(SKU:MBT0012) micro:IoT(micro:bit物联网扩展板)

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MBT0012-detail-001.jpg


目录

简介

随着物联网的发展,目前国内外已经有很多成熟的物联网平台,但是绝大部分物联网平台都是面向专业的人员开发的,上手很困难。而Micro:IoT是一款基于micro:bit主板开发的物联网扩展板,用它搭配DFRobot的物联网平台,降低了物联网的使用门槛。
micro:IoT扩展板在乖巧的外观上面集成了WIFI物联网模块、OLED屏、两路电机驱动、6路IO口、2路I2C、1路串口、1路蜂鸣器、3路RGB灯、锂电池盒、充电电路、应急电源接口等众多功能。在编程方面也很简单,能几分钟搭建出物联网应用。
为了让产品更加吸引小朋友的注意力,我们将外观设计成云朵的外形,这样使扩展板更加贴合物联网的主题,也更加可爱了。
在供电方案上,我们选择了容量为1000mA的CR123A 3.6V可充电锂电池,本电池具有体积小巧,容量足,安全性高的特点。在电路上还专门设计了短路保护和防反接保护,更加完善了使用的安全。
产品支持makecode图形化编程及Mind+图形化编程两大平台。

产品参数

  • 电池型号:CR123A 3.6V可充电锂电池 (特别提示:不能使用3V的CR123A电池及不可充电的CR123A电池。对不可充电的电池充电,可能会造成电池损坏,甚至危害人身安全。)
  • 板载可充放电路
  • 接口:2路IIC、1路串口
  • micro:bit接口:(P0 P1 P2 P8 P12 P16)
  • 其他接口:两组直流电机接口,两组舵机接口
  • 接口类型:标准Gravity接口
  • 板载3路RGB灯(P15)
  • 板载蜂鸣器及切换开关
  • 板载WiFi模块
  • 板载OLED屏幕
  • 产品尺寸:148mm×112mm
  • 重量:104g
  • 编程平台:makecode图形化编程、mind+图形化编程
  • 无线模式:IEEE802.11b/g/n
  • 加密类型:WPA WPA2/WPA2–PSK
  • 无线频率:2.4GHz
  • 内置协议:TCP/IP 协议栈

功能说明

Fig1:功能示意图


Fig1:联网指示灯标识


认识物联网

在过去的几个世纪中,人类经历了一系列的技术革命,而每次革命都是由某种主流技术引导,例如:18世纪的工业革命开启机械时代;19世纪的第二次工业革命迎来了电气时代;20世纪开启了信息化时代,网络和电脑成了这个时代的标志;而进入21世纪后,随着传感设备,嵌入式系统和互联网的普及后,物联网被称为是继电脑,互联网之后的第三次世界信息产业浪潮,物联网作为当下智能家居开发以及城市建设的中坚力量,它将应用于各个领域,并引领人们进入更加智能化的时代。

什么是物联网

  • 物联网( IoT ,Internet of things )里面所说的“物”,是包含你身边所有的物品,日常生活常见的有:洗衣机、冰箱灯家电;汽车、房子等固定资产;就连桌子、椅子都包含其中。非日常生活中的物品有:温度计、测速器等。以此得知,所谓的物联网就是“万物皆可相连”的世界。在物联网里,你生活中所有的物品都可以用电子标签上网联结,然后彼此进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
什么是物联网.png
  • 物联网,它让每件物品都具备和人一样的“思维能力”和“执行能力”。而实现这些功能主要靠它的三个基本架构:感知层,网络层,应用层。
  • 感知层是物联网的底层,由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、条形码、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层相当于人的眼耳口鼻和皮肤,它的主要功能是识别物体,信息采集。
  • 网络层是物联网的中间层,它由各种私有网络、互联网、有线网、无线网、网络管理系统以及云计算平台组成。相当于人的神经中枢和大脑,主要负责传递和处理感知层获取到的信息。
  • 应用层是物联网和用户(人、组织、其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。目前物联网的行业特性主要体现在其应用领域内,目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通、自然检测等各行各业都有物联网的应用。
物联网的基本框架

物联网的实际应用

物联网下的便利生活

想必现在每个小区都会有速易递,丰巢等智能包裹箱,它们的自助收投服务系统被认为快递物流行业的一个新想法。 智能包裹箱不需要人工把守,送件员把包裹放置柜重,收件人便会收到消息通知(短信或者微信),消息中有取货码,取件人只需要输入取货码或者微信扫取件二维码,就能打开箱口,非常的便利。

速易递包裹箱

物联网下的服装行业

近两年RFID系统集成商开始和商家一起共同探索RFID系统的整体应用,不仅用于仓库管理,还应用于前端门店的销售过程,以便在销售数据上报之前及时了解热销款式,灵活调整生产计划,避免大量库存产生,这一点对于时尚快销服装类尤其重要。 它们将服装上安装射频识别电子标签,每一件衣服对应唯一标码,一件衣服从服装生产厂家到上架,工作人员不再需要一一验查、清点。因为,衣服会将自己的身份信息“告诉”接货员。到了销售门店,有多少顾客从货架上将衣服取下,又有多少人试穿过,衣服都可以将这些消息实时反馈。 目前,海澜之家、迪卡侬、H&M,ZARA等品牌都已开始部署RFID系统。会“说话”的衣服,带来的是更加智能化的生产,节省大量的人力成本。

电子标签

物联网下的医疗健康

想必现在医疗健康也是人们比较关系的一大类,以前去医院就诊,需要现场挂号,等报告。而现在,我只需要在网上预约挂号,做完检查后,只需要在手机上查看自己的报告。除此之外,我们还能在线就诊,卫生系统的资源也得到了充分的利用。 在生活中,不止以上3种的实际应用,还有很多覆盖在其他领域,比如教育、金融、餐饮、农业、影视等。随着物联网的发展,我们在科幻电影中看见的那些神奇场景都有可能在现实生活中实现。

智慧医疗

在科学技术日渐发达的今天,物联网技术已经逐渐运用到生活中。那我们可不可以自己搭建一个属于自己的物联网应用呢?接下来我们就一起来学习如何搭建一个完整的物联网应用吧!

makecode在线图形化编程例程

首先我们需要将microIoT的库添加到makdcode当中。如果不会添加,请点击“MakeCode基础教程”学习添加库文件。
MakeCode基础教程:点击进入makecode在线图形化编程基础操作教程

micro:IoT库地址:https://github.com/DFRobot/pxt-DFRobot-microIoT关于如何添加软件库

添加完库文件后,我们需要对 microbit 设备进行编程,配置上网的密码等等,程序设置好就可以上网了。但是,我们这些信息传到互联网上之后,这些信息是怎么被查看的呢?这个信息到底发送给谁呢?这时我们需要一个物联网平台,首先介绍的物联网平台是Easy IoT。

Easy IoT物联网平台

  • Easy IoT是由DFROBOT自主搭建的物联网平台。
    • 10分钟上手,即联即用。
    • 它支持串口数据传输。
    • 它支持实时监控数据分析。

Easy IoT登录与设置

Easy IoT
  • micro:bit主控板、micro:bit物联网扩展板配合Easy IoT终端网页,是一整套简单的物联网系统。
  • 注册登录
    • 1.进入终端网页Easy IoT之前,需要注册一个个人后台监控账号。点击右上角的“注册/登录”。
    • 2.填写个人信息,可以通过个人手机或者邮箱注册。
    • 3.注册成功后,登录账号进入工作间,就是可以检测microbit设备的数据界面了。需要通过添加新设备,才能够和自己microbit设备进行配对。


  • Easy IoT设置
    • 1.新设备建立之后,会自动生成随机的设备的Topic: elJA7JHZg,每个人的都不一样;点击设备名称,可以进行重新命名。
    • 2.点击发送消息,可以看见接收信息与发送信息的终端页面,详细的看到终端收到的数据,并且可生成图表。(点击查看详情,可以查看生成的图表)。
    • 3.认识页面的其他信息——ID账号界面。


Easy IoT基础例程

注意:在MQTT初始化设置中共有3中服务器选择,分别是:Easy IoT_CN,Easy IoT_EN,Beebotte。
如果是在中国,则选择Easy IoT_CN服务器;如果是在国外则选择Easy IoT_EN;如果用的是Beebotte这个平台,则选择Beebotte。

服务器选择
智能表情包


聊天的时候,我们经常会发一些表情来表达自己当时的心情,如果我们希望知道远方的小伙伴今天是什么心情,我们应该怎么办呢?我们可以不可以制作一个“神器”,让自己身边的显示屏被小伙伴控制,接收从远方发过来的各种表情。
不要急,完成下面的程序。我们就能实现该功能了。

makecode源程序智能表情包源程序
功能描述:通过Easy IoT平台发送消息,当micro:IoT收到消息后,micro:bit显示设定好的表情。
参考程序


程序效果

  • 进入 Easy IoT 网页发送信息给 micro:bit 设备。找到相应的 Topic,点击“发送消息”。
点击发送消息
  • 将想要发送的指令,填写在对话框中,点击发送,即可将消息发送出去,发送指令“yes”,micro:bit显示“√”图案;发送指令“no”,显示“×”;发送指令“cry”,显示“哭脸”;发送指令“smile”,显示“笑脸”。
发送消息
显示“√”图案

其他指令的效果图,在这里就不贴图了。

投票机


makecode源程序投票机——主持端源程序
makecode源程序投票机——投票端源程序
功能描述:竞选投票器利用了micro:bit本身的无线通信功能。竞选投票器主要分为主持端和投票端(观众端),投票端(观众端)可以是无数个设备。其功能在使用时,投票者只需要按下相应的按键即可,相应的票数会在OLED屏幕上实时显示,同时,通过WiFi将票数发送给物联网平台。这样双方记录数据,保证数据的准确性。
参考程序



程序效果

  • 当按下A键,发送消息给topic0,每按下一次,A的票数加1;当按下B键,发送消息给topic1,每按下一次,B的票数加1。
投票机效果图



光线及温度监控器


makecode源程序光线及温度监控器
功能描述:利用micro:bit自带的光线传感器和温度传感器检测光线值和温度值,通过按下按键A,B将温度值和光线值发送到easy IoT和OLED屏。
参考程序


程序效果:当按下A键,向工作间和发送当前的温度值;OLED 屏幕第一行显示温度值。当按下B键,向工作间发送当前的光线值;OLED 屏幕第二行显示光线值。。

T代表温度,L代表光线

光线及温度监控器-效果图.png
远程浇花系统

makecode源程序浇花系统源程序
功能描述:将温湿度传感器连接在P1脚,舵机接到S1脚,连上网后,向easy IoT平台发送“see”指令,查看土壤湿度的数据。我们可以观察土壤湿度的数据,从而判断是否需要给花草浇水,为了避免在浇水的过程中忘记关闭系统,所以设置了当湿度值大于550后自动关闭浇花系统。
用到的器材:舵机(S1),土壤温湿度传感器(P1脚)
参考程序

程序效果:远程浇花:联网后,舵机转动到当100度,处于关闭状态,通过Easy IoT发送指令,当micro:IoT接收到“ON"指令,舵机转动到10度,开始浇花;当micro:IoT接收到“OFF"指令,舵机转动到100度,或者当湿度值大于550后,关闭浇花。
注意:舵机角度为100度是关闭浇花状态;舵机角度为10度是开启浇花状态。

远程控制晾衣杆

makecode源程序远程控制晾衣杆源程序
功能描述:每隔8分钟向easy IoT发送湿度值,我们可以根据天气状态判断是否收晾衣服,当OBLOQ接收到“OFF”的信息时,控制硬件装置旋转一定的角度,实现收衣服的功能; 当OBLOQ接收到“ON”的信息时,控制硬件装置旋转不同的角度,实现晾衣服的功能,该硬件装置可以选择舵机,从而实现收衣服和晾衣服的功能。
用到的器材:舵机(S1),土壤湿度传感器(P1脚)
参考程序

程序效果:当Easy IoT发送“ON”舵机转动到160度,实现晾的功能,当Easy IoT发送“OFF”舵机转动到30度,实现收的功能。也可以手动操作,按下A键,收衣服;按下B键,晾衣服

远程门禁系统

makecode源程序远程门禁系统
功能描述:假如有一天你外出办事,突然朋友打电话说在你家门口。你又不能马上到家,于是你利用手机远程开锁,让他先进去等你。
用到的器材:舵机(S1)
参考程序

程序效果:当按下A键,显示主人的电话号码,如果主人接到电话,通过Easy IoT发送指令“ON”,舵机转动到90度,实现开门功能,等一分钟过后,舵机转动到10度,门自动关闭。

远程控制RGB灯

makecode源程序远程控制RGB灯
功能描述:本来你约好朋友来家里开派对的,可是你中途因为工作上的事,需要加班,这时你叫朋友们先开始,但是他们告诉你,在家里找不到氛围灯的遥控器,这时你利用手机打开彩灯。
参考程序

程序效果当我们通过easy IoT平台发送指令“L”,展现流水灯效果。一直循环显示红色和紫色两种颜色。当我们发送指令“B”,播放音乐“一闪一闪亮晶晶”的乐谱,RGB灯随着音乐闪烁。

IFTTT物联网平台

  • IFTTT 是一个被称为 “网络自动化神器” 的创新型互联网服务,它非常实用而且完全免费。它的全称是 If this then that,意思是“如果这样,那么就那样”。
  • IFTTT的作用是如果(这个)网络服务满足条件,就自动触发(那个)网络服务区执行一个动作。这个条件和动作都是可以由用户自己根据自己的需求设置。
  • 其工作流程如下:
Ifttt工作流程

装备工作

IFTTT配置:
1、进入IFTTT官网,注册账号,IFTTT官网:https://ifttt.com。
2、注册完成后登录账号进入 My Applets 页面,点击New Applets。

点击New Applets

3、创建Applet,完成上面步骤后会进入Applet界面,点击This创建输入webhooks。

4、点击进去之后,填写我们的Event Name.

填写Event Name——aaa

ifttt基础例程

向邮箱发送数据

功能描述:通过按下按键,向邮箱发送一条消息,这个消息可以是打招呼的消息,也可以是一些数据。

  • 根据准备工作配置IFTTT,填写完Event Name——“aaa”后会返回,在点击That 选择Email
  • 选择send me an email
点击send me an email
  • 接下来就是选择需要发送的内容了,我这里直接选择默认的。
设置需要发送的东西
  • 点击Create action 即创建完成。
  • 查看密钥点击HOME进入“webhooks”主页面在点击“Documentation”就能查看到密钥了。

makecode源程序向邮箱发送数据

参考程序

  • 发送邮件例程运行结果:按下A键后将“HI DFROBOT”发送到我的邮箱中去。
邮箱收到的数据


向印象笔记发送笔记

功能描述:前面我们了解了按下按键,向邮箱发送消息,接下来我们学习按下按键向印象笔记发送笔记。

  • 向印象笔记发送笔记,需要创建新的this。点击账户选择create,然后点击this创建webhooks,并填写Event Name——“kkk”
创建新的this
  • this创建完成后会返回,在点击That搜索Evernote选择它
  • 选择自己想要的,我选择的是Create a note
点击Create a note
  • 格式选择的默认格式
默认格式
  • 点击Create action 即创建完成,密钥和前面邮箱的一致。

makecode源程序向印象笔记发送数据
参考程序

  • 向印象笔记发送笔记例程运行结果:当按下A键后向我的笔记中发送“HI DFROBOT”。
印象笔记接收到数据
让Twitter发送推文

功能描述:早上起来,我按下A,B键,将今天的温度和光线强度值发送到Twitter,这样关注我的人都知道今天的温度和光线强度,方便他们选择今天的着装。

  • 首先创建新的this。点击账户选择create,然后点击this创建webhooks,并填写Event Name——“Twitter”
创建新的this
  • this创建完成后会返回,在点击That搜索Twitter选择它
  • 选择自己想要的,我选择post a tweet
9
  • 进入post a tweet之后,完成以下操作。
添加事件的成分
  • 如果不小心选择了默认设置,根据以下操作也可以添加事件成分,根据如下图所示操作。
添加事件成分

makecode源程序发送推文

参考程序

  • 让Twitter发送推文例程运行结果:当按下A键后,Twitter发送推文:“HI DFROBOT”和当前的温度数据;按下B键后,Twitter发送推文:“HI DFROBOT”和当前的光线强度。
Twitter收到消息
向iPhone发送消息提醒

功能介绍:每次到了季节交换的时候,天气都是变化多端的。如果我们利用micro:bit自带的温度传感器检测温度。如果温度>30度,向ipone发送一条注意防暑的提醒;如果温度<20度,每隔10小时向ipone发送一条注意防寒的提醒。

  • 首先创建新的this。点击账户选择create,然后点击this创建webhooks,并填写Event Name——“Reminder”
创建新的this
  • this创建完成后会返回,在点击That搜索IOS Reminders选择它
  • 选择自己想要的,我选择add reminder to list
设置事件参数

注意:alarm date(警报时间)可以根据自己的需求设置,我设置的是第二天的7点。
makecode源程序向iphone发送消息提醒

参考程序

  • 向iphone发送消息提醒例程运行结果:每隔10小时候后,发送消息。当主板温度>30度,向提醒事项里发送一条防暑的提醒:“The weather is so hot, please pay attention to heatstroke”;当主板温度<20度,向提醒事项里发送一条防寒的提醒:“Cooling the attention to add clothes”。
提醒事项列表中已经出现事件提醒
利用Android手机发送短信

功能介绍:有时候出门会忘记浇花,偶尔一两次还好,如果遇到长时间出差的情况怎么办呢?那就只能找一个帮手,帮你去照顾这些花花草草了。我们可以利用物联网扩展板做一个这样的应用:当土壤湿度低于350时,给朋友发送一条消息,土壤过于干燥,通知他去给花花草草浇水。当土壤湿度高于520时,给朋友发送一条消息,土壤湿度适中,意味着不用浇水。

  • 首先创建新的this。点击账户选择create,然后点击this创建webhooks,并填写Event Name——“message”
创建新的this
  • this创建完成后会返回,在点击That搜索选择Android sms选择它
  • 选择自己想要的,我选择send an sms
设置发送端的电话号码和添加成分
  • 设置接收信息的手机号码
    • 进入home→进入webhooks→添加需要接收短信的手机号码。
添加需要接收短信的手机号码

注意:发送短信的手机必须是Android手机,并且手机上需要安装IFTTT这款APP,同时设置IFTTT允许访问短信的权限

授予ifttt读取短信的权限

makecode源程序利用Android手机发送短信

参考程序

  • 利用Android手机发送短信例程运行结果:当土壤湿度<350,发送信息给朋友:“the flowers need watering”;当土壤湿度>520,发送信息给朋友:“the moisture of the soil is sufficient”。

Beebotte物联网平台

  • Beebotte物联网平台是一款实时连接对象的云平台。
    • 使用支持REST,WebSockets和MQTT的丰富API实时连接一切。
    • 设计用于支持物联网和实时通信应用程序。
    • Beebotte为您提供平台即服务,该服务可连接数千个对象并传递数百万条消息。
    • 一个适用于各种应用程序的平台,例如即时消息,仪表板,在线游戏和计分板,家庭自动化,物联网和报告。
    • 无缝的可扩展性,以满足您不断增长的需求。
  • 接下来我们先学习一下Beebotte使用方法:

使用MQTT向Beebotte发送数据配置

  • 官网地址[ https://beebotte.com]
  • 进入官网,注册自己的账号,注册完成后,回到主页,点击Get Started for Free
点击Get Started for Free
  • 点击create New创建自己的Channels
创建自己的Channels
  • 进入到Create New界面创建你的Channel Name、 Channel Description、Resource name、 Resource Description。可以创建多个Resource。
创建自己的Channels
  • 例如创建一个humidity的channel用来接收数据
创建一个humidity的channel
    • 创建完成后就可以看到
humidity频道创建完成
  • 云平台就创建好了,接下来我们开始获取API Key 和 Secret Key,先点击Account Settings在点击Access Management就可以查看。
获取MQTT密钥
  • 如果想要查看上传的历史值,可以通过创建Dashboards来查看值的曲线图及具体的值。
    • 创建时间线图表
创建时间线
创建时间线1

记录土壤湿度的数据

功能介绍:根据前面的内容建立一个土壤湿度的channel——humidity和时间线图。当联网成功后,就将土壤湿度的数据上传到Beebotte云平台,然后我们通过Dashboards里的曲线图来查看土壤湿度的变化
makecode源程序记录土壤湿度的数据

参考程序
注意:IoT_id填写 API Key;IoT_pwd填写 Secret Key;TOPIC为Channel/Resource的名称,注意两个中间以斜杠(/)链接。
注意程序中的服务器选择:Beebotte

  • 记录土壤湿度的数据:进入Dashboards里,点击humidity仪表盘查看数据。

基础例程

驱动电机


makecode源程序电机驱动源程序
参考程序

程序效果:让电机以255的速度正转1秒后,再反转1秒;

环境温度和光线


makecode源程序环境温度和光线
参考程序


程序效果::OLED屏上显示环境温度和光线值

疑难解答

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