信息科技实验项目版（苏教）——模拟共享单车扫码工...
2025-02-162.5万
精华项目
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本项目通过行空板模拟共享单车扫码过程，帮助学生理解物联网架构。项目使用行空板、摄像头、舵机等硬件，结合Mind+编程软件，实现扫码开锁和还车功能。适合八年级学生，提升编程与动手能力。项目包括制作二维码、配置行空板网络、编程设置、电路连线、结构设计和运行效果展示。
    【教材再现】 苏教版八上教材的第一单元物联网架构中使用了共享单车系统工作过程的案例来说明物联网的架构。具体内容如下：每辆共享单车都有唯一的二维码标识。当我们使用手机扫码获取车辆信息后，手机会向云平台发送“解锁请求”；云平台收到信息后，向共享单车发送“解锁指令”；共享单车收到“解锁指令”后自动打开车锁，并向云平台反馈“解锁成功”信息，这就是共享单车系统的工作过程。用户上锁还车后，相关信息也会上传至云平台，由云平台与用户进行费用结算。  【实验设计】 本次作品中我们设计制作了两部分，第一部分是扫码端，第二部分是共享单车端（模拟二维码）。扫码端模拟手机APP扫码的过程，能够申请骑行和还车功能；共享单车端模拟生成二维码，提供给扫码端扫码，并模拟开锁关锁过程。具体功能如下图所示  【硬件材料】 【制作过程】 （1）制作二维码：此次实验中我们草料堆生成两张二维码，通过这两张二维码分别作为开锁和关锁的标志。具体制作过程可参考“用行空板制作收作业系统”，最终生成二维码如下图所示   （2）配置行空板： 网络配置：本项目中使用共享单车端作为SIOT服务部署设备，将行空板通过USB连接线与PC连接在浏览器中输入10.1.2.3，登陆行空板。鼠标点击左侧的“网络设置”连接，进入下图界面，输入WIFI热点的名称及密码，连接无线热点。连接成功后，系统分配给行空板一个IP地址。同理扫码端重复上述操作完成联网及地址分配，使得两块主控进入同一无线网络。  （3）编程设置：本次编程使用的是Mind+图形化编程软件（V1.8.0版本）。由于主控使用了行空板，功能上使用了“语音合成”和“二维码识别”，所以在编程前需要将相关的库添加上去。添加官方库：打开Mind+编程软件进入后，将其切换至“python”模式，鼠标点击左下角“扩展”按钮，在官方库页面中添加“行空板”、“MQTT”库。（共享单车和扫码端都需要添加）pinpong库中添加“舵机”和“灯带”库。（共享单车端）用户库中添加语音合成（共享单车端）、二维码解码库（扫码端）。   添加用户库：在添加库面板中切换到“用户库”选项卡，在搜索库中输入：“语音合成”“二维码解码”，可搜索到对应的库，并添加相应的库。  【电路连线】  共享单车端  烧吗端 【编程代码】  共享单车端  扫码端程序 【结构设计】 本项目作品结构设计主要用于固定单车模型及单车端的二维码屏幕。结构件采用LaserMaker中一键造物功能生成一个盒子（尺寸：300*110*45），在图20上分别在前面板、后侧面板预留孔位①舵机固定位、孔位②语音合成模块固定位、孔位③行空板拓展板固定位、孔位④穿线孔。  【制作安装】 步骤1：激光切割出上述设计图中的结构件、所需器材、安装工具。  步骤2：用四根铜柱固定在语音合成模块底部和行空板拓展板底部。  步骤3：将步骤2中安装好铜柱的语音合成模块及拓展板安装在结构件顶板上。  步骤4：将舵机安装在结构件前面板上  步骤5：拼接除前面板的结构件为盒体，安装电池，并电池供电线穿孔。  步骤6：安装前面板  【运行效果】 分别对共享单车端和扫码端上电，单车端初始状态如图所示：显示开锁二维码，车锁关闭状态，LED亮红色灯。按下扫码端A键，扫描共享单车二维码，车锁开启状态，识别后LED亮绿灯，扫码端显示车辆为骑行状态。骑行完毕后按下A键扫码端扫描共享单车二维码，单车端恢复初始状态，扫码端显示换车完毕。   |
