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论坛小助手
2023年09月26日

#赛事案例分享#基于物联网的校园晨起广播系统设计

#封面


(1)作品信息

参加赛项:湖北省学生信息素养提升实践活动(省一等奖)

   湖北省青少年科技创新大赛(省二等奖)

参赛组别:高中组

参赛选手:孔书阳

学校名称:襄阳市第五中学

指导老师:杨帅 杨坤

(2)创意来源

作为一名在校高中生,由于不能携带手机,经常不知道第二天的天气情况。有时候早上起床时,不清楚应该选择什么样薄厚的衣服;再者,我们学校有早起后晨跑锻炼的要求,而当天是否适合户外运动,也无从得知。在此背景下,我联想到设计一款校园广播系统,应用于校园晨起的场景。

(3)作品简介

本作品运用掌控板开源硬件,结合心知天气、Mp3音乐播放器,设计了一项基于物联网的广播系统,用于联网获取天气实况与相关生活指数,并通过广播的形式定时播报。该装置能够帮助在校高中生提前得知天气状况并判断如何应对天气变化以及如何进行户外活动。

(4)功能说明

本作品的设计思路围绕着“获取气象信息”与“智能广播播报”开展。首先,需要联网获取气象信息,可以在mpython环境下,调用“心知天气”API获取“天气实况”与“6项生活指数”。然后,为了实现智能广播播报,需要将获取到的生活指数(穿衣指数与运动指数)文本信息进行处理,处理方法有两种:第一种是使用语音合成模块将文本转为语音;第二种是对穿衣指数与运动指数的返回值进行组合,提前录制好各种情况的语音文件,并存储到掌控板内。由于我们器材中没有语音合成模块,且该模块价格较贵,因此可以选择第二种办法。最后,利用时钟模块获取时间,在每天晨起时,根据对穿衣指数与运动指数的返回值判断,运用Mp3音乐播放模块将语音文件自动播放。

(5)制作步骤(含最少3张图片)

1、准备器材

硬件器材:掌控板、Mp3模块、SD卡等。

其他要求:mpython编程环境、心知天气API私钥、Wifi环境。

2、制作步骤

(1)注册“心知天气”账号,申请API密钥(分为公钥与私钥)。

(2)mpython环境下编写程序,设置Wifi,获取“心知天气”提供的气象实况与6项运动指数。通过输出观察返回值。



(3)调试wifi模块与OLED显示屏,获取系统日期与时间并显示到OLED屏,将“心知天气”获取到天气实况也显示到OLED屏。


(4)调试Mini MP3模块与扬声器,MP3可正常播放SD卡中的曲目。


(5)分析心知天气的穿衣指数与运动指数返回值,穿衣指数有7个返回值,运动指数有3个返回值。对两个指数的返回值进行无重复组合,可适当删减(例如运动指数的“适宜”与“较适宜”均可认定为适宜晨跑)。提前录制好所有情况需要播放语音,以mp3格式保存到SD卡中。



(6)整合各个模块,编写、优化程序,设计外观,形成实物作品。


(四)演示效果

设备通电后,OLED显示屏实时显示当天的日期,时间,以及当天的气象实况;当时间与设定的广播自动播报的时间重合时,广播根据当天的穿衣指数和运动指数自动播报相关信息,例如:同学们打好,今天的穿衣指数为舒适,今天的运动指数为适宜,请同学起床后快速到田径场集合,进行晨跑!

通过测试,达到了预期效果。

(6)硬件清单

编程软件:mpython0.5.4,

硬件:掌控板、扩展板、Mp3模块、SD卡等

(7)作品图片


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