一、创意智造国赛现场任务项目设计时,开源器材使用必须在如下(dfrobot提供)清单以内: (一)传感器 1、语音合成模块,参数:语音合成模块,自带喇叭,可搭配语音识别模块实现丰富的语音交互功能,支持I2C和UART两种通讯方式,兼容绝大部分主控。 2、语音识别模块,参数:语音识别模块,具有三种语音识别模式,无需机器学习,无需联网,随时随地都可以进行语音识别,结合语音合成模块可以实现语音对话。 3、颜色识别传感器。参数:一款RGB全彩颜色识别传感器,通过光学感应来识别物体的表面颜色。支持红、绿、蓝(RGB)三基色,支持明光感应,可以输出对应的具体数值。 4、黄色按钮模块,参数:常规按键模块,自带状态指示灯。 5、红色按钮模块,参数:常规按键模块,自带状态指示灯。 6、旋转角度传感器,参数:基于电位器的旋转角度传感器,旋转角度从0到300度,与Arduino传感器扩展板结合使用,可以非常容易地实现与旋转位置相关的互动效果。 7、红外避障开关,参数:一种集发射与接收于一体的光电开关传感器。数字信号的输出伴随传感器后侧指示灯的亮灭,检测距离可以根据要求进行调节,可调范围10-80cm。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、易于装配、使用方便等特点,可以广泛应用于机器人避障、互动媒体、工业自动化流水线等众多场合。 8、光线传感器,参数:基于PT550环保型光敏二极管的光线传感器,可以用来对环境光线的强度进行检测。通常用来制作随光线强度变化产生特殊效果的互动作品。 9、模拟声音传感器,参数:模拟类型模块,可以通过反馈的电压值体现声音的强弱。 10、电容式土壤湿度传感器,参数:采用电容感应原理来检测土壤湿度,传感器内置稳压芯片,支持3.3~5.5V宽电压工作环境。 11、DHT11温湿度传感器,参数:一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有超快响应、抗干扰能力强等优点。 12、6轴惯性运动传感器,参数:BMI160 6轴惯性运动传感器,采用MEMS传感器封装,将16位3轴加速度计和超低功耗3轴陀螺仪集成在一起,可以实现可穿戴设备、运动检测等应用。 13、I2C分线模块,参数:用于多个I2C设备连接主控的场景,可扩展8个I2C接口。 14、倾斜传感器,参数:基于钢球开关的数字模块,利用钢球的特性,通过重力作用使钢球向低处滚动,从而使开关闭合或断开来检测倾斜状态。 15、运动传感器,参数:能检测运动的人或动物身上发出的红外线,输出开关信号,可以应用于各种需要检测运动人体的场合。 16、URM10超声波传感器,参数:常规超声波传感器,可探测5-300CM的距离。 17、二哈识图 2 视觉传感器,参数:二哈识图2(HuskyLens 2)是一款简单易用的人工智能视觉传感器,内置多种功能(各模型都包含中心坐标等):人脸识别、物体识别、物体追踪、物体分类、自学习分类、实例分割、手势识别、姿态识别、车牌识别、光线符号识别(含文字识别)、表情识别、颜色识别、标签识别、二维码识别、条形码识别、巡线、相机、实时图传、MCP服务、模型安装等功能。 18、USB摄像头,参数:与行空板M10配套模块,一款插入USB端口就能使其工作起来的免驱摄像头,30W像素,640*480分辨率,即插即用,搭配行空板M10才能使用,离线可进行百度人脸识别(是谁、人脸消息:年龄、性别、眼睛、脸型、口罩等)、百度图像识别(图像单主体、通用物体和场景、动物、植物、货币)、文字识别(通用文字、手写文字、数字、车牌等)、人体分析(手势、各部位等及坐标)、二维码识别、机器学习、卷积神经网络等多种人工智能的相关功能。 19、紫外线传感器,参数:该传感器是一款可以测量和直接输出紫外线原始数据和环境光强度的光传感器。紫外线响应波长范围为280nm~430nm,具有高灵敏度、高响应速度和抗干扰能力强等特点。 20、空气质量传感器,参数:该传感器专为室内空气质量检测而设计,能直接输出多种IAQ(TVOC、eCO2、AQI)数据。内置算法,直接输出TVOC、eCO2、AQI数据,环境数据更丰富、容易理解。该传感器的预热时间小于3分钟,可以更快速的获得准确数据,内置基线自动校准算法,确保了传感器的长期稳定性。 21、模拟烟雾传感器 (MQ2),参数:该款气体传感器是基于气敏元件的MQ2气体传感器,可以很灵敏的检测到空气中的烟雾、液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气等气体。 22、模拟TDS传感器,参数:这是一款arduino兼容的TDS传感器,用于测量水的TDS值,TDS数值可反应水的洁净程度,可应用于生活用水、水培等领域的水质检测。 23、Gravity: SCI采集模块,参数:Gravity: SCI采集模块是一款功能强大且高度集成的数据采集模块,具有屏幕显示、传感器自动识别、传感器校准、数据存储、RTC时钟以及数据转换等多功能,让数据采集变得更加便捷和高效。 (二)执行器 1、舵机,参数:金属180度舵机。 2、电机驱动,参数:电机驱动扩展板,适配TB6612双路电机驱动。 3、红色LED发光模块,参数:发光LED模块。 4、绿色LED灯模块,参数:发光LED模块。 5、 全彩灯带(7灯珠),参数:一款专门用于教学场景的灯带,由7个WS2812 RGB 全彩LED组成。两头PH2.0-3P接口,可任意级联,实现可长可短的灯带。 6、OLED显示屏,参数:一款无需背景光源,自发光式的显示模块。模块采用蓝色背景,显示尺寸控制在0.96英寸,采用OLED专用驱动芯片SSD1306控制。该模块支持通过I2C接口与控制器通信,支持高传输速率,能够实现60Hz的刷新频率。 7、喇叭模块,参数:带功放喇叭模块,基于高保真8002功放芯片制作,在输出音乐的同时,能够确保输出音频不失真。支持音量调节功能,可通过电位器调解输出音量大小。 8、USB扬声器,参数:带USB扩展口的喇叭,可与USB摄像头同时配套使用,实现人工智能功能。 9、金属减速电机,参数:二个常规金属减速电机,可制作小车等移动机器人应用。 (三)通讯模块 1、UART OBLOQ - IoT物联网模块,参数:一款基于ESP8266设计的串口转WIFI物联网模块,用以接收和发送物联网信息。模块尺寸紧凑,接口简单,即插即用,适用于3.3V~5V的控制系统。 2、红外接收传感器,参数:一款38KHz红外线接收传感器,可接收标准38KHz调制的遥控器信号,通过对Arduino进行编程,可实现对遥控器信号的解码操作。 3、迷你红外遥控器,参数:具备21个按键(数字0-9、电源、音量等),发射频率:38KHz ,发射距离:>8m ,有效角度:60度 ,外形尺寸:86x40mm (四)主控器及扩展板 1、行空板M10,【推荐首选】参数:板载元件有实体按键(Home按键,A/B按键)、屏幕(2.8寸240*320 TFT彩屏)、麦克风传感器、光线传感器、加速度传感器、蜂鸣器。 2、行空板K10,【推荐使用】参数:双麦克风、摄像头(支持离线人脸识别、人脸部位检测、猫狗检测、移动目标检测、二维码检测等AI任务,并能进行拍照和监控,增强设备智能化应用)、扬声器(不仅支持简单的音符播放,还支持语音合成进行长文本朗读、录音播放和音乐播放,音质清晰,应用广泛)、Wi-Fi和蓝牙 内置高效Wi-Fi和蓝牙模块(适用于物联网技术学习和项目开发,确保稳定连接)、2.8寸高清彩色显示屏(可显示彩色文字、图片和摄像头画面,提供丰富的信息展示和视觉效果,增强用户交互体验)、温湿度传感器(内置温湿度传感器,实时监控温湿度环境数据,可快速搭建简易物联网气象站)、环境光传感器(内置数字环境光传感器,输出环境光的物理量数值而不仅仅是光线的强弱等级,为探究实验提供准确的数据来源)、三轴加速度传感器(免校准三轴加速度传感器,实时获取x、y、z轴的加速度数据,可检测设备的各种姿态,适用于多种动态应用)、RGB灯x3 (可用于流水灯效果和状态指示,提供动感的视觉体验,提升设备的互动性)状态指示灯(在语音唤醒、拍照、录音等操作时亮灯,让用户快速了解设备状态,提升操作的直观性和便利性)、microSD卡接口(支持扩充存储空间,可存储照片、音乐、录音等数据,满足更多数据的存储需求,可实现电子相册、音乐播放器、留声机等项目)。凭借高度集成的板载资源,教学过程中无需额外连接其他设备,便可轻松实现传感器控制、物联网应用以及人脸识别、语音识别、语音合成等人工智能项目。 3、DFRduino UNO R3,【推荐使用参数:工作电压5V、数字I/O端口14个含6个PWM输出口、模拟输入端口 6个。 4、micro:bit,参数:板载模块有麦克风、LED指示灯、扬声器、Logo触摸等。 5、两用扩展板,参数:兼容micro:bit、掌控板、行空板M10和行空板K10四种主板。正面插入掌控,反面插入micro:bit。引出10路数字/模拟3Pin口,两路IIC口以及一路UART口;板载两路电机驱动,且不占用额外引脚;板载PH2.0及microUSB两种供电口,既可以通过usb线也可以通过电池盒或者锂电池供电,供电电压3.5-5V,板载开关,可以开关外接供电电源;板载一个高品质蜂鸣器,且带有开关控制,可以随时关闭蜂鸣器;引出了9个鳄鱼夹接口;分别兼容掌控的触控金手指和micro:bit金手指。扩展板兼容乐高尺寸孔位,可以与乐高进行拼插结合。 6、IO 传感器扩展板,参数:与DFRduino UNO R3配套使用。 二、物联网技术 1、WIFI热点:使用行空板M10板载热点(查看M10版本需V0.4.0及以上),当启动时(AB键上下翻页、按home确认),行空板会类似手机一样产生一个WiFi无线热点,此页面会显示热点名称(SSID)、密码(PASS)及加密方式,其他设备(例如另一个行空板、手机、笔记本电脑、其他主控器等)可搜索此热点并连接行空板,此时行空板固定IP为192.168.123.1。或10.1.2.3 注:此功能主要用于通过无线方式给行空板配网以及无WiFi和有线的情况下连接。 注2:从V0.4.0系统开始支持“加密类型”显示和切换功能,光标移动到加密类型上后按home确认,行空板会重启,加密类型将在WPA、WPA2、WPA/WPA2三种加密方式之间切换。如果某设备无法连接行空板的热点则可以尝试切换加密类型。 2、SIOT物联网:MQTT协议,局域网内物联网服务。 ①行空板M10板载SIOT服务:电脑连接M10,由地址 http://10.1.2.3/pc/network-setting 进入网页,通过“启动服务”启动SIOT,主控器(如行空板M10、行空板K10、DFRduino UNO R3)间双向通讯,实现各种功能。 ②电脑部署SIOT服务:SIoT是一个绿色软件,将下载的压缩包解压到非中,文目录即可打开SIoT_windows_1_2.exe就启动了SIOT服务。 三、人工智能技术 由于国赛现场不可以携带无线AP或其他热点设备入场,只能用现场提供的行空板板在热点。故只能采用离线式人工智能: 1、主控器行空板M10、行空板K10或DFRduino UNO R3或掌控板等现场能实现的人工智能: ①二哈识图 2( HuskyLens 2)视觉传感器可实现人脸识别、物体识别、物体追踪、物体分类、自学习分类、实例分割、手势识别、姿态识别、车牌识别、光线符号识别(含文字识别)、表情识别、颜色识别、标签识别、二维码识别、条形码识别、巡线、相机、实时图传、MCP服务、模型安装等功能。 ②语音识别模块用于语音识别。 ③语音合成模块实现语音合成功能。 ④行空板K10预置AI模型(离线的人脸部位检测、人脸识别、猫/狗检测、二维码识别、移动目标检测、更换图像检测模型*、语音识别、语音合成及联网后在线语音识别、自定义语音命令词)。 ⑤电脑本地化部署DeepSeek-r1或qwen或其他……开源大数据模型,不必上网就能实现各种AI功能,如自然语音对话、分析层(多维数据的前倾、侧弯、翘腿等姿态)判断等。适合便宜(低端)主控器SIOT桥接各种大语言模型(以K10桥接qwen为例):siot_qwei桥接的工作流程:行空板K10发布请求 → SIOT(topic/a) → 电脑端接收 → qwen生成回答 → 电脑发布到SIOT(topic/b) → 行空板K10接收响应。 2、使用建议: 今年设计项目,不要设计接外网的人工智能。用本地化离线Ai解决,图像相关用二哈识图2视觉传感器或K10(包括猫狗识别二维码识别等五大项)或USB摄像头,语音识别用语音识别模块或K10板载语音识别,语音合成用语音合成模块或K10板载语音合成(能长文字朗读)。人机交互首选M10触摸屏,也可选K10进行A键选择、B键确定的循环按钮模式。动物与机器交互加两个按钮即可。推荐使用M10(板载热点及SIOT)与K10组合来进行项目设计。严格按2026年11月创意智造国赛任务书要求来(不可以带任何无线AP戓热点设备入场),教会孩子用电脑接USB摄像头拍摄整理文档。 四、主题要求或现场任务: 帮我写出至少1个符合主题要求和任务描述,使用行空板M10为主控端(M10板载WIFI及SIOT物联网)连接其他主控器(如K10)为拓展功能端的项目方案,但必须使用上面提供的开源器材、技术来实现。创作强调创新性,避免同质化。请按如下7个方面格式输出文档。 1、项目名称 2、创作意图(问题来源,为“什么或谁”设计,250字左右) 3、功能说明(实现核心功能、技术架构、工作流程、说清楚器材使用情况,如利用什么AI能力或采用什么传感器、执行器及主控器来解决什么问题) 4、创新之处 (AI技术亮点、创新价值等,250字左右) 5、实现步骤与源码(电子线路连接图、实物连接图、激光切割图纸或3D打印图纸、整体组装与调试、最终作品照片等,实现步骤和源码的几个方面都只生成标题不必生成具体内容) 6、成果展示与演示 7、迭代过程与“踩坑“记录等