【AI2+IoT】《数据采集和分析》- 项目一：给我发消息之Part 1
## 项目一：给我发消息之Part 1
## CONNECT!App
和你的团队一起开发一个app，可以将信息发送到100米外的你的Microbit上。按下app上的按钮，使Microbit在其LED矩阵上显示图片。
完成后的app将如下所示:
**为了发送信息，你的团队需要了解以下几方面的背景知识:**
* **Microbit是什么？**
Microbit是一种易于使用的实验用小型计算机。它的一侧有25个红色led，另一侧有一个计算机处理器芯片。
* **什么是LED矩阵?**
Microbit的25个小灯显示图片、数字和字母。led可以滚动文本信息并显示简单的动画。
* **什么是蓝牙?**
你可能知道蓝牙是手机向其他设备（如耳机或小型扬声器）发送信息的一种方式。蓝牙通过无线电波发送信息。
* 在Microbit和手机、平板电脑上使用蓝牙。
* 根据你使用的Microbit型号，蓝牙无线电天线是金色或黑色的。(在手机或平板电脑中，天线隐藏在里面。)
* **什么是物联网(IoT)?**
* **数据收集**：为做出重要决策和预测而收集数据的传感器系统。
* **解决现实世界的问题**：物联网是一种用于收集现实世界中事物的数据、分析数据（有时使用人工智能）并使用这些来解决重要问题的方法。例如用更少的资源种植食物，减少建筑物中的能源浪费，或预测洪水以保证人们的安全。有时，物联网（IoT）系统会驱动物理设备，如洒水系统或机械臂。
## 从这里开始
1. 获取App Inventor项目初始代码。
* 该代码可以让你快速连接到Microbit。
* 找到老师提供的文件(Connect_STARTER.aia)或在包含本课程的文件夹中找到的文件。（译注：相关文件请在文末的附件中下载）
* 把文件下载到你电脑的硬盘上。注意保存文件的位置。
* 进入App Inventor AI2 的界面设计和逻辑设计（http://ai2.appinventor.mit.edu）（译注：国内可稳定访问的官方服务器地址：https://code.appinventor.mit.edu/login/ ）
2. 点击“Project”（项目）
3. 选择“从我的计算机导入项目(.aia)”，如图中所示。
4. 导入项目初始文件。
* 单击“选择文件”。
* 选择你存在硬盘上刚下载的文件： **Connect_STARTER.aia**。
* 在界面设计窗口中项目初始文件应该是这样的：
5. 确保蓝牙已开启。
检查你的手机或平板电脑设置，确保蓝牙开启，如下图所示。
* 无需与Microbits配对。你可以忽略蓝牙配对设置。我们将Microbit以“无配对”模式连接到app，所以配对这这一步是不必要的。
6. 在你的手机或平板电脑上设置定位权限
要访问蓝牙，需要你的设备在设置中开启位置权限。原因是一些蓝牙小工具（不是本项目中的Microbits）需要开启蓝牙来为你的设备提供位置。
* 找到设备上的“设置”。
* 在“设置”中，单击“位置”。
* 开启定位
7. 测试代码。
要查看代码的功能，请将初始代码加载到手机或平板电脑上的AI伴侣中。初始代码可能需要一分钟左右的时间来加载，所以要有耐心！
* 你应该在设备上的实时测试窗口中看到这样的app。(在点击Scan之前先认真阅读！)
8. 通电！
你（或你的老师）应该将Microbit启动代码加载到Microbit上。（详细说明请参阅 (https://mc.dfrobot.com.cn/thread-317097-1-1.html?fromuid=818739) 。）确保Microbit已接通电源。设备背面的黄灯应该是亮的，在前面的LED显示屏上应该有一个X。
9. 使用该app扫描蓝牙设备。
点击app上的“Scan”来搜索附近的蓝牙设备。
10. 检查列表。
你应该看到你学校或邻居所有蓝牙设备的列表 —— 其中一些可能是朋友的耳机或附近的其他小工具。扫描器移动得很快，但你应该会看到一个项目，上面写着“BBC micro:bit”。按“Stop Scan”按钮冻结列表。
* 如果同一教室里有多个Microbit，请确保名字与你的Microbit的唯一名称相匹配，例如“vavuz”或“zazva”。(你或你的老师可能已经用胶带给Microbit贴上了标签。参见 [项目一：Part 0 准备文档](https://mc.dfrobot.com.cn/thread-317097-1-1.html?fromuid=818739) 中的“同一教室中使用多个Microbit的注意事项”。)
11. 在列表中单击你的Microbit的名称，然后单击“Connect”。
12. 成功!
你应该在Microbit上的红色LED显示屏上看到一个心形。
* 现在，app和Microbit之间有无线连接，
* app会在顶部显示绿色的Connected（已连接）标签。
* 在app中练习断开和连接Microbit。你可以通过拔出USB线或电源线或按Reset复位按钮断开连接，如下所示。
>重新连接
> * 如果你的Microbit与蓝牙断开连接并且无法重新连接，请按下Microbit板上的Reset按钮，如图所示。
> * 使用app中的Scan/Connect按钮重新连接Microbit。
> * 如果你在App Inventor中更改代码，而AI伴侣和Microbit都已连接，则更改可能不会出现问题。或者app断开了连接，而Microbit会认为它仍然连接。在这种情况下，重置Microbit，如上所示。
> 
一旦你的app连接到Microbit，当你按下app上的“Send a Message”（发送一条消息）按钮时，Microbit会发生什么？还是什么都没有？你能找到问题吗？
## 在App Inventor中完成Connect App
你的app已连接到Microbit，但app无法向Microbit发送消息。你怎么解决这个问题?
1. 检查代码。
点击App Inventor右上角的Blocks按钮，查看app的代码。
（注：图中橙色箭头所指的6个代码块用于设置所有的蓝牙操作，如扫描和连接。这些代码块都折叠起来了，你可以双击它们来让它们显示完整。
初始代码中绿色箭头所指的插槽是空的，代码不完整。让我们将sendMessageButton的代码修复完整！）
2. 构建sendMessageButton的代码
这些代码片段应该出现在starter模板中。将代码放在一起，使sendMessageButton向Microbit发送消息。在本例中，我们想发送一个带有单词“start”的消息:
* 拖动调用MicrobitDataCannel。SendMessage块放入sendMessageButton中。单击块。
* 你希望app在点击按钮时向Microbit发送消息。
* 在下一课中，我们将讨论SendMessage块以及在哪里可以找到它!
* 我们想向Microbit传递什么信息?我们可以发送任何文字或号码。但是我们必须在消息前后加上两个逗号。想想为什么需要逗号?我们下节课也会讨论这个!
拖动join块和两个带逗号的string字符串块:
* 不要忘记添加我们将发送到Microbit的特殊消息 - 单词“start”。
* 该app将“start”一词发送到Microbit。
* Microbit被编码为当它接收到单词“start”作为消息时采取行动。
连接到App Inventor Companion来测试你的代码（使用与上面步骤6相同的过程）。
* 然后使用蓝牙将你的app连接到你的Microbit（与步骤7到11相同）。
一旦你的app连接上，当你按下app上的**SEND A MESSAGE**按钮时，Microbit会发生什么？Microbit应该显示菱形:
## 任务拓展：更改图标或添加动画
当你按下app中的**SEND A MESSAGE**按钮时，Microbit会显示一个菱形。但是这个形状是不是有点……无聊？接下来，更改Microbit上的代码，以便在按 **SEND A MESSAGE** 时执行不同的操作。
你想让它让Microbit做什么？
你需要更改Microbit上的代码。到目前为止，你只更改了App Inventor代码。但是在这个物联网项目中有两组代码一起工作!
添加Microbit码
1. 获取Microbit MakeCode启动代码。
这个代码使Microbit显示菱形。你可以把它变成任何形状!
* 找到老师提供的文件(microbit-Connect_STARTER.hex)或在包含本课程的文件夹中找到的文件。（译注：请在附件中下载）
* 把文件下载到你电脑的硬盘上。注意保存文件的位置。
2. 进入Microbits编码网站并导入代码。
* 进入以下网站：https://makecode.microbit.org。（重要提示：如Part0中所述，如果使用比版本V2更老的Microbit，请转到https://makecode.microbit.org/v4）。
你可能会看到一个显示主菜单的页面：
* 如果你看到如下所示的页面，点击左上角的micro:bit标志进入主菜单。
* 单击“**import**导入”。
* 在新窗口中单击“**Import File**导入文件”:
* 单击“**Choose File**选择文件”。
* 在你的计算机上找到之前下载的文件(**microbit-Connect_STARTER.hex**)。
* 选择文件后，单击 **Go ahead!** 将其导入到Microbit编辑器。
3. 查看Microbit代码。
你的屏幕将看起来像这样，显示Microbit代码。在这个项目中，代码将负责接收来自移动app的消息。
* microbit代码和App Inventor代码非常相似。你甚至会看到一些相同的积木！在你探索Microbit的过程中，你将了解它们的不同之处。
* 例如，这里的Connect代码接收来自App Inventor移动app的消息。
***<font class="text-color-6" color="#2196f3">讨论：microbit将从app接收到什么信息?你还记得你的团队在App Inventor代码中编写了什么单词作为消息吗?</font>***
4. 更改Microbit上的图形。
* 你可以将图形更改为不同的图标:
将图标从钻石切换到怪物？
* 或者，如何使用自定义图标块来创建一个简短的动画?
(1) 第1步，在Basic抽屉中查看个性化图标
(2) 第2步，将代码堆叠来创建特殊效果。
(3)第3步，在repeat循环中填入数字来创建一个动画
* 检查你的Microbit代码(并与下方的示例进行比较)。请随意尝试。你可以创建什么动画?
## 测试
* 完成！现在下载(或“烧录”)新代码到你的Microbit中，如准备材料中的“为学生团队设置Microbit”所示。
* 用电池、USB或电源适配器将电源连接到Microbit。
* 通过蓝牙连接App Inventor和Microbit，如前所述。
* 发送消息到Microbit，测试你的新图标和动画!
## 进阶：创建一个倒计时!
当Microbit从app接收到一条新消息时，你能让Microbit显示从9到0的倒计时吗?
1. 再利用你的Microbit代码。
* 添加/删除/重写代码。在前面创建的图标或动画的基础上构建，或者使用上面描述的连接Microbit启动代码(**Microbit - connect_starter .hex**)。
* **重新命名**。要重用代码，请在MakeCode页面底部的文本框中重新命名代码—例如，在该空间中使用像“Countdown”这样的新名称。
> 如何在if代码块中创建一个显示图标或动画的倒计时？
> 上图中的橙色箭头是你的代码中已有的图标和动画。
2. 创建一个新变量并将其设置为9。
* 在 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Variables</font>** 抽屉中，创建一个名为 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">index</font>** 的新变量。变量 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">index</font>** 将跟踪倒计时：
* 从 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Variables</font>** 抽屉中拖入一个 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Set Variables</font>** 块，初始化 **index** 变量以开始倒计时(例如，“9,8,7…”)。从数字9开始倒计时，并将 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Set Variables</font>** 块放入If块中。
3. 创建一个循环。
创建一个循环来显示倒计时的数字，并在每次传递时从变量 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">index</font>**中减去1。
* 从 **<font class="text-color-10" color="#4caf50">Loop</font>** 抽屉中拖动一个**<font class="text-color-10" color="#4caf50">repeat times</font>** 块。 **<font class="text-color-10" color="#4caf50">repeat times</font>** 块将重复倒计时，并将次数更改为开始倒计时的次数。
* 将循环次数设置为9，并将其放置在变量 **index** 的 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Set Variables</font>** 代码块下方。
4. 在Microbit LED矩阵上显示数字。
* 从 **<font class="text-color-6" color="#2196f3">Basic</font>** 抽屉中拖动 **<font class="text-color-6" color="#2196f3">show number</font>** 块，并将其添加到倒计时循环中：
* 设置代码块 **<font class="text-color-6" color="#2196f3">show number</font>**来显示变量 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">index</font>** 。这将使每个数字在LED矩阵上显示很短的时间。
5. 数字倒数。
* 每次循环重复时，更改数字。将变量 **index** 的另一个 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Set Variables</font>** 代码块拖到循环中：
* 如何使每次循环重复时倒计时减少1（9，8，7…）？首先从 **<font class="text-color-3" color="#9c27b0">Math</font>** 抽屉中拖动 **<font class="text-color-3" color="#9c27b0">subtraction</font>** （减法）块到 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">Set Variables</font>** 块：
6. 设置 index 变量来倒计时。
将 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">index</font>**变量设置为每次从自身减去1（或 *decrement减少* 变量）
7. 检查你的代码。
代码中可能有不同的动画或图标。倒计时结束后有很多变化：
## 测试
**你的倒计时是如何工作的？你必须回去调试吗？别担心！这很常见：所有有经验的程序员都需要调试。**
假如你的倒计时工作得很正常，你还想做什么修改?
* 如何在**<font class="text-color-6" color="#2196f3">Basic</font>** 抽屉中使用**<font class="text-color-6" color="#2196f3">Pause</font>**（暂停）代码块让数字在Microbit LED矩阵上显示得更慢？
* 如何创建一个变量来将倒计时的开始从9更改为其他数字？（注意：两位数的数字会在LED矩阵上一个一个滚动，所以它们在倒计时时可能看起来不太好！）
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