「BXY」掌控板 高中信息技术教程—防盗警报系统
一、实践情境人随着社会的不断发展、科学技术的进步，人们的生活水平也有了极大的提高，私有财产也在无形中慢慢增多，因此人们对家庭防盗系统提出新的要求。为此，在这节课上，我们将设计一个防盗警报系统，能够在家中闯入不速之客时报警提醒我们。
## 二、实践目标
本实践项目运用两块掌控板作为智能终端，结合红外线光电开关来实现人的检测和警报功能。
## 三、知识目标
1. 认识红外线光电开关；
2. 理解红外线光电开关的使用和接线方法，能根据连线图进行实物连接；
3. 掌握以掌控板为智能终端，通过BXY软件编写代码采集红外线光电开关反馈数据的方法；
4. 掌握以掌控板为智能终端，通过BXY软件编写代码实现两块主控板之间的数据传送.
## 四、实践准备
### 硬件清单
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|[掌控板](https://www.dfrobot.com.cn/goods-1902.html)x1 |(https://www.dfrobot.com.cn/goods-1966.html)x1 |[红外线光电开关](https://www.dfrobot.com.cn/goods-1513.html) x1 | (https://www.dfrobot.com.cn/goods-2843.html)x1|
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### 软件使用：(https://bxy.dfrobot.com.cn/)
#### 知识链接
- 红外线光电开关
> **简介**：红外线光电开关是一款通过红外测距的检测开关，检测障碍距离为0-2m，可通过调节螺母进行调节。模块抗干扰能力强，检测反应灵敏。它可以应用于很多方面，如电子门童、自动门、停车位检测等。红外线光电开关可用于各种应用场合，在使用红外线光电开关时，应注意环境条件，以使红外线光电开关能够正常可靠的工作。红外线光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应避免将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。
## 五、实践过程
在本项目中，我们将利用两块掌控板和红外线光电开关，分三步设计一个防盗报警系统。系统中，一块掌控板通过红外线光电传感器检测人并将数据发送出来，另一块掌控板接收数据并实现警报功能。
1. 实时检测红外数据
2. 发送数据
3. 接收数据
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### 任务1：红外数据实时检测
#### 1、硬件搭建
**STEP1**：将一块掌控板插入I/O扩展板，注意正反
**STEP2**：按下图通过连接线将红外线光电开关接入扩展板。
**STEP3**：通过USB连接线将掌控板接到计算机。
#### 2、软件编写
**STEP1**：软件设置
1、创建与保存项目文件
（1）启动BXY编程软件，选择主控类型“掌控板”。
（2）新建项目，保存并命名为“z5.1”。
**STEP2**：程序编写
```
from mpython import * # 导入mpython模块
import time
p8=MPythonPin(8,PinMode.IN) #将引脚(P8)设置为"PinMode.IN"模式
while True:
value=p8.read_digital() # 读取P8引脚的数字输入
oled.DispChar("Button_a:%d" %value,30,20) # 显示至oled上
oled.show() # 刷新
oled.fill(0) # 清屏
time.sleep(0.1)
```
#### 3、运行调试
**STEP1**：点击“烧录”上传程序并运行
观察掌控板，我们可以发现当红外线光电开关前有障碍物时，屏幕显示的值为0，而当开关前空无一物时，屏幕则显示数值1。
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### 任务2：发送红外数据
在上个任务中，我们已经成功借助红外线光电开关来实现人的检测。当有人经过时，传感器的反馈值会由1变为0。但刚才我们仅仅是在软件终端显示了数据。接下来我们需要将数据发送出来，以便后续另一块掌控板接收数据并反馈。
#### 1、软件编写
**STEP1**：软件设置
1、创建与保存项目文件
（1）启动BXY编程软件，选择主控类型“掌控板”。
（2）新建项目，保存并命名为“z5.2”。
**STEP2**：程序编写
```
from mpython import *
import time
import radio
p8=MPythonPin(8,PinMode.IN)
# 实例化MPythonPin,将引脚(P8)设置为"PinMode.IN"模式
radio.on()
radio.config(channel = 7)
while True:
alarm=p8.read_digital()
if alarm == 0:
radio.send("Warning")
oled.DispChar("nonnono" ,30,20)
oled.show()
oled.fill(0)
else:
radio.send("Safe")
oled.DispChar("okokok" ,30,20)
oled.show()
oled.fill(0)
```
> 注：关于radio的介绍可见附录1
#### 2、运行调试
**STEP1**：点击“烧录”上传程序并运行
观察掌控板，我们可以发现当有人从红外线光电开关前经过时，屏幕显示“nonono”。当人离开后，屏幕则显示“okokok”
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### 任务3：接收红外数据
在之前的任务中，我们已经利用红外线光电传感器实现了人的检测并将数据发送出来，接下来，我们还需使另一个掌控板接收数据并模拟警报功能。
#### 1、软件编写
**STEP1**：软件设置
1、创建与保存项目文件
（1）启动BXY编程软件，选择主控类型“掌控板”。
（2）新建项目，保存并命名为“z5.3”。
**STEP2**：程序编写
```
from mpython import *
import radio
import _thread
radio.on()
radio.config(channel=7) # radio通道设置
def rec_loop(): # radio接收循环
while True:
value=radio.receive() # radio 接收数据,返回msg
if value: # 当接收到数据时显示
oled.DispChar(value,30,20)
oled.show()
oled.fill(0)
_thread.start_new_thread(rec_loop, ())
```
#### 2、运行调试
**STEP1**：更换掌控板
**STEP2**：上传且运行程序，并使两块掌控板都通电
红外光电开关前无障碍物时，发射端掌控板屏幕显示okokok，接收端掌控板屏幕显示Safe。
发射端红外光电开关前有障碍物时，发射端掌控板屏幕显示nonono，接收端掌控板屏幕显示Warning。
## 六、延伸拓展
拿出手中的红外线光电开关，测试当它前方距离多少时会触发？检测每次测试结果是否相同，想一想这是为什么呢？
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## 附录
### 附录1：扩展阅读
- radio无线广播相关功能
> **简介**：radio 模块提供无线广播功能，支持13 频道（Channel），在相同的频道（Channel）内能接收到成员发出的广播消息，适合10米范围内的多板组网的通讯。
要使用此模块首先需要：
- import radio
> 函数
- radio.on()
> 开启无线功能
- radio.off()
> 关闭无线功能
- radio.config(channel)
> 配置无线参数
> channel (int): 无线通道,范围1~13
- radio.receive()
> 接收无线广播消息,消息以字符串形式返回。最大可接收250字节数据。如果没有接收到消息,则返回 None 。当 receive 内参数为 True ,即 receive(True) ,返回(msg,mac)的二元组。默认缺省 receive(False) ,即只返回msg。
- radio.send()
> 发送无线广播消息,发送数据类型为字符串。当发送成功后返回True,否则返回False。
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