回到顶部 回到顶部
best-icon

行空板物联网项目——智能寄居蟹饲养箱 简单

头像 重楼 2022.07.26 424 0

背景引入

 内容分析: 

通过本课学习走近物联网,了解物联网。通过一个实例来学习物联网的基础知识。通过启发与发现、观察与思考、讨论与体验,让学生逐步了解物联网的应用和应用场景,对未来物联网的开发应用提供一点思考和思路。 本课以小学高段学生有一定的图形化编程能力。对互联网有一定的了解,对物联网的理解还不够深入的同学,通过亲自体验物联网应用技术来给我们解决生活中的问题,并通过讨论设计,发挥自己的想象,去完成自己的拓展。在学中做,做中学。

项目分析:

以家庭寄居蟹饲养为背景,去开发一个实时的温湿度查看,提醒等物联网为基础的控制设备,可以适当拓展一些应用。使用行空板为主控模块,使用mind+图形化编程软件。通过图形化编程来完成。借助行空板、 Mind+以及其他开源软硬件平台,设计并实现具有物联功能的数字系统或 物联网应用,实现感知、交互及控制等有物联特色的功能;让学生在了解物联网基本原理和功能的基础上,探索物联网的创新应用和学习物联网安全等信息科技相关知识。

小知识:

寄居蟹(拉丁学名:Paguridae)又名“白住房”、“干住屋”,主要以螺壳为寄体,寄居的最大螺体最大直径可达15厘米以上。其外形介于虾和蟹之间,多数寄居于螺壳内。体形长,分头胸部及腹部。头胸部具头胸甲,但不覆盖最后胸节。头胸部前部较狭窄,钙化较强,后部扩展较宽,角质或完全膜质,有明显的颈沟。腹部长,曲卷或直伸,少数种宽短,多不对称。 

寄居蟹多产于黄海及南方海域的海岸边,在沙滩和海边的岩石缝里容易发现,有时在竹子节、穗椰子壳、珊瑚、海绵等其它地方也能看到这种有“清道夫”之称的杂食性动物。寄居蟹并未列位于国家重点保护野生动物名录,属于一般保护动物。 

project-image

学习目标 

知识与技能:了解物联网的基础知识。 

过程与方法:通过探究学习来实现物联网的连接。 

情感态度与价值观:通过项目实例开发,激发对科技产品探索热情,提升使用新技术来解决生活问题的能力。

教学重难点 

重点:了解物联网之间的通讯和控制方法。 

难点:学会在实际环境中的综合应用。 

教学准备 

1、硬件器材: 行空板、传感器、杜邦线 

2、软件器材: Mind+软件 

项目方案介绍

项目目标:使用物联网通信实现物物互联,当传感器接收到的数据,通过物联网平台Easy iot来实现相互之间的实时通信。让学生了解物联网中的感知层,网络层和应用层相对应的设备和作用。让学生更好的理解物联网三层结构的基本关系。

操作过程

一、物联网平台搭建

物联网平台有很多,本课使用的是EasyIoT物联网平台(网址https://iot.dfrobot.com.cn/

物联网平台主要实现的是一个网络信息交换和传递的作用。不同的物联网平台大同小异,主要目的就是对于2个物体之间进行信息联系。

打开https://iot.dfrobot.com.cn/网址,注册并登录,在工作间进行设置

 

 1、注册

打开https://iot.dfrobot.com.cn/网址,注册并登录,在工作间进行设置

 

project-image

 2、设置

添加新设备设置数据连接,可以一个订阅中设置,也可以是多个订阅。

ID  pwd  topic 这个3组数据要记录好,在程序中要设置,后面会用到。

project-image

二、硬件搭建

硬件的选择,使用了1块行空板A,连接温湿度传感器做感知层,感知环境的温湿度。

通过自带的WiFi模块去连接物联网平台,物联网平台起到一个网络传输的功能作为网络层。

使用另1块行空板B,实时接收物联网数据,并显示和交互,达到远程提醒应用,实现应用层。

 

同时,行空板B的按钮控制感知控制信号,上传至物联网平台,并被行空板A接收到,控制继电器来实现风扇的开关,来远程应用。

从而实现,物物互联。

project-image
project-image
project-image

三、编程设计

物联网一般是由感知层,网络层和应用层构成,物联网平台实现网络通讯,我们一般把它归为网络层的技术应用。而我们的硬件设备要解决的就是感知层和应用层的功能。

 

感知层一般为感知周围的信息数据。网络层传输数据信号。应用层一般为对于收到的信息进行处理。

 

 

project-image

编程思路

项目编程思路主要为:

通过2块行空板,相互通信来实现温湿度数据的实时监控。以行空板A连接传感器,检测周围环境数据,利用互联网,向物联网平台实时发送数据。行空板B在收到数据后,同步更新行空板B上的环境数据,并做为简单判断,提醒环境异常。 当发现环境异常的情况下,通过控制行空板B的控制按钮,发送数据到物联网平台被行空板A接受到,并做出对应处理。

流程图

初始化信息

project-image

发射端,接收物联网数据流程图

project-image

接收端,处理信息流程图

project-image

编程过程

编程前,先设置一下行空板的网络,USB连接行空板,启动之后,在计算机中输入10.1.2.3 进行连接设置,进行wifi连接,在后面设置物联网的时候需要用到网络。

找到wifi 并输入密码连接,确保以连接,并获得ip。

project-image

打开mind+软件 选择python模式,本课以图形化编程为主,所以选择模块,后期需要上传到行空板,可以复制生成的代码就可以完成。

project-image

选择所需要的库。

project-image
project-image

编写程序。

project-image

在初始化物联网模块中,需要设置物联网ID信息。信息在注册物联网平台时可以查看到。

project-image

为了更好的使用离线上传,可以复制Python到行空板中。

project-image
project-image

切换到行空板界面,进行开启。

project-image
project-image

程序开启后,物联网后台信息,就可以实时查看到。

温度的实时变化信息

project-image

湿度的实时变化信息

project-image

行空板B 编程:

 

project-image

行空板B界面:

project-image

效果展示

 

材料清单

  • 行空板 X2
  • 温湿度传感器 X1
  • 继电器 X1
  • 小风扇 X1

评论

user-avatar