[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱

2020-04-224124

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本项目教程介绍了如何使用掌控板和Appinventor制作一个语音控制的保险箱。学生将学习TinyWebIO网络服务的使用和在Appinventor中编写语音识别功能。硬件清单包括掌控板、扩展板、舵机等。最终效果是通过手机APP语音输入密码，控制舵机打开或关闭保险箱。适合小学六年级学生，旨在提高编程兴趣和计算思维。

教学使用范围：小学

教学年级：六年级

一、学情分析

学生在五年级时已经基本掌握scratch图形化编程，同时在社团中学习了Appinventor的知识，学生也学习了的简单程序设计作品，熟悉了掌控板的程序编写的操作使用。通过本次学习，学生能够利用手机APP语音识别，控制舵机来打开我们的保险箱，培养了学生小组合作、交流讨论的习惯。

二、教学目标：

1. 掌握TinyWebIO网络服务的使用和学习在Appinventor中编写语音识别功能，能够控制舵机，实现语音控制保险箱。

2.通过教师演示、引导，明确任务，通过自主学习、共同探究，了解程序编写步骤，编写恰当程序，并进行修改与完善。

3.提高学生学习兴趣，培养学生的计算思维，提高程序设计能力。

三、教学重点和难点

教学重点：掌握TinyWebIO网络服务的使用

教学难点：掌握在Appinventor中编写语音识别功能

四、课前准备：

硬件：掌控板、掌控板扩展板、舵机、数据线、保险箱木材，金属配件

软件：mpython 、Apppinventor

五、教学设计：

（一）保险箱设计

我们可以利用雷宇激光切割软件设计一个长方体的盒子，在最上方的板子要切下一个小一点的正方形，正方形要保留，以此来做一个盖子。

我这里找了一个之前垃圾桶的盒子，如图拼接完成：

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图1

（二）硬件连接

我们将掌控板（这里是掌控板1.0）连接到扩展板上，舵机放到盒子里，将舵机接到扩展板的p1位置，如图所示：

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图2

（三）程序设计：（1）编写掌控板程序
（A）连接TinyWebIO网络服务，连接成功显示文字“请打开手机说你好将我唤醒”
利用电脑上安装的mpython中的TinyWebIO用法示例，将程序烧录在掌控板中，填入相关的用户名和密码，掌控板中出现ip，可以用手机登录，看是否连接成功。如图所示：
[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图3

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图3

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图4

（B）设置舵机转动程序（控制保险箱开关：当按下A键时，如果p0数值为1，舵机角度为90度，代表保险箱为打开状态；否则舵机角度为0度，代表关闭状态）
[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图5

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图5

（2）利用Appinventor编写app程序，实现语音识别功能，完成语音输入密码，开关保险箱
（A）AppInventor用户界面设计，参数设置如图：
[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图6

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图6

（B）编写连接服务器程序，如图： [掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图8

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图8

（C）编写语音识别对话数据库，声明如下变量：
[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图7

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图7

（D）定义控制掌控板相关过程程序（开关掌控板led灯、回答问题和掌控板显示文字），如下图：
[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图9

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图9

（E）编写语音识别程序，如下图：
[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图10

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图10

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图11

[掌控未来智造营]掌控语音识别保险箱图12

六、程序实现结果（利用掌控板1.0实现语音识别的效果，也可利用掌控板2.0进行设计；密码可以是任意数字排列组合，一定要记住，否则真是无法打开

）

创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利，保留所有权利) 进行许可。

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首届"掌控板"教学应用设计大赛最全指南
https://mp.weixin.qq.com/s/VvdZnNzydqV0j29_OZZ24w 作品报名表接收邮箱：[email]934188532@qq.com[/email]
作品报名表发送要求：
1、邮件主题格式：参赛类别（教学设计/自制教具/课程设计）+掌控板教学应用设计大赛+姓名
（例如：教学设计+掌控板教学应用设计大赛+张三）
2、邮件附件：参赛作品资料包（作品报名表、作品文档、图片、视频、程序、图纸等资料）

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