项目二 触摸压电开关 - 任务四

《传感器应用》主讲教师：XXX

项目二触摸压电开关PART02※开关的选型与检测※实现轻触开关控制小夜灯02※压电传感器选型和检测※实现触摸压电开关小夜灯认识开关的作用和种类01掌握开关的检测方法03认识常见的开关02掌握开关的选用方法04学习目标objectiveTASKFOUR任务四实现触摸压电开关小夜灯4任务要求储备知识任务实施任务目标231在掌握触摸开关传感器的工作原理后，结合三色LED灯模块编写一个触摸开关控制小夜灯的程序。任务要求4任务要求储备知识任务实施任务目标231TASKFOUR任务四实现触摸压电开关小夜灯01.认识Python语句中的变量与数据类型02.认识Python程序函数的作用任务目标03.掌握触摸按键编写程序原理04.掌握多模块程序开发能力4任务要求储备知识任务实施任务目标231TASKFOUR任务四实现触摸压电开关小夜灯01.认识函数02.认识常用的数据类型储备知识03.了解变量的定义和使用方法04.变量的使用01.认识函数1.1.函数的定义在程序设计中，“函数”是功能单一并且可以重复使用的代码段，这就是函数。1.2.常见函数的种类标准库函数内置函数用户自定义Python的函数内置函数程序员们最频繁使用的是内置函数，它是Python解释器自带的函数，这些函数程序员可以直接使用，不需要导入某个模块。例如我们第一个任务中所使用到的print（），它的作用是在屏幕上输出文本，就是Python的内置函数中使用最频繁的一个函数。”“Python解释器将一些常用功能逐一编写成函数，并给它们起了独一无二的名字，这就是内置函数。Python解释器启动以后，内置函数也生效了，用户可以直接使用。标准库函数Python标准库函数相当于解释器的外部扩展，但是，它不会随着解释器的启动而启动，必须提前导入所需要用到的标准库后才可以使用这些外部扩展的库函数。Python标准库内容十分丰富，包含了很多模块，要想使用某个函数，必须提前导入对应的模块，否则该函数是无效的。具有标准库函数，我们将会在后续的任务中介绍。图：调用函数用户自定义的函数编程人员可以根据需要，在程序中自己定义函数。具体操作方法，我们将在后续的任务中介绍。图：自定义函数在Python程序设计中，一个程序可以由一个或者多个函数组成，我们也将程序称为模块。Python源程序文件必须保存为扩展名为“.py”的文件，一般由三个部分组成。头部语句块（例如：注释或者导入模块，如果不需要，可以省略）函数语句块（或者函数定义，如果不需要，也可以省略）主程序语句块02.认识常用的数据类型程序设计很多时候都要进行数据的处理，计算机能处理的远远不止数值，还包括文本、图片、音频、视频和网页等各类数据，因此，将不同的数据定义成不同的数据类型。数字类型（Numbers）字符串（String）元组（Tuple）字典（Dictionary）集合（Set）列表（List）Python中常见六个标准的数据类型2.1.数字类型（Numbers）Python3中的数字类型有四种：本节先介绍数字类型和字符串类型。布尔类型（bool）复数（complex）浮点型（float）整型（int）整型（int）整型通常也称为整数，Python中可以处理任意大小的整数，其中包含我们很熟悉的负整数，在程序中的表示方法和数学上的书写方法相同，例如：12，-60。在Python中，整数也可以采用二进制、八进制和十六进制数来表示。二进制数以0b开头表示八进制数以0o开头表示十六进制以0x开头表示十进制数正常输入表示例如，执行输入不同的数据类型的15，输出均可以表示整数15。”“浮点型（float）浮点型（float）也称为浮点数，是由整数和小数组成的。直接使用十进制的形式0102例如：3.1415、-0.128。采用指数形式使用字母E或者e表示十次方，E或者e前面必须有数字，之后的数字必须为整数，e后面的正负号表示指数部分的符号，e后面的整数为幂的大小。Python中，浮点数常量有两种表示方法：复数（complex）复数由实数部分和虚数部分组成。一般形式为x+yjY表示复数的虚数部分例如：3.14j、10+5jX表示复数的实数部分False（假）True（真）布尔类型（bool）布尔数是一种逻辑运算的值，它只有“True（真）”和“False（假）”两种值。在Python中，用True和False表示布尔值，也可以通过逻辑运算计算出布尔值。逻辑运算的值2.2.字符串（String）字符串是由单引号或双引号包裹的有序的字符集合，例如'test'，"fine*&%！"等。01如果单引号本身也是字符串中的一个字符，那就用双引号括起来02如果双引号本身也是字符串中的一个字符，那就可以用单引号括起来。图：两个字符串表示方法变量的定义03.了解变量的定义和使用方法计算机程序中变量的概念来源于数学学科，在程序语言中用来储存计算结果或表示值的抽象概念。程序在运行期间用到的数据会被临时保存在计算机的内存单元中，变量名是用来标识内存单元的标识符。变量名的命名规则Python中对变量的命名有规则要求，一旦程序员违反这些规则，程序将会出错并且无法运行。以此同时，一个良好的命名方法，可以提高代码的可读性，对程序开发与维护有着很大的帮助。变量名中只能使用字母、数字和下划线。Python中变量名第一个字符：注意Python中变量名是区分英文字母大小写，如name和Name是两个不同的变量。变量名不能使用Python的关键字。Python3的关键字，在拓展任务中进行介绍。√必须是字母或下划线×

不能是数字开头变量名的命名技巧在专业的程序开发中，经常采用英文单进行命名的方法：首个单词字母小写，之后的单词首字母大写。例如：myAddr，myData等每个单词的首字母都采用大写的方法。例如：MyAddr，MyData等使用下划线“_”将每个单词连起来。例如：my_addr，my_data等变量的赋值Python中的变量赋值不需要类型声明。变量的赋值格式如下：图：变量赋值格式“=”运算符左边是一个变量名“=”运算符右边是存储在变量中的值在Python中，变量可以指定不同的数据类型，这些变量可以存储整数，小数或字符。04.变量的使用每个变量在使用前都必须进行赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。程序可以通过变量名访问变量，要使用定义过的变量，只需要使用它的变量名即可，如下所示的程序及其运行结果：Pin=16print('触摸压电开关IO口：',Pin)注意当print（）函数输出内容包含几个部分内容，每个内容之间用小写的“,”表示。4任务要求储备知识任务实施任务目标231TASKFOUR任务四实现触摸压电开关小夜灯05.按钮驱动程序任务实施05.按钮驱动程序任务所需软件如下所示：环境准备任务所需硬件如下所示：VNC-ViewerTF卡读卡器TF卡树莓派4B电源线三色灯模块触摸开关模块5.1.编写按钮驱动程序步骤1：根据连线图连接线路（转接板模式）（1）设备对应接口如下表说明树莓派T型转接板触摸开关模块GNDGNDGND5V5VVCCGPIO13G27SIG树莓派T型转接板三色灯模块GNDGNDGNDGPIO14-08G23RGPIO13-07G24G（2）如图所示，使用杜邦线将树莓派连接面包板后的GPIO与按键连接起来，由板载的5V为按键供电。 图：触摸开光模块连线图步骤2：编写简单按钮驱动代码（1）开启树莓派电源->打开“VNC-Viewer”软件连接树莓派->输入IP地址->用户名密码。（2）打开“MU”软件新建一个名称为“key.py”的文件。（3）输入代码并执行，代码与执行效果如下所示,当按下按钮时程序消息栏中会弹出“keyPress”提示。#-*-coding:utf-8-*-//支持中文注释importRPi.GPIOasGPIO#导入RPi模块importtime#使用延时功能KEY=27

#BCM第27引脚LED_R=21

#BCM第21引脚flag=Falsedef

setup():GPIO.setmode(GPIO.BCM)#设置BCM编码GPIO.setwarnings(False)GPIO.setup(KEY,GPIO.IN,GPIO.PUD_DOWN)#设置输入，下拉GPIO.setup(LED_R,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)if

__name__=='__main__':setup()

while

True:

if(GPIO.input(KEY)==1):#判断是否按下time.sleep(0.1)#消抖

if(GPIO.input(KEY)==1):time.sleep(0.5)#消抖

ifflag==False:flag=True

print("low")GPIO.output(LED_R,1)

else:flag=False

print("high")GPIO.output(LED_R,0)由于使用的是转接板，所以需要将GPIO设置成BCM模式，GPIO.setmode(GPIO.BCM)，用来设置GPIO的编号方式。代码在初始化时使用自定义函数的方式进行初始化，在主函数中调用自定义函数，这样写法的好处在于后续如代码量大的情况更好整理代码，更具有可读性。defsetup():if__name__=='__main__':setup()代码详解判断为高电平