micro:bit实践操作任务单(下)-轻识

说在前面

此任务单是“2.4 传感与控制”的新课内容，也是“室内环境实时监测系统”项目实践的前置内容。先花两节课时间，通过几个简单的实践任务让学生体验micro:bit硬件编程的过程，初步掌握使用计算机编写程序控制micro:bit等智能终端的基本方法，以便为后面的“室内环境实时监测系统”项目打下坚实基础。

任务单总共包括4个案例共8个子任务，教师可根据学生实际，提供不同程度的半成品代码，讲练结合，力争在项目实践中渗透学科核心素养，整合知识与技能的学习。

实践与体验：用计算机控制 micro:bit 的 LED 阵列
实践内容： 1 、给 micro:bit 编写程序。 程序要求：当串口接收到“ H ” 时，显示 “ 高兴 ” 表情；接收到 “ S ” 时，显示 “ 难过 ” 表情。实践步骤： a. 打开BXY编辑器，输入如下代码，检查语法后，烧录到 micro:bit 板。

      
        from microbit import *
      
      
        while True:    
      
      
            if uart.any():        
      
      
                incoming=str(uart.readall(),"UTF-8")        
      
      
                incoming=incoming.strip("\n")        
      
      
                if incoming=="H":           
      
      
                    display.show(Image.HAPPY)            
      
      
                    print("I am happy")        
      
      
                elif incoming=="S":            
      
      
                    display.show(Image.SAD)            
      
      
                    print("I am sad")        
      
      
                else:            
      
      
                    print("err")

b.通过串口调试micro:bit。单击“串口”按键，打开串口调试窗口进行调试，分别输入“H”和“S”，及其它任意字符，观察LED阵列和串口监视器的显示结果。

2 、通过串口，用 Python 程序控制 micro:bit 的 LED 阵列。 关闭 BXY 编辑器，打开 IDLE 编辑器，编写代码如下：

      
        import serial 
      
      
        ser=serial.Serial()
      
      
        ser.baudrate=115200
      
      
        ser.port="COM3" #串口号以实际值为准ser.open()

运行上述代码，在IDLE交互窗口中分别输入：

ser.write("H".encode()) ser.write("S".encode()) 观察 LED 阵列显示结果，同时观察 IDLE 交互窗口显示情况，如下图所示：

3 、用 Python 编写程序，实现更多功能。 （ 1 ）实现 LED 阵列有规律地切换表情。如：实现每隔一秒钟切换一次 micro:bit 的屏幕表情。代码如下：

      
        import serial,time
      
      
        ser=serial.Serial()
      
      
        ser.baudrate=115200
      
      
        ser.port="COM3"
      
      
        ser.open()
      
      
        while True:    
      
      
            time.sleep(2)    
      
      
            ser.write("H".encode())    
      
      
            time.sleep(1)    
      
      
            ser.write("S".encode())

运行代码，观察 LED 阵列显示结果。另：在循环体的最后加上两句代码：

      
            line=ser.readline()
      
      
            print(line.strip().decode())

再次运行代码，观察 LED 阵列显示结果，同时观察 IDLE 交互窗口显示情况。

（ 2 ）实现在 IDLE 交互窗口中，输入字符和 micro:bit 交互，并实时显示反馈信息。代码如下：

      
        import serial,time
      
      
        ser=serial.Serial()
      
      
        ser.baudrate=115200
      
      
        ser.port="COM3"
      
      
        ser.open()
      
      
        while True:    
      
      
            name=input()    
      
      
            ser.write(name.encode())    
      
      
            line=ser.readline()    
      
      
            print(line.strip().decode())

运行代码，在IDLE交互窗口，分别输入“H”和“S”，或其它任意字符，观察LED阵列和IDLE交互窗口的显示结果。

总结:
除了必要的硬件设备，本项目实践还需要下载BXY_Python_Editor软件，并在Python中安装pyserial模块。为方便学生体验和节省上课时间，教师可预先安装好相关模块，并把源代码发送给学生，这样学生就可以直接运行程序了。
本任务单中四个案例由浅入深，难度逐次递增。教师可以先演示并介绍相关知识点，然后给予学生足够的时间去运行程序，体验硬件编程的完整过程，并根据自己的需要简单修改程序功能。

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