。         我们将使用六轴加速度传感器，以实现一个动态的灯光效果，随着不倒翁的摇摆而变化。         该任务主要需要使用的传感器可以参考教程中的Acceleration部分。通过传感器可以获取x,y,z三轴的读数，这些读数会随着开发板的空间位置和倾斜情况而变化。利用这些参数，我们可以对LED灯的(R,G,B)三元组进行动态调整，以实现不倒翁在晃动过程中呈现出独特的灯光效果。         具体的实现代码已经在教程中提供，我们可以直接采用并进行适当的修改。 from adafruit_circuitplayground import cp while True: R = 0 G = 0 B = 0 x, y, z = cp.acceleration print((x, y, z)) cp.pixels.fill(((R + abs(int(x))), (G + abs(int(y))), (B + abs(int(z)))))         根据不同的倾斜情况的传感器示数，可以调整RGB三色的配比，我们可以根据不同的倾斜情况实现不同的颜色变化。例如，当开发板平放时，灯光可以呈现蓝色；当板子垂直放置时，灯光可以呈现绿色；而当板子垂直后旋转，灯光则可以转变为红色。在视频演示中，我们可以观察到随着开发板的晃动，灯光效果随之不断变化。 6. 创意任务一：有创意的可穿戴装饰——可结合多种传感器和灯光效果展示         见【【Follow me第二季第1期】 进阶任务：不倒翁和创意可穿戴装饰 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)】。         我们设计了一款独特的可穿戴装饰，它不仅拥有绚丽的灯光效果，还具备音乐播放功能，让你在黑夜中也能享受快乐时光。这款装饰巧妙地结合了开发板的LED灯、蜂鸣器以及开关，为用户提供了丰富的互动体验。         在这款装饰中，我们使用了板载的LED灯和蜂鸣器，以及一个拨动开关和两个按键开关B。拨动开关用于在两种模式之间切换，而按键开关B则用于改变蜂鸣器的音调，使其能够演奏旋律。         当拨动开关置右时，LED灯进入自动变色模式。当拨动开关置左时，LED灯进入手动变色模式。此时，用户可以通过按下按键B来改变LED灯的颜色，同时蜂鸣器会播放预设的音调。通过连续长按按键B，可以实现蜂鸣器播放旋律，并且LED灯随着旋律顺滑地变换颜色。         以下是具体的代码实现，首先介绍如何实现LED灯的顺滑切换。         我们预设了一个RGB颜色的允许取值范围，以确保选取的颜色都是相对正色。然后，我们编写了一个颜色更新函数，每次只从R,G,B三个通道中随机选择一个进行参数在允许的取值内随机改变，这样就保证了连续两个颜色之间不会产生特别大的差异。同时，在每一次颜色改变后，我们都会检查RGB三者是否同时取到了0，如果是，则会将这一次改变的通道在除了0以外的值内重新随机选择。         其次我们介绍如何实现蜂鸣器的旋律播放。我们根据乐谱C调中低音do到高音do的频率，将一首乐曲Funky Town（鸡块旋转小曲）的旋律转换成频率的列表。每次检测到按键B被按下，蜂鸣器自动播放下一个音调。当按键B被长按时，就实现了旋律的连续播放。         最终把两者结合起来，具体代码如下： import time import random from adafruit_circuitplayground import cp color_values = [0, 63, 127, 191, 255] current_color = [255, 255, 255] cp.pixels.brightness = 0.1 tone_list = [454,454,422,454,-1,358,-1,358,454,550,518,454,              358,358,326,358,-1,262,-1,262,358,454,422,358] def change_color(current_color): channels = ['R', 'G', 'B'] channel = random.choice(channels) new_value = random.choice(color_values) if channel == 'R': current_color[0] = new_value elif channel == 'G': current_color[1] = new_value else: current_color[2] = new_value if current_color == [0, 0, 0]: new_value = random.choice(color_values[1:]) if channel == 'R': current_color[0] = new_value elif channel == 'G': current_color[1] = new_value else: current_color[2] = new_value return current_color flag = 0    while True: for i in range(10): cp.pixels[i] = current_color if cp.switch:     current_color  = current_color     if cp.button_b: cp.play_tone(tone_list[flag], 0.1) current_color = change_color(current_color) flag = (flag + 1)%24 else:     flag = 0     current_color = change_color(current_color) cp.pixels.show() time.sleep(0.1)         在视频演示中，我们可以看到，当拨动开关置右时，LED灯自动切换颜色；当拨动开关置左且按键B被按下时，LED灯手动切换颜色，同时蜂鸣器播放旋律。这一互动体验不仅增加了装饰的趣味性，也提升了用户的参与感。 对本次活动的心得体会与建议： 参加这次电子开发板试玩活动，我收获颇丰。 我的技术水平通过这次学习得到提升，我通过实际操作，我对这款开发板的特性和使用方法有了全面的了解，提升了我的硬件编程和调试技能。 对我的创新思维也有启发作用。看到其他同学的创意项目，激发了我的创新思维，启发我在未来的项目中尝试更多新的想法。 团队合作：通过与小组成员的合作，我学会了如何在团队中有效沟通和协作，这对于任何项目都是非常重要的。 社区交流：活动中认识了很多志同道合的朋友，建立了宝贵的联系。这些交流不仅有助于技术上的成长，也为未来可能的合作打下了基础。 总之，这次活动不仅让我学到了新的知识和技术，更重要的是激发了我对电子开发的热情。我相信这些经验和心得将对我的未来发展大有裨益。 我希望后面可以推出更多相关的活动，更高难度的工作，并且可以有相关更详尽的课程学习。         以上就是这次任务的汇报，代码暂时还没有通过审核，附在帖子后面了，欢迎大家批评指正！         

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        继续来挑战一下进阶任务和创意任务。 1. 进阶任务（必做）：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果         在本次进阶任务中，我们将探索Adafruit开发板的六轴加速度传感器，以实现一个动态的灯光效果，随着不倒翁的摇摆而变化。这一任务的核心在于理解并应用加速度传感器的读数，以控制LED灯的颜色变化。         该任务主要需要使用的传感器可以参考教程中的Acceleration部分【Acceleration | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】，通过cp.acceleration就可以获取传感器的x,y,z三轴的读数。虽然这些读数可能初看起来有些抽象，但它们实际上代表了开发板在空间中的位置和倾斜角度。这些读数会随着开发板的空间位置和倾斜情况而变化，为我们提供了丰富的数据来驱动灯光效果的变化。         利用这些参数，我们可以对LED灯的(R,G,B)三元组进行动态调整，以实现不倒翁在晃动过程中呈现出独特的灯光效果。具体的实现代码已经在教程中提供，我们可以直接采用并进行适当的修改，如下所示： from adafruit_circuitplayground import cp while True:     R = 0     G = 0     B = 0     x, y, z = cp.acceleration     print((x, y, z))     cp.pixels.fill(((R + abs(int(x))), (G + abs(int(y))), (B + abs(int(z)))))         根据不同的倾斜情况的传感器示数，可以调整RGB三色的配比，我们可以根据不同的倾斜情况实现不同的颜色变化。例如，当开发板平放时，灯光可以呈现蓝色；当板子垂直放置时，灯光可以呈现绿色；而当板子垂直后旋转，灯光则可以转变为红色。在视频演示中，我们可以观察到随着开发板的晃动，灯光效果随之不断变化，为不倒翁增添了一份动态的美感。         视频演示见视频的前半部分。 2. 创意任务一：有创意的可穿戴装饰——可结合多种传感器和灯光效果展示         我们设计了一款独特的可穿戴装饰，它不仅拥有绚丽的灯光效果，还具备音乐播放功能，让你在黑夜中也能享受快乐时光。这款装饰巧妙地结合了开发板的LED灯、蜂鸣器以及开关，为用户提供了丰富的互动体验。         在这款装饰中，我们使用了板载的LED灯和蜂鸣器，以及一个拨动开关和两个按键开关B。拨动开关用于在两种模式之间切换，而按键开关B则用于改变蜂鸣器的音调，使其能够演奏旋律。LED和蜂鸣器的使用在之前的普通任务中都已经介绍过，这里就不再赘述。         简单介绍一下开发板上的两种开关，在教程中分别是Slide Switch【Slide Switch | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】和Buttons【Buttons | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】。         开关的调用非常简单，用cp.switch和cp.button_a(/b)就可以分别访问拨动开关和两个按键开关的状态了。当拨动开关置右时，输出为True；当按键开关按下时，输出同样为True。         接下来分别介绍我们设计的创意装饰的两种不同模式： 当拨动开关置右时，LED灯进入自动变色模式。我们设计了一个颜色变换函数，确保在变色过程中颜色之间的过渡更加平滑，避免了突兀的颜色变化。同时，该模式确保LED灯始终处于点亮状态，不会出现黑色灭灯的情况。 当拨动开关置左时，LED灯进入手动变色模式。此时，用户可以通过按下按键B来改变LED灯的颜色，同时蜂鸣器会播放预设的音调。通过连续长按按键B，可以实现蜂鸣器播放旋律，并且LED灯随着旋律顺滑地变换颜色。         以下是具体的代码实现，首先介绍如何实现LED灯的顺滑切换。         我们预设了一个RGB颜色的允许取值范围，指定为[0, 63, 127, 191, 255]，以确保选取的颜色都是相对正色。然后，我们编写了一个颜色更新函数，每次只从R,G,B三个通道中随机选择一个进行参数在允许的取值内随机改变，这样就保证了连续两个颜色之间不会产生特别大的差异。同时，在每一次颜色改变后，我们都会检查RGB三者是否同时取到了0，如果是，则会将这一次改变的通道在除了0以外的值内重新随机选择。具体的代码如下： color_values = [0, 63, 127, 191, 255] current_color = [255, 255, 255] cp.pixels.brightness = 0.1 def change_color(current_color):     channels = ['R', 'G', 'B']     channel = random.choice(channels)     new_value = random.choice(color_values)     if channel == 'R':         current_color[0] = new_value     elif channel == 'G':         current_color[1] = new_value     else:         current_color[2] = new_value     if current_color == [0, 0, 0]:         new_value = random.choice(color_values[1:])         if channel == 'R':             current_color[0] = new_value         elif channel == 'G':             current_color[1] = new_value         else:             current_color[2] = new_value return current_color while True:     for i in range(10):         cp.pixels[i] = current_color     current_color = change_color(current_color) cp.pixels.show() time.sleep(0.1)         其次我们介绍如何实现蜂鸣器的旋律播放，根据教程中的Play Tone模块，我们可以通过cp.play_tone(262, 0.1)来播放音调，前者表示声音的频率（音高），后者表示持续的时间（应该存在最短的蜂鸣器持续时间，肯定不只0.1秒）。我们根据乐谱C调中低音do到高音do的频率，分别为[262,294,326,358,390,422,454,486]，将一首乐曲Funky Town（鸡块旋转小曲）的旋律转换成频率的列表（列表中-1表示空拍，但是不知道什么原因依旧还有一声杂音）。每次检测到按键B被按下，蜂鸣器自动播放下一个音调。当按键B被长按时，就实现了旋律的连续播放。最终代码如下： tone_list = [454,454,422,454,-1,358,-1,358,454,550,518,454,             358,358,326,358,-1,262,-1,262,358,454,422,358] while True: if cp.switch:     if cp.button_b:         cp.play_tone(tone_list[flag], 0.1)         flag = (flag + 1)%24         最终把两者结合起来，得到的主函数如下： import time import random from adafruit_circuitplayground import cp color_values = [0, 63, 127, 191, 255] current_color = [255, 255, 255] cp.pixels.brightness = 0.1 tone_list = [454,454,422,454,-1,358,-1,358,454,550,518,454,             358,358,326,358,-1,262,-1,262,358,454,422,358] flag = 0    while True:     for i in range(10):         cp.pixels[i] = current_color if cp.switch:     current_color  = current_color     if cp.button_b:         cp.play_tone(tone_list[flag], 0.1)         current_color = change_color(current_color)         flag = (flag + 1)%24 else:     flag = 0     current_color = change_color(current_color) cp.pixels.show() time.sleep(0.1)         在视频演示中，我们可以看到，当拨动开关置右时，LED灯自动切换颜色；当拨动开关置左且按键B被按下时，LED灯手动切换颜色，同时蜂鸣器播放旋律。这一互动体验不仅增加了装饰的趣味性，也提升了用户的参与感。         视频演示见视频的后半部分。         [localvideo]d908620f4fca895e600c0b6d58d9868c[/localvideo]

发表了主题帖： 【Follow me第二季第1期】 普通任务：光照传感器和温度传感器

        本次测评的基础任务主要围绕几种传感器的运用，以实现对环境温度和光照的监测。 1. 基础任务二（必做）：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度         这个任务主要涉及温度和光照传感器的使用。         首先是光照传感器，使用方法可以参考教程Light模块【Light | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】，通过cp.light就可以读取光照传感器采集的数值。         此外，教程进一步提供了一个量化光照强度并转换为LED亮灯数量的函数示例，具体如下： def scale_range(value): return round(value /320*9)         此函数将传感器读数转换为0到9之间的整数，代表亮灯的数量。虽然直观，但我们将在后面的任务中探讨更优化的编写方法。         同时，教程中也提到，可以通过串口把光照传感器采集的数据发送给电脑，这对于后面任务中确定亮灯的阈值非常重要。这个操作也很简单，通过print(cp.light)就可以实现。         其次再看温度传感器，使用的方法和光照传感器是一样的，可以参考教程的Temperature部分【Temperature | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】，通过cp.temperature，我们获取了以摄氏度为单位的温度读数，如果是华氏度还需要自行换算。         同样地，为了量化温度读数，教程推荐了另一种方法，如下： def scale_range(value): return int((value - minimum_temp) / (maximum_temp - minimum_temp) *10)         这种方法不仅直观，而且具有更高的通用性和可复用性，便于迁移至其他传感器的应用。         回到实际的任务，我们先通过以下的代码，打印一下当前的光照强度和温度，作为我们设置的舒适温度的标准。 import time from adafruit_circuitplayground import cp while True: print(cp.light)     print(cp.temperature)     time.sleep(1)         打开串口，输出如下：         可以看到光照强度大约是160左右，温度是26℃左右。基于此，我们设定了光照的上限为200，下限为100；温度的上限为30℃，下限为24℃。为了统一光照和温度的量化表示，我们对量化函数进行了如下优化： def scale_range(value, minimum_value, maximum_value): return min(int((value - minimum_value) / (maximum_value - minimum_value) * 5), 5)         实现对两个计算式的合并，分别用左右两侧各5盏LED来分别量化表示光照和温度。同时考虑到实际的采集值可能会超过我们设置的阈值，防止两边亮灯互相干扰，此函数限制了亮灯数量的最大值为5，确保了LED显示的一致性和直观性。         由于板子上的LED灯编号是按照逆时针编码的，我们用0-4来表示光照，5-9表示温度，光照从0开始依次点亮表示光照逐步增强；与之对称的，温度这一侧需要从9开始依次点亮表示温度增高，实际点灯的顺序与编号顺序相反。         为了方便每次亮灯的顺序，LED灯的状态更新通过编写专门的函数实现，该函数不仅考虑了LED灯的编号顺序，还通过颜色编码区分了不同的环境状态。光照部分都亮白灯；温度部分，适宜温度时亮绿灯，低于适宜温度时亮蓝灯，高于适宜温度时亮红灯，以示区别。更新LED状态的函数如下： def update_leds(peak_light, peak_temp):     for i in range(10):         pixels[i] = (0, 0, 0)     for i in range(peak_light):         pixels[i] = (255, 255, 255)     if peak_temp < 3:         color = (0, 0, 255)     elif peak_temp == 3:         color = (0, 255, 0)     else:         color = (255, 0, 0)     for i in range(10 - peak_temp, 10):         pixels[i] = color     return pixels         最后在主循环中去调用这个更新LED状态的函数，将所有的灯按照更新好的状态点亮，完整的代码如下： import time from adafruit_circuitplayground import cp cp.pixels.auto_write = False cp.pixels.brightness = 0.1 minimum_light = 0 maximum_light = 200 minimum_temp = 25 maximum_temp = 32 pixels = [0] * 10 while True:     print((cp.light,cp.temperature))     peak_light = scale_range(cp.light, minimum_light, maximum_light)     peak_temp = scale_range(cp.temperature, minimum_temp, maximum_temp)     pixels = update_leds(peak_light, peak_temp)     for i in range(10):         cp.pixels[i] = pixels[i] cp.pixels.show() time.sleep(0.05)         我们可以看到左边的温度指示灯和右边的光照指示灯被点亮，视频中也演示了当用手指遮挡光线或者触碰温度传感器，改变光照强度和温度的时候，出现的指示灯数量变化。         视频演示见视频前半部分。 2. 基础任务三（必做）：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         本任务旨在通过设定安全距离，并利用板载LED展示接近状态，同时在检测到入侵行为时发出声音报警。虽然红外传感器以其测量精度而广受推荐，但是翻遍了教程没找到红外传感器模块在哪里调用。虽说看到板子上有TX和RX两个IR的端口，但是例程中给出的似乎是使用他们来进行板间通信的。参考了一下其他朋友的设计报告，还是决定采用光照传感器来做。         我们的设计思路是通过固定光源照射开发板，并点亮板上所有LED灯来模拟环境光照。当物体接近时，会遮挡外部光源，导致光照传感器只能接收到来自板载LED的光，从而读数下降。相反，当物体非常接近时，其表面的反射作用会增强传感器的读数。基于这一原理，我们设定了当传感器读数异常升高时，触发蜂鸣器发出警报。         蜂鸣器的模块参考教程的Play Tone【Play Tone | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】和Play File【Play File | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】部分，无论是通过直接播放音调还是播放音频文件，蜂鸣器都能有效地发出警示声音。         为了深入理解不同距离对光照传感器读数的影响，我们编写了以下代码来记录和绘制光照强度的变化曲线： import time from adafruit_circuitplayground import cp while True:     print((cp.light,)) time.sleep(0.1)         可以看到下图中分别对应正常的光照强度，有遮挡的光照强度，以及当遮挡物非常接近时的光照强度。         在无遮挡和正常遮挡的情况下，光照传感器的采样值相对比较稳定，分别是120左右和5左右。但是当物体非常接近时，尽管光照传感器采样值出现增大，最大值可以超过250。我们将250设置为安全距离，但是因为物体移动或者不平整等原因，导致比较大的波动，可能会出现一些误判断的情况。         我们根据实验数据设定了安全距离阈值为250。在无遮挡时，LED显示绿色；当物体遮挡但距离较远时，LED显示蓝色；而当物体非常接近时，LED显示红色，并触发蜂鸣器报警。以下是具体的代码实现： import time from adafruit_circuitplayground import cp while True: if cp.light < 140: for i in range(10): cp.pixels[i] = (0, 0, 255) cp.pixels.show() elif cp.light > 250: for i in range(10): cp.pixels[i] = (255, 0, 0) cp.pixels.show() cp.play_file("dip.wav") else: for i in range(10): cp.pixels[i] = (0, 255, 0) cp.pixels.show() time.sleep(0.01)         实验结果显示，在物体遮挡光源但距离较远时，板载LED呈现蓝色；而在物体非常接近板子时，LED呈现红色，并伴有蜂鸣器的报警声。如下图所示：         当然我们采用硬纸板是可以反光的，从而使得非常接近板子的时候反而能加强光照传感器的读数。然而，对于非反光材料，这种监测方法可能不再适用。此外，由于物体遮挡和接近板子之间必然经过正常光照的中间状态，可能会导致在某些适中距离下出现误判。         尽管基于光照传感器的接近检测存在一定的局限性，但它为我们提供了一种低成本且易于实现的解决方案。未来，我们计划进一步研究如何有效利用红外模块，以提高接近检测的准确性和可靠性。         视频演示见视频地后半部分。         [localvideo]a55619fea3b5c33fe3db11cb7be302e2[/localvideo]

发表了主题帖： 【Follow me第二季第1期】 入门任务：板载LED点亮以及跑马灯效果

本帖最后由 cyz6668 于 2024-8-27 00:40 编辑         很高兴参加本次的Follow me开发板体验活动，经过一系列的测评任务，我现在已经完成了对Adafruit开发板的初步探索，并准备整理实验结果和上传报告。         以下为记录完整的实验过程： 1. 开发板开箱：         收到的Adafruit开发板外观精美，配件齐全。 2. 入门任务（必做）：开发环境搭建，板载LED点亮         我首先尝试了Makecode的图形化编程，但还是觉得代码编辑器的界面更加顺手一些，最终选择了CircuitPython作为开发语言，因为它提供了丰富的库支持和易于上手的特性。 按照提供的使用指南【Overview | Adafruit Circuit Playground Express | Adafruit Learning System】， 下载好了烧录所需的.uf2文件和CircuitPython固件库。如下：         通过双击开发板的Reset按钮，将开发板置于刷机状态。此时开发板亮起绿灯，电脑识别出新的驱动器CPLAYBOOT，这标志着连接成功。         将之前准备好的.uf2文件复制到驱动器中，等待一段时间，板子呈现红灯全亮的状态，并且之前的驱动器弹出并且重新被识别为CIRCUITPY，即可烧录Python程序。         将下载好的固件库复制到板子中，这些都是Circuit Playground Library中的函数，提供了各种功能和参考例程，只是很多在这次任务中暂时使用不到，等后面会继续研究。         看了一下教程提供的例程代码，好像是有两种不同的调用库函数方式，看到有直接import board，import digitalio这样调用板子不同的输入输出端口或者外设的；也有用from adafruit_circuitplayground import cp，用cp.XX来调用外设的。个人理解上有点像后一种是又额外封装了一层库函数，参考这个CircuitPython Made Easy【Circuit Playground Library | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】         我更倾向于使用后者，因为它提供了更简洁的封装。后续的任务都会基于此，也就是Circuit Playground Library的库函数来进行完成了，两者本质上区别并不大。         板子适配好以后，安装CircuitPython的编译器Mu Editor，在模式中选择CircuitPython，就可以进行代码的编写和烧录。         最简单的点亮板载LED的代码，参考教程中的Red LED【Red LED | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】，将cp.red_led置1即可点亮，代码如下： from adafruit_circuitplayground import cp while True: cp.red_led = True         实现板载LED灯的点亮效果如下，可以看到D13位置的LED灯点亮：         视频演示见视频前半部分。 3. 基础任务一（必做）：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换         这部分任务需要使用到板子外围的一圈LED灯，并且依次去点亮并赋予不同的颜色。参考教程的NeoPixels部分【NeoPixels | CircuitPython Made Easy on Circuit Playground Express and Bluefruit | Adafruit Learning System】，我们可以知道使用如下代码可以亮灯： cp.pixels[i] = (R,G,B)         其中i表示需要点亮的LED灯的编号，三元数组(R,G,B)用于设置灯的颜色。         为了方便实现跑马灯的颜色变换，我们预先设置了一个颜色的列表color，用于存储可能用到的颜色，然后只需要每一盏灯按顺序依次取一种颜色即可，超过取色的列表范围就从头开始取。同时在每一次循环中，LED灯的起始颜色会更新为颜色列表中的下一个颜色，这样，整个LED灯带就会呈现出流动的光效。         代码如下： from adafruit_circuitplayground import cp cp.pixels.brightness = 0.1 num_pixels = 10 colors = [(255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255), (255, 255, 0), (255, 0, 255),            (0, 255, 255), (255, 127, 0), (127, 255, 0), (127, 0, 255), (0, 127, 255)] while True:     for i in range(num_pixels):         start_color = i         for j in range(num_pixels):             cp.pixels[j] = colors[(i+j)%10]         可以看到板上的LED呈现出不同的颜色，如下：         视频演示见视频后半部分，可以看到颜色的变化和流动的效果。         [localvideo]3926d40a5dd4931e5e9e5a377f35864e[/localvideo]