行空板K10-过年彩灯智能控制
本帖最后由 云天 于 2025-2-3 19:36 编辑项目来源
为满足《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中对信息科技教学的要求，结合跨学科主题“智能生活”，设计了“过年彩灯智能控制系统”项目。本项目旨在通过智能技术改造传统彩灯，让学生在实践中学习物联网、语音识别和智能控制等前沿技术，同时培养学生的创新能力和安全意识。
项目介绍
在“过年彩灯智能控制系统”项目中，学生将使用行空板K10作为核心控制器，结合电磁继电器、语音识别模块和物联网平台，实现对彩灯的智能化控制。项目分为两个部分：一是实际演示项目，通过改造家用彩灯，展示智能控制的实际效果；二是教学项目，使用DFRobot的5V彩色LED灯带，确保学生操作的安全性。
演示项目
[*]硬件组成：
[*]主控器：行空板K10。
[*]执行器：两个电磁继电器，分别用于控制彩灯的开关和闪烁模式。
[*]传感器：集成的语音识别模块，用于室内语音控制。
[*]电源：独立5V电源模块，为电磁继电器供电，确保与行空板K10共地。
[*]功能实现：
[*]彩灯开关控制：通过电磁继电器控制插座的零线通断，实现彩灯的开关控制。电磁继电器连接行空板K10的P0引脚。
[*]彩灯模式切换：通过另一个电磁继电器控制微动开关，切换彩灯的闪烁模式。电磁继电器连接行空板K10的P1引脚。
[*]语音控制：使用集成的语音识别模块，实现室内语音控制彩灯的开关和模式切换。
[*]物联网控制：通过Easy IOT物联网平台，实现室外手机APP控制彩灯，学生可以在室外通过手机控制自家彩灯的效果。
教学项目
[*]硬件组成：
[*]主控器：行空板K10。
[*]执行器：DFRobot的5V彩色LED灯带及LED灯带转接板。
[*]传感器：集成的语音识别模块。
[*]电源：USB电源适配器，为行空板K10和LED灯带供电。
[*]功能实现：
[*]彩灯开关控制：通过行空板K10的GPIO引脚控制LED灯带的开关。
[*]语音控制：使用语音识别模块，实现室内语音控制LED灯带的开关和模式切换。
[*]物联网控制：通过Easy IOT物联网平台，实现手机APP控制LED灯带的效果。
项目知识点
本项目贴合新课标中对信息科技教学的要求，核心教学以下知识点：
[*]物联网基础：了解物联网的基本概念，学习如何通过传感器和执行器实现设备的智能控制。
[*]语音识别技术：学习语音识别模块的基本原理和应用，了解语音识别在智能家居中的应用。
[*]智能控制：掌握通过行空板K10实现设备的开关和模式切换的方法。
[*]物联网平台应用：学习如何使用Easy IOT物联网平台实现设备的远程控制和数据传输。
[*]安全意识：通过实际演示项目，强调在操作220V交流电时的安全注意事项，培养学生在实践中的安全意识。
项目原理
本项目的核心是通过行空板K10实现对彩灯的智能控制。行空板K10通过GPIO引脚控制电磁继电器，实现彩灯的开关和模式切换。语音识别模块通过识别语音指令，将指令发送给行空板K10，行空板K10根据指令控制电磁继电器或LED灯带。同时，通过Easy IOT物联网平台，行空板K10可以接收来自手机APP的指令，实现远程控制。
硬件接线
演示项目
[*]电磁继电器1（控制彩灯开关）：
[*]VCC接5V电源正极。
[*]GND接5V电源负极和行空板K10的GND。
[*]IN接行空板K10的P0引脚。
[*]将零线切断，接NO、COM引脚
[*]电磁继电器2（控制彩灯模式）：
[*]VCC接5V电源正极。
[*]GND接5V电源负极和行空板K10的GND。
[*]IN接行空板K10的P1引脚。
（彩灯可通过微动开关，切换多种闪烁模式）（在微动开关焊接两根导线接电磁继电器NC及COM）
教学项目
[*]LED灯带：
[*]灯带接LED转接板
[*]LED转接板接行空板K10的P0引脚。
程序功能
[*]语音控制流程：
[*]语音识别模块识别语音指令。
[*]行空板K10接收指令，判断指令类型。
[*]行空板K10通过GPIO引脚控制电磁继电器，实现彩灯的开关或模式切换。
[*]物联网控制流程：
[*]手机APP通过Easy IOT平台发送控制指令。
[*]行空板K10接收指令，判断指令类型。
[*]行空板K10通过GPIO引脚控制电磁继电器，实现彩灯的开关或模式切换。
[*]行空板k10程序截图：
[*]手机APP程序截图：
（APP界面设计）
（APP程序设计）
外观结构设计
为了便于项目展示，将整体结构粘贴在墙面上。示例结构设计如下：
[*]演示项目：左侧为彩灯和插座，右侧为行空板K10。
演示视频
https://www.bilibili.com/video/BV1k3PReZEhC/?share_source=copy_web
【行空彩灯室内控制】
https://www.bilibili.com/video/BV1kVPRe4EPc/?share_source=copy_web
【行空彩灯室外控制】
https://www.bilibili.com/video/BV1w3PRefEaw/?share_source=copy_web
【行空彩灯教学示例】
通过本项目，学生不仅能够学习到物联网、语音识别和智能控制等前沿技术，还能在实践中培养创新能力和安全意识，为未来的学习和生活打下坚实的基础。
感谢云天老师，让我们感受到美好的生活。 感谢云天老师，让我们感受到美好的生活。
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