个性化3D设计与实现

课程信息

课程名： 个性化3D设计与实现

课程号： 01510292

课序号： 90

教学负责人

汤彬

智能硬件单元

负责人： 陈震

分工：马晓东（子单元1）、章屹松（子单元2）、闫泽禹（子单元3）

子单元1（智能声控音箱）=

智能声控音箱 soundpi 介绍 SoundPi集成了麦克风、主控、模块等组件，支持蓝牙、WiFi、Uart等串口协议，并提供HDMI、USB、OTG、3.5MM等丰富接口。可以快速组装为智能音箱。 工作原理介绍

系统设计

安装调试

材料：soundpi核心板，USB线，喇叭，天线。

环境：可上网无线环境，安装app用手机或调试电脑。

连接好喇叭，天线，USB连接电源，开机，手机下载“小度之家”app，通过app连接设备。

开发板中内置了DcsSampleApp示例程序，可以进行简单的交互体验，示例程序支持唤醒、语音识别以及相关的后端服务（音乐、时间、天气、聊天等）。

万事俱备，现在你可以试着和SoundPi进行语音交互：

  ①通过唤醒操作（呼唤“小度小度”）激活定向语音识别，设备指示灯指向发声方向，开始定向识别。 

  ②向设备给出识别指令（“今天天气怎么样”、“现在几点”…）。

  ③设备检查到语音指令输出完毕后，终止语音识别，并将LED灯全部重新点亮，并根据指令反馈相应的指令内容。 

以上为简单完整的一次语音交互。在以上过程中，随时可再次进行唤醒。每一次的唤醒都将开启一轮新的语音交互。

实景测试

后续创意

子单元2 声控节奏灯的制作

教学目的

通过动手环节，让学生有感性认识，体会智能硬件的实现方法。拓展智能硬件和3D打印结合的思路。

---

教学安排

制作一声控节奏灯。 LED灯会随声音节奏和大小的变化，呈现出不同的明亮度。

第一步：老师讲解演示任务，所用到的器件 （5mins）

第二步： 学生按照实验的电路图，利用提供的器材完成电路图的搭建。 （15-20mins）

第三步： 学生验证。（5mins）

---

实验器材和元器件

面包板一块 （8.5cmx5.5cm） 声敏传感器 x1 红色LED x 5 电阻（1/4w）： 4.7k x1 10k x1 1M x1 电容（耐压16v） 47uf x1 1uf x1 三极管 9014 x2

3v电池盒 x1 5号电池 x2 杜邦线（公对公） x10根

子单元3 环境光传感器的使用

• 教学目的

通过动手实践，使学生对传感器的原理，工作方式及如何与智能硬件板的结合有一个初步的了解。

• 教学安排

制作一个基于智能硬件板的环境光传感器的监测仪，可以在电脑上显示出环境光的变化
第一步：老师讲解任务及所用的器材
第二步：学生动手配置智能硬件板及安装传感器，调试程序
第三步：学生改变实验条件，并对实验结果进行观察

• 实验器材和元器件

PYNQ开发板x1，装有PYNQ系统的SD卡x1，Pmod ALS传感器x1，网线x1，USB充电线x1，电脑x1，电脑上Google Chrome浏览器x1