SmartNode与物联网:项目1-1 控制LED

学习目标:

  • 认识Smart_Node及其界面,了解Smart_Node的编程特点;
  • 理解并能正确完成按按钮控制的LED灯的制作;
  • 认识扩展板的针脚和按钮、LED等模块的连接。

一、项目描述

顾名思义,物联网就是物物相连的网络。要学会通过网络控制万物,首先要从点亮一个LED开始。我们用爱迪生完成的第一个项目,就是用按钮控制LED的开和关。

image001

图 1 灯

二、项目分析

这是一个很简单的项目,只需要当按钮按下时触发LED就可以实现,硬件部分除了Edison和扩展板外,还需要按钮和LED灯即可。项目分析可参考下表 1所示:

项目名称 按钮控制的LED灯
项目功能 当按钮按下触发LED灯,LED灯变亮;当按钮离开时,再次触发LED灯,LED灯熄灭
器材清单 按钮、LED灯
工作流程  image003

表 1 “按钮控制的LED灯”项目分析

三、基础知识

(一)爱迪生

Intel Edison核心是一款22纳米的凌动系统(代号Silvermont),基本信息是:双核500M处理器+独立MCU、1G DDR3 内存、4G EMMC存储、WIFI、蓝牙,这些都作为SOC方案封装在一个芯片里面。 整个核心部分浓缩到只有邮票大小(开发板左下角那个小块块是核心,可以拆下来单独用),小到令人难以置信。

小是小,但是功能不若,使用Edison可以完成很多不可思议的创造。例如图2和图3所示。

image005 image007

图2 Edison板                                   图3 使用Edison的制作智能水杯

(二)Smart_Node

Smart Node是创客大爆炸针对没有开发经验的智能硬件开发者,在Node-Red的基础上开发的一款在线图形化编程工具。Smart Node的操作流程极其简单。开发人员不需要下载程序, 只需要支持Smart Node的开发板和一个连接上Wifi的浏览器,就能开始对智能硬件进行设计开发。编程流程分为拖拽所需功能(drag&drop)、配置 (configure)、连接(link)、运行(done)4步,在输入相关参数的基础上,将各功能模块按照逻辑连接在一起,通过部署让程序在开发板上运行,基本的硬件模型就可以完成。

Smart_Node操作界面如下图 4所示。Smart_Node界面主要由三大部分组成:1.节点区;2.节点编辑区;3.信息显示和调试区。用户可以在节点区去拖拽所需节点进入节点编辑区,在节点编辑区进行配置和连接,点击“部署”可以上传程序最后在信息显示和调试区进行调试。

image009

图 4 Smart_Node的界面

 

四、实现过程

(一)硬件连接

我们将Edison、按钮和LED连接起来,在这里我们将按钮连接到数字口11,LED灯连接到数字口5,如下图 5所示。

image011

图 5 “按钮控制的LED灯”的连接图

  • 流程设计

为了实现“按钮控制LED灯”的制作,我们需要引入按钮节点和LED节点,然后将节点连起来,触发按钮使LED灯工作。参考程序如图 6所示。

image013

图 6 “按钮控制的LED灯”的程序

  • 节点设置

按钮作为整个程序运行的起来,重要性不言而喻。双击之后会出现如下图 7所示的界面,根据自己的需要,我们可以设置数字口为11,触发时间设置为500毫秒。

 image014  image016

图 7 按钮节点及其设置

image018

LED节点的设置比较简单,根据需求只需要对数字口进行设置即可,在本案例中我们设置为数字口5,如图 8所示。

 

 image019  image021

图 8  LED节点及其设置

通过对以上节点的设置,将各个节点连接起来,就可以实现我们“按钮控制LED灯”的程序编写。

  • 效果测试

点击“部署”按钮,按下按钮后可以观察LED灯是否正常工作。需要注意的是,只有当按钮按下的时间超过impulse(触发)时间,按钮才能触发下一节点。如果不能产生预期的效果,可以老师或同学交流问题所在。最后分享自己的作品和经验。

 

  • 挑战自我

“按钮控制的LED灯”很简单吧,Smart_Node包含了触摸传感器等丰富的节点,除了使用按钮外,我们还可以使用别的节点控制LED吗?同学们,动手试试吧。

 

六、扩展阅读

针脚原有多种解释,现在我们常指的是硬件芯片向外提供的接口方式,由于采用的是针式接口,所以称为针脚。

Edison使用DFRobot扩展板V7,扩展板V7共有18个针脚,为了方便用户使用,扩展板V7开发者将三线合一,只需要将连接线插入针脚即可。针脚主要功能如表2所示:

表2 针脚的功能

针脚 功能 针脚 功能 针脚 功能
A0 A1

A2 A3

A4 A5

 

模拟输入

D2 D4 D7 D8 D13 数字输入

数字输出

 

RX TX

 

 

串口

D3 D5 D6

D9 D10 D11 D12

数字输入和输出

模拟输出

 

注:

  • 数字针脚0(RX)和1(TX)用于计算机和Edison之间的通信,其中数字针脚0用于接收信号,数字针脚1用于发送信号,所以在接线的时候数字针脚0和1不要接。
  • 数字输入(DI)和数字输出(DO)都属于二进制值输入和输出。例如开关接通是1,断开是0。

模拟输入(AI)和模拟输出(AO)则为多个连续变化的状态。例如使用温度传感器获取外界的温度,则需要使用模拟输入,制作了呼吸灯(灯的亮度渐变)则需要使用模拟输出。在DFRobot硬件模块中,模拟输入取值的范围是:0~1023,模拟输出取值的范围是:0~255。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

跳至工具栏