第9课使用电机——物联网智能家居

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在智能家居系统中，人们常常利用手机APP远程控制各种家用电器。本课我们将制作一个简易物联网智能家居系统，可以在Scratch作品中远程控制电机和LED。

Scratch端程序：http://www.haohaodada.com/show.php?id=1069489

WULink-NOVA端程序：http://haohaodada.com/wulink-NOVA/index.php?id=5987

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要制作本课的范例作品，需要使用以下新的硬件模块：

电机

电机，也叫“马达”，是依据电磁感应原理将电能转换为机械能的一种装置，很多常用电器和机械的动力源都是各种各样的电机。

电机根据输入电源的不同，可以分为使用直流电的直流电机、使用交流电的交流电机。WULink-NOVA套件中的130电机就是一种直流电机，能够将输入的直流电能转换为机械能，可以带动套件中的风扇叶旋转。130电机可以直接接在WULink-NOVA主控板的MA和MB端口（如下图9-1所示）。

图9-1 130电机和风扇叶

要制作本课的范例作品，还需要使用以下新的指令：

属于WULink-NOVA端的“执行器”类别指令；使用这个指令可以设置指定端口电机的输出值。指令默认端口是“MA”、输出值是“0”；通过单击第一个参数的下拉列表，可以选择电机的连接端口MA或MB；在第二个参数框中输入数值，可以设置电机的输出值，它的取值范围是（-255，255）。

属于Scratch端“更多模块”类别指令；这个指令需添加“HaodaIot”扩展生成，具体操作方法详见“阅读材料二”。使用这个指令可以向指定物联网设备发送消息。这个指令有两个参数框，第一个参数框中填写物联网接收设备的MAC地址，第二个参数框为发送消息的内容。

属于WULink-NOVA端的“物联网”类别指令；使用这个指令可以检测“好好搭搭”物联网服务器上有没有发送给当前绑定WU-Link的消息。如果有消息，指令的返回值为“1”，也就是逻辑值为“真”；如果没有消息，指令的返回值为“0”，也就是逻辑值为“假”。

属于WULink-NOVA端的“物联网”类别指令；使用这个指令可以读取“好好搭搭”物联网服务器上发送给当前绑定WU-Link的消息。指令的返回值就是消息内容。

属于WULink-NOVA端的“文本与数组”类别指令；在这个指令可以输入字母和数字，为字符串类型，用给字符串变量赋值和与字符串变量比较。

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要制作本课的范例作品，可以按以下步骤先连接硬件、连接网络，然后进入“好好搭搭”网站编写、调试、编译、下载程序。

第一步：连接硬件、连接网络

首先将模块与主控板连接起来：103电机连接“MA”端口、按钮模块连接“S3”端口、RGB LED模块连接“S0”端口、数码管模块连接“M2”端口，将电池插入电源接口（如下图9-2所示）；接着打开电源开关，等待主控板连接网络成功。

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图9-2 “物联网智能家居 ”范例作品硬件连接图

第二步：用按钮控制电机的起停

打开浏览器，登录“好好搭搭”网站；单击网站上方的“创作”按钮，在“无线编程”网页中选择“WULink-NOVA”模板，进入“WULink-NOVA”编程设计页”。

用按钮控制电机的起停，可以做如下定义：当按钮被按下时，电机转动；当按钮松开时电机停止。具体程序代码如下图9-3所示：

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图9-3 “用按钮控制电机的起停程序”范例代码

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根据上图9-3所示代码，按下表要求分别修改电机输出值，编译后下载到主控板上，观察不同参数下风扇旋转的状态，最后将观察结果记录到表格中。

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我发现：________________________________________________________________

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第三步：编写Scratch端的控制信号发送程序

首先，添加“HaodaIot”扩展生成物联网相关指令，需要调用物联网发送指令。

在Scratch创建两个按钮角色，一个为“ON”，一个为“OFF”，当点击按钮“ON”时，发送消息“ON”；当点击按钮“OFF”时，发送消息“OFF”

具体的Scratch作品如9-4所示：

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图9-4 Scratch端的“物联网信号发送程序”范例作品

具体的程序代码如9-5、9-6所示：

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图9-5 Scratch端点击按钮“ON”的范例程序代码

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图9-6 Scratch端电机按钮“OFF”的范例程序代码

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如果只用一个按钮来实现消息“ON”和“OFF”的交替发送，Scratch程序应该如何修改？

第四步：编写WULink-NOVA端的信号接收与电机控制程序

1. 声明一个字符串型的变量MSG，用于存放从物联网上接收到的消息；

2. WULink-NOVA端接收物联网消息，需要先检测是否收到物联网消息，使用物联网检测到消息指令；

3. 将接收到的消息存放到字符串型变量MSG中；

4. 判断变量MSG中的文本，如果为“ON”，则起动电机，设置电机速度参数为150；如果为“OFF”，则停止电机，设电机速度参数为0。具体程序代码如下图9-7所示：

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图9-7 “物联网信号接收与电机控制程序”范例代码

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如果不用字符串型变量存放从物联网中读取的消息，而是直接用“物联网-读取消息”指令直接与文本“ON”和“OFF”进行比较，会产生什么问题？

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如何利用Scratch和物联网控制接在WULink-NOVA上的RGB LED模块的颜色显示？

我打算这么做：_______________________________________________________

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做的时候需要注意：____________________________________________________

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