“CC07-智能路灯-学习日志”版本间的差异

2018年10月31日 (三) 10:29的版本

周二

齐俊杰2018010570

今天和老师一起学习了智能音箱和树莓派的相关知识，还趁机过了把瘾，和同学一起合作编了一个电路，利用python让它闪烁发光。老师人很和蔼，讲课内容清晰，准备充分，生动有趣，向我们介绍了树莓派的应用等方面，让我感觉到这么小的一个元器件竟然能发挥这么大的作用，竟然能应用到这么多的领域，不得不佩服高玩们的智慧与想象力。那么我就在想，树莓派的现在水平其实代表了从前我们PC的水平，甚至代表了之前超级计算机的水平，那么是不是会有那么一个时代，我们的超算会发展成树莓派的大小，亦或者说树莓派具有了超算的计算能力，整个时代会变成什么样？人类的前途是一片光明的，未来可期。

2018011551 王洋

第一节课：在第一节课上，章老师先给我们展示了Amazon公司的Alexa（一款语音助手以及智能音箱产品）的强大功能。之后给我们分发了国产的智能音箱——DuerOS开发套件SoundPi，通过“小度之家”APP与它实现了联系，随后我们体会到了智能音箱的强大之处，无论你是问“小度小度，今天北京的天气怎么样？”还是“小度小度，放一首张学友的歌。”她都能听得懂你在说什么并完成你的指令。虽然这仅仅只是一个开发套件，但却展示了智能音箱广阔的前景以及给我们未来带来的无限便利。之后，章老师指导我们完成了一个简易的智能路灯制作。首先老师给我们介绍了树莓派（raspberry pi）的相关知识，让我们明白了树莓派其实就是一个基于ARM的微型电脑主板，但是它虽然只有大约一个巴掌的大小，但是它具备电脑的一切功能，能够利用SD卡进行存储，能够通过HDMI接口与显示器相连，甚至还有千兆以太网接口。通过和上节课的知识相互联系，利用上节课所学的Linux终端命令接入树莓派，我们利用putty软件和VNC Viewer软件实现了树莓派的窗口化展示，同时又利用进入了树莓派的窗口中，利用Python进行相应的程序设计，最终利用树莓派上的GPIO接口和面包板电路实现了一个智能路灯的制作。

第二节课：在第二节课上，我们先是完成了上节课的简易路灯的升级版——用按钮进行路灯的控制。之后，我们在王老师的带领下进行了几个实验。

首先是使用shell脚本点亮路灯，我们在第一节课上是利用的python程序来进行路灯的控制，但是只能控制一个端口的输出（GPIO 25），而利用shell脚本，我们可以通过使用$1,$2设置参数的方式来进行输出端口的改变与调整，不得不说是方便了很多。同时王老师向我们介绍了shell脚本的好处，这是把Linux的终端的多个命令综合在了一个.sh文件里面，因此只需要打开.sh文件即可完成多个命令的执行。

第二个实验是网页制作，我们利用树莓派做了一个web服务器，首先我们架构了一个Flask网络框架，但是我在设置的时候遇到了一些困难，比如说我将我的文件名设置成了flask，然后在python读取和检测flask的安装情况的时候，就会显示flask已安装，但是sudo hello-flask的时候，就会显示cannot import name flask,最后在王老师和另外一位同学的帮助下，我们发现了这个问题，将文件名修正了，并利用pip install flask命令完成了此次实验。

最后一个实验里，我们完成了一个网络电灯的制作：即利用main.html文件来创建一个网站，在网站上实现light的on and off，这时，我们相当于实现了电灯的远程控制（但注意，如果没有租用服务器的话，是不能通过外网进行连接的，只能在同一个局域网下进行控制），同时老师还启发我们利用喇叭等其他零件实现语音控制或是其他远程控制方式。最后，老师还给我们展示了学长的技创课上的一些成品——例如，通过变压器和树莓派，控制继电器，最后来控制大功耗泵的使用。

通过此次课程的学习，我初步掌握了树莓派的使用方法，尤其是对于GPIO引脚有了一定的了解，并对putty软件，Linux终端和Python句法有了更加深刻的认识。同时我们还使用了面包板电路以及杜邦线，完成了智能路灯的on and off.并通过写html文件实现了路灯的远程控制。

2018010679 朱泽鹏

在此主题下的第一课时：

我们先以智能语音小度为引例进入课堂。 之后主要了解并接触了树莓派主机，凭借曾经使用的putty程序连接上树莓派主机，并且在树莓派上安装了VNC服务，从windows端进入了树莓派的VNC图形界面。 在余下的时间里，我们在图形界面里以Python为工具，编程控制向从树莓派引脚接出的控制LED的电路的电平，从而控制LED的工作状态。

在此主题下的第二课时：

继承上一课时最后的内容，我们还进行了拓展。学习在树莓派Linux系统的终端Shell命令直接修改文件，改变引脚电平控制，从而控制LED状态。 接着我们在树莓派上部署了示例网页，在此基础上，再部署可以交互的网页，从网页端控制引脚电平，控制不同的引脚对应支路内的LED的状态。

感想：

不同于上一主题的网站搭建，这一次更多的对硬件的实际感受与操作。虽然过程中仍然会出现偏差，产生问题，但相比于上一次主题，过程流畅了不少，实际上发生的问题也不多。 只有两个：

1:Python对其语句的大小写敏感，使得按照文本输入的程序源代码因为大小写差别无法编译。

2:小面包板接线过程中出现小差错，错误的并联方式使得两个LED不能分开控制，且将引脚GPIO24与25短接。

遗憾的是，限于对Python语言的几乎零掌握，我只能够对硬件的控制搭配拓展进行有限的设想，而无法付诸行动；但总体而言，这次课程使得我对电子有了更深的把握。

2017080416 陈浩明

我之前以为大数据与机器智能的课已经让我觉得非常难，已经尽力去听老师解释什么内容，幸好最后懂得一点，至少对得起自己和老师。谁知，我发现这个课程的第三个部分（智能软件与智能系统）比上一个困难几倍。有时候想：我一个美术专业的学生是怎么熬过这个课程？可能是我小时候对于科技的接触比较少，也不愿意去学，导致我现在很难听懂老师和理工的同学们在说什么。可是，我虽然听不懂老师解释什么，我好像学到一点点事情。我看着这些编程或者是软件的运作以为是很复杂的，但其实这些不是想象中那么难。很多编程都是看你的逻辑批判能力。一旦看到那个模式，仔细看看就会明白，当然对我来说，我是需要更长的时间去看才会懂。这部分的课基本上也是让我们有逻辑地输入有关地资料，然后再整理一下。最后就会出现不同的结果和数据。虽然我是一个艺术生，但我希望可以突破自己，尽量学习这些“让我烦恼的科技”，并且开始习惯对科技的认知。希望我在这个课程最后的部分可以坚持下去！

2018010584

第一次课上我们先用了少量的时间了解了一些有关人工智能和智能语音音箱的知识，并且还亲身体验了一下百度开发的小度音箱，其智能的语音功能实在是让人惊叹。之后的大量时间里，我们都在和树莓派打交道，我们先大致了解了一下树莓派，在惊讶于一个巴掌大小的主板竟能有电脑的几乎所有功能的同时，还对各路牛人利用树莓派做出的各种成果感到不可思议。之后，我们便开始实际操作，通过利用一些上次课程学到相关知识，我们先用putty连接上了树莓派，再用vncviewer软件使其操作界面可视化，发现树莓派内部搭载的是Linux系统，我们利用之前学习的知识，将老师提供的代码直接写入，再用面包板构建一个含发光二极管的简易电路，连接到树莓派上相应的GPIO接口上，运行程序，发光二极管就开始闪烁起来，通过改变代码中的参数，还可以调节其闪烁的频率，之后我们又加上了开关，实现开关控制的电路。接下来，我们开始制作网页，在经过一系列复杂的操作后，我们使树莓派的网页上显示出了“hello world”和当前时间，在连接上局域网的前提下，直接输入树莓派对应的网络地址和端口就可以看到这个网页，然后我们在网页上加上了两个可以控制GPIO借口的按钮，实现了远程控制电路。最后，我们大开脑洞，思考各种远程控制电路的可能性，只可惜我的编程知识过于匮乏，难以将想法变为现实。通过这门课，我了解了更多关于Python，Linux和树莓派的知识，也激发了我继续探索的欲望。

2017011468 李文哲

• IS06 智能硬件

在这两次课程中，我们主要接触了一种新型硬件——树莓派（raspberry pi）。通过几次使用，我发现树莓派还是有一些PC无法相比的优势。它体积小，算力虽然有所欠缺但还算令人满意。通过wifi接入系统就可以进行操作，作为服务器的话就十分方便。在第一节课中，我们在面包板上搭建电路，同时使用python程序控制小灯的开关，而后又进一步加入了按钮等元件进行了一系列控制。第二节课的内容则更加复杂，我们了解了如何用树莓派搭建服务器和网站，并且通过网页端进行访问，进而控制电路中小灯的开关。我相信这种控制方式在未来的智能家居中会得到广泛的应用。通过手机的客户端，我们就可以远程连接到家中的树莓派，控制开灯、热水器加热等活动，节省大量的时间。同时，我想在第一节课中所学到的智能音箱也可以和树莓派结合在一起，这样就可以通过语音控制家里的电器，让生活更加的便利。在课程的最后，老师向我提供了更加丰富的元器件，比如二极管、电阻、电扇、麦克风等，于是我延用智能路灯的接口，用网页可以控制风扇转动的方向。智能硬件课让我很受启发，使我的目光不再仅仅局限于代码，而是软硬结合，计算思维趋向多元化。

2018010667 杨星原

第一节课，老师给我们介绍了小度——一款智能音响里面的核心部件，我们可以用无线网进行连接，然后给它指令让其完成，或者用语音进行交流。之后我们又接触了树莓派的相关知识，认识到它虽然只有小小的一个巴掌那么大，但是可以有很多的功能，比如可以插入SD卡进行存储，或者与显示器相连，又或者是以wifi 的方式和其他的设备进行连接，最后我们利用putty和VNC以及面包板使面包板上的LED灯发光。 第二节课，我们在上一次的基础上，先是使用了一个shell的脚本点亮了LED灯，比起上节课直接写代码方便了不少，之后利用它构建了一个web服务器，手机或者电脑在和树莓派连接了想同的wifi之后就可以通过输入树莓派的本机端口进入网页，网页显示了“Hello World"和当前的时间，然后我们结合第一第二的两个操作实现了通过网页对灯的开关进行调节，最后我们打开脑洞，利用树莓派思考了其他的用途，稍微有点可惜的是我们小组的想法在编码方面难度有点大，一时半会完不成，所以只能终止编辑。

2017010847 陈旭亮

这两周课上我们学习了智能控制的硬件、软件原理。第一次课上，我们见识了开发版的小度音箱，可见目前智能设备正在飞速发展；接着我们上手操作，熟悉了树莓派的功能。 课程的主要内容在第二周。我们按照以下步骤，逐步建立起智能路灯的框架：

• 熟悉树莓派的各个GPIO端口，搭建电路，编写控制小灯开关的简单程序；
• 建立并测试控制主页；
• 使用python语言编写控制程序，将两者联系起来；
• 基于以上框架和代码开发创新应用。

我尝试实现小灯常亮和闪亮之间的切换，但是在循环控制上遇到了些许问题，希望在进一步学习python语言后能够解决。课上也有同学实现了小灯的PWM调光等等有新意的想法，令人钦佩。由此可见，这个项目确实激发了我们的创新潜能。

2017011555 杨秋宇

在第一节课上，章老师首先带我们体验了百度公司生产的智能音箱，它能够智能识别我们的语音，判断语音方向，识别语音中的关键字从而对其做出指令，这也让我深刻地体验到了当前科技发展的迅猛。之后我们开始接触树莓派的板子。我们主要完成了树莓派与电脑之间通过wifi的连接并通过vnc在电脑上显示出树莓派的图形界面，在第一节课的最后要我们试着通过电脑上的图形界面对树莓派进行编程，从而控制一个led小灯的亮灭。在第二节课上，我们开始更加深入地应用树莓派。这一节课我们通过编写脚本来驱动树莓派，这样做的好处是能够更加便利地进行重复运行。这一节课上我们还用树莓派建立了一个服务器，在同一个wifi下实现能够从电脑和网络上访问树莓派所建立的网站。尽管看不太懂网站的代码和逻辑的代码，但我还是深切体会到了树莓派的强大之处。在这一节课的最后，我通过pwm的原理生成了一个pwm波，通过不断地调参数，最终勉强实现了呼吸灯的效果。

周三

2018010135 范喆恒

• 在这次的课程中，我们学习了智能硬件的控制。课堂上我们体验了与小度音箱的互动，对语音识别的发展和有关知识有了初步的了解。之后我们通过VNC的图形界面，通过对树莓派不同输入输出端口，高低电平的控制，而实现对面包板上硬件（按钮、小灯泡的控制）。在VNC中，我们创建了.py文件，通过python语言进行编程，通过简单的输入输出，循环，控制流语句实现了简单的灯泡计数器。由于最近正在自学python，在完成任务的同时，也对软件和硬件的联系和控制有了更深的理解。
• 在第二节课中，我们利用树莓派搭建了简单的服务器，并通过远程操作是实现对小灯泡亮暗的控制。虽然还不理解代码，无法编辑出自己的网页，但也对硬件控制有了新的认识。

2018010866 何博航

在这次课程中，我们学习了智能硬件的控制。

1. 课堂刚开始，老师就给我们每人发了一个小度音箱，先和音箱连上，然后就开始通过自己的语音控制，让它放歌、放笑话甚至放新闻。
2. 之后我们开始学习树莓派，先通过VNC的图形界面，利用一系列原件（面包板、按钮、二极管等），实现对他们的控制。利用python语言对它进行编程，通过一些简单的语句实现了对灯泡的控制，实现了闪烁亮光、开关控制甚至灯泡计数器。完成课程后既获得了成就感，又让我这个计算机小白获得了新的知识与见解。
3. 这节课对树莓派的应用，由我们小小的操作，感受到它的无穷魅力，以小见大，开阔了视野，也收获了知识，很是愉快。

2017013046 刘恒洋

由于上一周外出比赛，没有能参与到上一周的课程里，听同学们说上一周与小度音箱有所接触，让他听歌什么的，我感到非常遗憾，希望以后有机会能再一次和小度玩。 第二周，回来，我就直接开始学习树莓派的运用，虽然没能在上一周学习到基础，但在同学的合作下，最终也能使灯泡亮起，然后又利用python语言，通过网页来控制灯泡，还利用温度传感器来测量教室的温度，虽然由于时间问题，没有能成功，但是一些基本的操作差不多能记清楚，对于一个文科生来说，能接触到面包板、二极管等新鲜事物也是非常有成就感的。

周五

2018011237 马呈翔

• 这节课学习了基于树莓派的对电路控制的实现，利用的是python语言，目标是在下节课达成智能路灯的实现。然而第一节课我们组发到的树莓派没有办法利用putty连接到电脑，只好连接别的组的树莓派。虽然没有能动手实操，但还是了解了怎么样利用面包板，利用树莓派的GPIO引脚对电路进行控制。（真心希望下次课能领到一块好的板子。。）非常期待下一次课，也希望能在课程结束后也能有自己做嵌入式设计的机会！（感觉非常有趣，从小到大没有动过手做东西的我衷心希望在大学能多多动手）