[AI2+IoT]《数据采集和分析》- 项目一：给我发消息之Part 4
本帖最后由 szjuliet 于 2025-2-24 15:27 编辑# 项目一：给我发消息之Part 4
## 制作 猜7秒 游戏App
**猜7秒** 游戏使用 Microbit 向移动App发送消息。本课我们要处理附带了数据的消息。那什么是数据？
> 数据：物体、人（甚至宠物！）在现实世界的值。
在第 1 课中，我们将物联网（IoT）定义为一种收集现实世界中事物数据的策略。在物联网中，传感器可以发送有关降雨量、阳光、热量、运动或磁场强度的数据，以帮助理解和解决现实世界中的问题。人们利用物联网数据来改善农业、保护濒危动物、建造更安全的房屋、节约能源以及完成许多其他任务。
**猜7秒 游戏**：Microbit 能够精确计时，那你呢？玩 **猜7秒** 游戏来比试比试！
完成后的App是这样：
* App顶部的各个按钮用来与Microbit进行蓝牙连接
* 中间部分是游戏指南
* 下方的seconds标签用来显示从Microbit发送的数据，即玩家按下Microbit上的按钮的反应时间。
## 一、从这里开始
### 1. 获取 App Inventor 的初始代码。
* 该代码可让你快速将 **猜7秒** App连接到 Microbit。
* 找到老师提供的文件（Seven_Seconds_STARTER.aia）或在包含本课程的文件夹中找到的文件。 （请在文末下载附件）
* 将文件下载到电脑。注意保存文件的位置。
* 进入 App Inventor AI2 界面设计和逻辑设计界面（http://ai2.appinventor.mit.edu）。
* 从电脑中导入文件。
### 2. 查看“猜7秒”App的界面设计。
你能找到显示玩家反应时间（以秒为单位）的标签组件吗？
**这个标签组件有什么作用？猜猜各个组件的功能是什么。**
* 手机下方两个非可视组件都是App Inventor的外部扩展，为了更清楚组件的用途进行了重命名，原始组件的名字是：
* BluetoothLE1
* Microbit_Uart_Simple1
### 3. 在 App Inventor 中点击“Blocks（逻辑设计）”按钮查看初始代码。
* 这6组代码块设置了所有蓝牙功能，如扫描和连接。这些代码块被折叠了，你可以双击代码块查看折叠的内容。
*添加一个事件代码块，在Microbit收到消息时响应。使其以秒为单位显示数值。
### 4. 如何编写代码以接收玩家数据？
* 还记得在“Message Me Back”（给我回消息）App（Part 3）中用于接收消息的代码块吗？将相同的代码块拖入你的代码中。
* 编写代码，然后对照下面的代码看看你的编写成果。
* 你的任务是使用 **reactionTimeDataLabel** 标签组件来显示玩家的反应时间。还记得如何在 App Inventor 中更新标签的文本吗？
* 另一个提示：玩家的反应时间会从 Microbit 发送到App。你只需以正确的格式显示该值即可。
**你编写的代码是不是和上图一样？不错！*几乎* 全对了……在设置标签之前，来自 Microbit 的数据需要进行一些特殊处理。具体见下文**：
* 你从“MicrobitDataChannel”抽屉里拖入了 **<font class="text-color-14" color="#ffc107">when MicrobitDataChannel.MessageReceived</font>** 代码块吗？对！这个代码块会等待新消息传达到App。
* 你拖入了 **<font class="text-color-9" color="#009688">set reactionTimeDataLabel.Text</font>** 代码块吗？太棒了！你希望App显示玩家的反应时间。
* 如果你在 **<font class="text-color-9" color="#009688">set messageReceivedDataLabel.Text</font>** 中添加了 **<font class="text-color-1" color="#f44336">取消息</font>** 代码块，离成功就差一点点！唯一的问题是 **<font class="text-color-1" color="#f44336">消息</font>** 不会以秒为单位。
**1 秒 = 1000 毫秒**
* 来自 Microbit 的数据将在几毫秒内到达你的App。如何将消息数据转换为秒？使用一个数学代码块通过代码展示你的最佳猜测，接下来检查你编写的程序。
* 当来自 Microbit 的新消息传入时，通过除以 1000 将变量 **<font class="text-color-1" color="#f44336">消息</font>** 的单位从毫秒转换为秒。现在该值将在App中以秒为单位显示。
* App已准备就绪。在测试之前完成 Microbit 代码！
* 提示：请在浏览器中同时打开 Microbit MakeCode 和 App Inventor 选项卡。你需要在两者之间来回切换以修改代码。
## 二、编写 Microbit 代码以发送玩家数据
### 1. 获取 猜7秒 游戏的 Microbit MakeCode。
* 找到老师提供的文件（microbit-Seven_Seconds_STARTER.hex）或在包含本课程的文件夹中找到该文件。（请在文末的附件中下载）
* 按照之前课程中的相同步骤在 makecode.microbit.org 导入代码。（重要提示：如果使用的是比 V2 版本更早的 Microbit，如Part 0_准备文档中所述，请转至 *https://makecode.microbit.org/v4* ）
### 2. 查看代码。
* 当玩家按下 A 键时，代码块 **<font class="text-color-6" color="#2196f3">显示图标</font>** 会呈现出一个棋盘图案：。很简单对吧！
* 但是为什么这个代码块会将变量 **<font class="text-color-1" color="#f44336">start</font>** 设置为一个叫做 **<font class="text-color-2" color="#e91e63">运行时间（ms）</font>** 的值呢？
**计算机只知道运行时间Running Time**
像 Microbit 这样的小型计算机在断电后无法保持时间。
每次 Microbit 开机时，计算机都认为时间是 0 毫秒（ms）。
每次 Microbit 唤醒时，它都会从 0 毫秒、1 毫秒、2 毫秒、3 毫秒……开始计数。
“生日快乐，我已经17ms大了”
### 3. 与你的团队讨论：在游戏里，Microbit 是如何使用运行时间的？
* 可以这样想：运行时间是记录已用时间的一种方式。
* 已用时间是两个事件之间的时间差：
用较晚发生的事件（按钮 B）的时间减去较早发生的事件（按钮 A）的时间就是已用时间：
* 上图中，从按钮 A 到按钮 B 所经过的时间为 6978 毫秒（44189 - 37211），约为 7 秒。玩家距离赢得 7 秒游戏仅差 22 毫秒！
* 你知道在 Microbit 代码中这是如何实现的吗？
**再看一下代码：**
* 当玩家按下 A 按钮时，Microbit 会将当前运行时间保存到变量 **<font class="text-color-1" color="#f44336">start</font>**中。
* 当玩家按下 B 按钮时，Microbit 会用新的当前运行时间减去之前的 **<font class="text-color-1" color="#f44336">start</font>**时间，并将结果设置到变量 **<font class="text-color-1" color="#f44336">elapsed</font>**中。
### 4. 将包含玩家数据的消息发送到你的App。
* 如何把数据发送到App？
* 你还记得那个用于发送消息的代码块抽屉吗？
* 你使用此代码块发送了一个字符串——一个单词或一个字母。
* 玩家数据将会是类似 130 或 2356 这样的消息。这是字符串数据类型还是数字数据类型？
* 在 **<font class="text-color-51" color="#2196f3">蓝牙</font>** 抽屉下方打开抽屉 **<font class="text-color-6" color="#2196f3">…更多</font>** 。 （如有需要，请查看Part 3 详细说明）寻找一个发送数字数据类型的代码块：
* 你即将完成 Microbit 代码。为了展示玩家与 7 秒的接近程度，请使用Starter中提供的代码块，从玩家的用时中减去 7 秒。
* 为什么代码块要从已用时间中减去 7000？如果游戏是猜 7 秒，为什么不直接用 7 ？
* 请注意，玩家的反应时间可能是正数也可能是负数。（你可能还没有接触过负数！）在测试过程中，想想负数对玩家反应时间意味着什么。
## 三、将你的“7 Seconds”代码烧录到 micro:bit 中。
* 按照 Part0 准备材料中“为学生团队设置 micro:bit”的说明，将新代码下载（或“烧录”）到你的 micro:bit 中。
* 使用电池、USB 或电源适配器为 micro:bit 供电。
## 四、将App加载到 AI伴侣 中
* 将7 Seconds App加载到设备上的 AI伴侣 中。
## 五、将 Microbit 连接到App
* 如Part 1 所示，通过蓝牙将 App Inventor 和 Microbit 连接起来。（在App中点击“扫描”，在列表中找到你的 Microbit，然后点击“连接”。）
## 六、按照App中的说明玩 猜7秒 游戏
* 你的反应时间能多接近 7 秒？这取决于你的心情吗？这取决于一天中的时间吗？
* 当玩家超过 7 秒时，反应时间在App中是如何显示的？当玩家少于 7 秒时，又是如何显示的？为什么？
* 能否在 App Inventor 代码中而不是 Microbit 代码中计算已用时间？这两个计算出来的已用时间有不同吗？为什么？ （译注：实际编程试一下看看有没有不同，是否和你的推理一致）
## 七、进一步的编程挑战：
* 如果游戏不是固定在 7 秒，那该怎么办？如何在 App Inventor 中使用滑块将目标时间更改为任何值？
* 如何始终将反应时间显示为正数，无论玩家是少于还是超过 7 秒？
* 如何使用 CloudDB 记录每个玩家的最高分？
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