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[K10教程] 【行空板K10基础入门教程】第04课：K10无人超市

本帖最后由 zoey不种土豆于 2024-12-5 17:00 编辑

Hi，欢迎各位来到行空板K10的第四课！随着物联网技术的发展，RFID射频识别技术已经越来越普及。在我们日常的生活中，无论是商场支付，还是门禁刷卡，RFID技术都有着广泛的使用。在今天的课程中，我们将通过行空板和RFID射频识别模块，搭建一个模拟超市环境，实现商品的自动识别和计费。希望通过这节课，你能搭建一个K10无人购物超市！

任务目标
在行空板K10上搭建一个无人购物超市，能够利用RFID射频识别模块识别不同的商品，并对商品进行结算。

知识目标
1、了解数字信号的概念
2、掌握行空板K10获取数字输入信号的方法
3、掌握RFID射频感应模块的使用
4、掌握行空板K10的引脚操作指令

材料清单
硬件清单：行空板K10
数据线

软件使用：
Mind+编程软件

1.软件压缩包下载：

* 网页下载：https://download3.dfrobot.com.cn.zip

* 百度网盘下载：https://pan.baidu.com 提取码: 17d6

* 夸克网盘下载

2.将压缩包解压，注意解压过程中关闭杀毒软件，解压后文件夹路径不含中文，解压后文件夹路径不宜过长

3.打开解压后的文件夹，找到 Mind+.exe，双击打开

4.若编译任何代码都报错，建议在解压时将所有后台的杀毒软件退出，将解压出的文件夹放到 C 盘根目录，文件夹的名字改为"win-ia32-unpacked20241012"。文件夹中的 exe 文件，不可直接拖到桌面，要右键-发送到桌面快捷方式。

软件基础使用
1、打开 Mind+，切换到上传模式

2、加载行空板K10
基于前面的操作，只需要点击“扩展库”，找到“官方库”下的“行空板”模块点击完成添加，点击返回后，就可以在“指令区”找到行空板K10，完成行空板K10加载。

3、连接行空板K10
首先，你需要通过 USB 连接线将行空板 K10 连接到计算机

然后，点击连接设备后，点击 COM7-UNIHIKER K10 进行连接。

注：不同行空板 K10 的设备名称可能不同，但都是以 K10 结尾。

动手实践
接下来一起动手完成今天的课程任务吧。我们将从添加超市商品开始，逐步学习如何在行空板K10上利用RFID射频感应模块，实现对商品的识别和结算。
任务一：搭建超市
这一部分我们要对超市进行商品的添加，创建超市首页，同时让顾客能通过按钮进入商品选购界面。
任务二：识别商品这一部分我们主要实现让RFID射频识别模块能够识别到对应商品，并在选购界面显示所购商品数量。
任务三：结算商品
这一部分我们主要实现能够对商品的总价进行计算，并对顾客进行收款。

任务一：搭建超市

1、硬件搭建
确认使用USB连接线将行空板K10连接到计算机。
2、软件准备
确认已打开Mind+，在Python图形化模式下出现预设代码，成功加载行空板。接下来就可以编写项目程序了。

3、编写程序
STEP1：添加商品，创建超市首页。
想一想，在我们的超市中，有梨、苹果、香蕉三种商品，我们可以通过什么方法，记录下顾客所购买商品的价格？

我们需要记录下顾客所购买每种商品的数量，乘商品的单价，从而计算出总价，因此，我们需要用前面学过的知识——“变量”，来存储所购商品的数量，同时，我们需要一个变量来计算商品的总价。因此，我们总共需要创建四个变量，分别是“梨、香蕉、苹果和总价”，要注意，商品的初始值为0。相关程序如下所示：

商品添加完成之后，我们需要创建超市的首页，我们可以使用缓存显示本地加载图片指令，添加超市首页图片，设置好宽和高，相关程序如下。

显示效果如下：

STEP2：进入选购界面。
完成超市首页的创建之后，我们要如何设置进入选购商品界面的条件呢？

我们可以在行空板K10上数字引脚P0处，外接一个按钮，当按下按钮时，读取到引脚P0的值为1，就可以自动跳转到商品的选购界面。要读取到数字引脚的值，可以使用引脚操作模块下的读取数字引脚P0 指令。
用两头PH2.0-3P硅胶绞线在引脚P0外接按钮，如下图：

相关程序设置如下图：

注：关于“引脚”的更多信息，详见“知识园地”

STEP3：添加射频感应模块
为了让超市具备RFID结算商品的功能，我们需要让我们的超市添加RFID射频感应技术模块，在Mind+的用户库中，已经具备了该模块。
我们需要先将RFID射频识别模块连接到行空板K10的I2C接口，接着我们需要使用初始化RFID模块I2C地址0×7c 指令，进行初始化。
RFID射频识别模块与行空板K10的连接如下图所示：

RFID射频感应模块的使用如下图所示：

创建超市模块完整代码如下图：

4、程序执行
STEP1：检查并保证行空板K10已连接Mind+，即在“菜单栏”部分显示IP；

STEP2：点击界面右上方的上传到设备按钮;

STEP3：一开始加载超市首页，按下按钮P0，跳转到超市选购界面，如下图所示：

任务二：识别商品
1、编写程序
STEP1：获取商品对应UID值
在我们的无人购物超市中，对每种商品，我们都有对应的NFC电子标签贴纸，我们需要先知道NFC电子标签贴纸的值，才能进行进行判断，从而实现对商品的识别。
因此，我们需要先用一个程序，获得三个商品对应的UID码。我们用RFID射频感应模块下的读取RFID模块UID 指令，在行空板K10屏幕上输出每种卡片所扫描出来的UID值，对应记录下来。相关程序如下图所示：

上传程序之后，将三个卡分别靠近RFID射频识别模块，记录下每种商品对应的UID值，结果如下：

注：不同NFC电子标签纸对应的UID值不同，需要自己读取。

STEP2：显示商品所购数量
获取每种商品NFC电子标签卡对应的UID值后，我们需要进行判断，如果顾客选购商品的电子标签卡UID值与对应的相等，则将该商品对应变量的加1，并在数量这一列显示对应的值，相关程序如下。

商品识别模块完整程序代码如下：

2、程序运行
STEP1：连接行空板K10
STEP2：点击界面右上方的“上传到设备”按钮
STEP3：在选购界面，将不同商品的NFC电子标签卡放到RFID射频识别模块上，观察对应商品数量的变化。

任务三：结算商品
在这个任务中，我们需要根据前面得到的商品数量，计算出商品的总价，同时顾客按下按钮，能够跳转到支付页面。
1、编写程序
STEP1：结算商品总价
我们使用RFID射频技术模块下的当检测到卡片？指令，当检测到有卡片的时候，我们就先用前面的程序得出商品数量，接着我们需要用每种商品的数量乘以单价，从而计算出总价，并在对应的位置进行显示，相关程序如下。

【行空板K10基础入门教程】第04课：K10无人超市图28

SETP2：进行收款
在顾客购物完成之后，顾客只需要按下按钮，就可以跳转到扫码支付界面。因此，我们需要在行空板K10的P1引脚，外接一个按钮，当按下按钮时，就跳出商品结算的程序，进入到扫码支付的界面。
用两头PH2.0-3P硅胶线在引脚P1外接按钮如下图：

相关程序设置如下：

完整的程序参考下图：

2、运行程序
点击上传到设备，完成商品结算后，按下P1按钮，跳转到扫码支付界面，效果如下图：

知识园地
1、什么是数字输入信号？
数字信号是指用一组特殊的数据0和1来描述信号，1代表有信号，0代表没有信号。之所以用0和1表示数字信号，是因为电路只有两种状态，即电路的通与断。输出数字信号1，电路连通；输出数字信号0，电路断开。

数字输入信号其实就是数字传感器采集到信号，并且采集到的信号只有0和1。在程序中，当我们按下按钮时，返回的值为1，即true；当松开按钮时，返回的值为0，即false。
那如何才能分辨这个传感器是否为数字传感器呢？在传感器板子上会印有“D”和“A”的字样。其中，“D”代表“数字”，“A”代表“模拟”。标有“D”的传感器就为数字传感器，标有“A”的传感器就为模拟传感器。关于模拟传感器的知识，在使用到模拟传感器时会有相关介绍。

在行空板K10上有2个3Pin的引脚，分别是P0、P1。这两个引脚都可以用来连接数字传感器，同样，也可以用来连接PWM传感器（如舵机）、模拟传感器。关于PWM的知识，在使用到PWM传感器时会有相关介绍。

2、认识引脚
引脚是从集成电路内部电路引出与外围电路的接线，这里可以简单地理解为：引脚是行空板K10与外部交互的接口，可以通过引脚读取外部的数据，也可以通过引脚控制外部设备。
在我们的行空板K10中，有2个3Pin接口和1个4Pin接口，两个3Pin接口可以支持数字输入输出、模拟输入和PWM输出，灵活应对各种控制需求。4Pin接口为I2C接口，可以连接手势识别传感器、RFID射频识别模块等，扩展设备功能，支持多样化应用场景。