谷歌Sheets和ESP8266构建的考勤系统

用户刷卡后,系统会与包含用户列表的谷歌表单进行核对。

如果用户获得授权,LCD上会显示用户的姓名、接入类型和自定义留言,并发出“嘟”的一声。系统还将考勤数据记录在谷歌Sheet中,供以后查看和分析。

开始之前,你得有一个Google账户,且所在网络可以顺利登录Google。

https://mp.weixin.qq.com/cgi-bin/readtemplate?t=tmpl/video_tmpl&vid=wxv_2903425061842321412

主要材料:

RFID RC522

https://www.aliexpress.us/item/2251832760608169.html

esp8266

https://www.aliexpress.us/item/2251832470086446.html

lcd1602

https://www.aliexpress.us/item/2251832499297742.html

breadboard

https://www.aliexpress.us/item/2251832028089611.html

相关源码:

https://github.com/unreeeal/ESP/tree/master/ESP-RFID-GOOGLE

注:这里ESP32和ESP8266的使用场景是差不多的,两者都可以实现类似功能。

谁进我屋了之“无线门户报警器”

前面我们讲到了简易门户报警器的实现。

相关链接:

这次来做一个升级,实现网络报警。

项目需求:

当有人打开门或没关上门时,Micro:bit马上通过无线网络向你报警。

实现原理:

Micro:bit上面有个磁力计,这里可以设定每2秒测量一次磁场强度。当磁场低于某个特定水平(阈值)时,它会发送一个无线信号“door open”。如果磁性读数超过阈值,则会发送“door closed”。

当警报器Micro:bit收到“door closed”信息时,其 LED显示屏上会显示一个勾号。 当收到“door open”无线电讯息时,它会显示一个大叉并发出警报声。

所需材料:

Micro:bit 2个
电池包 2个
磁铁 1个
万能胶或类似工具,用以将磁铁固定在门上,并将Micro:bit固定在门框上。
可选的蜂鸣器或扬声器
鳄鱼夹引线

门户端代码:

from microbit import *
import radio
radio.config(group=17)
compass.calibrate()
radio.on()

while True:
    if button_a.was_pressed():
        display.scroll(compass.get_field_strength())
    if compass.get_field_strength() < 100000:
        display.show(Image.DIAMOND_SMALL)
        radio.send('door open')
    else:
        display.clear()
        radio.send('door closed')
    sleep(2000)

报警端代码:

from microbit import *
import music
import radio
radio.config(group=17)
radio.on()

while True:
    message = radio.receive()
    if message:
        if message == 'door open':
            display.show(Image.NO)
            music.play(["C4:4"])
        if message == 'door closed':
            display.show(Image.YES)

离线编辑器:

在线编辑器:

https://makecode.microbit.org/#editor

https://python.microbit.org/v/3?l=zh-CN

进阶:

1、按下Micro:bit上的按键A,以帮助校准磁力的最佳阈值。在MakeCode中将其设置为100 microteslas,与在Python中的10000 nanoteslas相同。
2、使用多个Micro:bit来发送不同的无线电消息(例如“back door open”)以追踪多门的状态。
3、使用变量来计算门保持打开状态的时间。

谁进我屋了之“简易门户警报器”

这是写给物联网新手的教程,熟手如果好奇也可以看一下。

有人来过你的房间吗?使用Micro:bit,电池组和磁铁,你可以让门发出警报,以提醒有人闯入。

关于Micro:bit:

Micro:bit是一个卡片大小的计算机,它有一个LED显示屏、按键、传感器和一些输入/输出引脚,可以在Scratch和Python程序的控制下,与你的世界交互。

原理:

Micro:bit上面内建了一个compass sensor,称为磁力计。 你可以使用它来测量地球的磁场,以作为指南针-或感应到附近的磁场强度!

代码:

当磁力强度感应低于200,就显示愤怒的表情。

当按钮A按下时,显示当前磁力强度。

如果用Python的话,这样写:

# Python uses nanoteslas to measure magnetism.
# Experiment with different numbers depending on the
# strength of your magnet, which you can read by 
# pressing button A.

from microbit import *

while True:
    if button_a.was_pressed():
        display.scroll(compass.get_field_strength())
    if compass.get_field_strength() < 200000:
        display.show(Image.ANGRY)

做法:

将磁铁固定在门上,然后将写入开门警报器程序的Micro:bit靠近它,固定在墙上。

接好电源。这样一个简单的报警装置就做好啦。

进阶:

1、添加声音警报。

2、使用一个变量来计算门被打开的次数,这里需要添加一个程序来感应门是否被打开或关闭。

3、创建一个定时器计算门被打开多长时间

好了,拿去玩吧。

本文主要内容来自:

microbit.org

相关视频:

谁进我屋了之“简易门户警报器” (qq.com)

树莓派+电子墨水屏+Spotify = 实时播歌

Spotify是一个流行的流媒体服务,允许用户收听音乐、播客和有声读物。作为一个开发者,你可以使用Spotify Web API来访问Spotify的音乐目录和用户数据,并将Spotify的功能整合到你自己的应用程序中。

如何用树莓派和5.7英寸的电子墨水屏创建一个电子相框,来实时显示你在Spotify上听的歌曲封面?说实话,这个让我想起了以前实时显示歌曲封面的CD机。

操作步骤:

首先你要有一个Spotify的开发者账号,注册地址:

https://developer.spotify.com/

在仪表盘中编辑应用程序的设置。比如:

http://localhost/redirect

设置完成后,登录树莓派。

运行“raspi-config”命令,找到“Interface Options”,把SPI和I2C设置为可用。 

下载以下文件,并在树莓派上执行。最后根据提示,填写你的Spotify账号和API信息即可。

wget https://raw.githubusercontent.com/ryanwa18/spotipi-eink/main/setup.sh
chmod +x setup.sh
bash setup.sh

相关配件:

Raspberry Pi Zero 2
Inky Impression 5.7

关于外壳的3D打印文件:

https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/spotipi-e-ink-inky-impression-5-7-case

相关视频地址:

https://mp.weixin.qq.com/s/tMx-RSDyAZZMUo04oYRRqw

自己动手做一个“B超”设备

两百多年前,意大利生活着一位斜杠青年,拉扎罗·斯帕兰札尼(Lazzaro Spallanzani)。他既是一位合格的神职人员,也是一名优秀的好奇学者,大自然的一切他都想搞个明白。

探索过程中,斯帕兰札尼发现了一个很好玩的现象:鸟类大都离不开光,哪怕是惯于在黑夜中活动的猫头鹰,也需要微弱光芒的指引;只有蝙蝠好像不需要眼睛,可以在真正的黑暗中来去自由。

斯帕兰札尼做了好多实验来证明自己的观点,发现蝙蝠是靠耳朵定位的。无论怎么折腾它的眼睛都无所谓,只有堵住耳朵才能把它变成瞎子。

耳朵是听觉器官,负责接受声波。蝙蝠可以通过高频率的超声波的折返情况,判断周围有没有障碍物。那超声波是如何发出的?这个问题很复杂,一直过了一百年才被解决。

皮埃尔·居里(Pierre Curie),帅哥的天才学者。恐怕唯一比他更优秀的只有他的老婆——居里夫人。

有一阵子,他对晶体产生了兴趣,找来金属丝、锡箔纸、石英等,变着法子进行实验。发现了一种非常神奇的现象:对晶体施加一个压力,可以让晶体内的电荷产生移动,对晶体施加一股电流,可以让晶体产生震荡。这就是压电效应。

这个发现意味着电能和机械能可以互相转化。如今随处可见的电子打火机正是利用这一原理,压电效应的发现也使得超声波利用成为可能。

索尔维会议,红框内为爱因斯坦和朗之万,图片来源于网络

1906年,皮埃尔·居里因车祸去世,居里夫人陷入巨大的悲痛之中。保罗·朗之万(Paul Langevin)作为她的学生和好友,便经常安慰开导她。一来二去,二人就成了八卦小报上的绯闻主角。

这段关系给他们造成了巨大的麻烦,第一次世界大战才转移了人们的注意力。在这场战争中,潜水艇第一次登场。它们可以潜伏在水面之下,轻易摧毁一艘军舰。也让朗之万想到了皮埃尔·居里的研究。借助压电效应,他发明了世界上第一台主动性声呐。

早期声呐设备,图片来源:《The History of US》

声呐使超声波从一种单纯的现象变成了工具。在那之后,又有人发现了超声波的其他用途,比如,检查坦克的装甲是否存在裂隙。也有人觉得,怎么说来说去都是关于战争的呢,就不能用超声波做点利民的事儿吗。

这个人,叫做约翰·怀尔德(John Wild)。

怀尔德是个不折不扣的科学怪人。他先后拿下了自然科学学士、文学硕士、医学博士等一系列学位,好像要把全世界的书读完。

第二次世界大战期间,怀尔德应征入伍成为了一名军医。纳粹德国为了让英国屈服,对伦敦进行了疯狂地轰炸。数以万计的人死亡,受伤的就更不计其数了。

期间,怀尔德遇到众多腹部受伤的患者感染后肠道梗阻,胀痛难忍,可是始终找不到好的治疗手段和设备探测患者腹部,帮助他们缓解痛苦。一直到1949年,他移居美国之后才得到一点灵感。

说来也巧,在一次聚会上他遇到一位工程师,恰好正在为空军基地调试一种声呐设备。怀尔德一听就很感兴趣,声呐可以检查潜艇,能不能查探患者的腹腔呢?

于是,二人约了个时间,怀尔德带着肠壁样本进入基地进行试验,结果显示,声呐设备果然可以反应人体组织。

当然,事情不是灵光一闪那么简单。当时用的声呐设备,不仅体积大,而且分辨率低,检查潜艇尚可,医生们需要更多、更准确的数据,检查人体就有点力所不逮。

为此,怀尔德在自己的家里,领着一群研究生开始了研究,终于在1951年制作出一台原型机。

B超原型机,图片来源:《Application of Echo-Ranging Techniques to the Determination of Structure of Biological Tissues》

这台设备和军方用的声呐有两个区别:分辨率更高,而且可以发出多束声波。每一束声波遇到人体组织后都可能折回,而折回的快慢、多寡,取决于组织的形态。

只要对折回的声波进行分析,就能得到一张二维的人体图象。因为是二维的,所以称之为B型超声图像。

总结

如今,超声机已经成为最常见的医疗设备。除了B超之外,还有多普勒超声、M型超声。利用它们,医生可以检查患者的甲状腺是否存在肿大、乳腺里有没有肿瘤、肝脏上的脂肪是不是太多了。

可以说,B超每年都挽救了数之不清的生命。而这一切,都要感谢众多前辈学者。

自制声纳设备(视频):

https://mp.weixin.qq.com/s/eXMiMDAb7KlEgPAk9i1S1Q

Sony 对树莓派进行战略投资,要把AI 技术推向更广阔市场

Sony 的半导体部门日前宣布,他们已对Raspberry Pi 进行战略投资,希望借此将自己的AI 技术推向更广阔的市场。

未来Sony 会把自己的Aitrios 边缘运算AI 平台运用到微型电脑,以此来实现面部辨识等图像感应功能。

「我们非常高兴能跟Raspberry Pi 合作,将我们的Aitrios 平台带给Raspberry Pi 用户和开发者社群,并提供独特的开发体验。」Sony 半导体解决方案总裁,CEO 清水照士这么说道。

在加入Aitrios 后,已经广受开发社区喜爱的Raspberry Pi 产品会变得更加有用。Aitrios 直接运行在芯片上的特性,能进一步减少应用的延迟。在Sony 看来,类似系统可以在监控、安保等领域发挥非常大的作用。

在达成这次的合作前,Raspberry Pi 已经把Sony 视为「长期和有价值的战略伙伴」。Sony 为其提供过具有自动对焦功能的成像晶片,也提升了Raspberry Pi 英国工厂的生产速度。

投资的规模没有被透露,但树莓派的联合创始人兼首席执行官Eben Upton表示,公司以与2021年募资时相同的500万美元估值获得了资金。树莓派于2012年成立,旨在让年轻人更容易地接触到计算机。

树莓派的微型单板计算机只有信用卡大小,被用来打造从高空气球到小型无人潜艇的各种产品。在早期,树莓派的客户主要是业余爱好者和老师。

Upton告诉CNBC,该公司现在已成为企业中活跃的参与者,一般情况下,约70%的销售额来自商业客户,这些客户将其产品嵌入工厂或消费者设备中。

这笔交易扩大了 Sony 和 Raspberry Pi 之间现有的制造关系。新的合作伙伴关系将伴随着这笔投资,让 Raspberry Pi 的用户和开发人员获得访问 Sony Aitrios 平台的权限,让他们使用搭载 IMX500 影像传感器的 AI 相机开发视觉应用。

Upton 表示,这将有助于让孩子们了解现代计算机,而不是几十年前的电脑。

「我们怀念 1980 年代的辉煌年代,但我们必须意识到,我们不是要制造更快的 1980 年代计算机。」

Upton 说,人们已经开始使用 Raspberry Pi 产品进行机器学习的实验,与 Sony 的合作伙伴关系将允许他们在这一领域做更多的事情。

这是 AI 行业极度炒作的时期。由于 ChatGPT 能够从简单的用户提示中生成新内容,例如文章和诗歌,因此这款流行的 AI 聊天机器人已经成为一种病毒现象。根据瑞银的说法,自去年 11 月推出以来,ChatGPT 已经累积了超过 1 亿用户。

与此同时,ChatGPT的功能引发了技术界的一些担忧,认为人工智能可能变得过于强大,并可能取代许多工作。

上个月,埃隆·马斯克和其他几位技术领袖在一封公开信中呼吁暂停开发比GPT-4更先进的人工智能,引用了社会风险。意大利甚至已经禁止该服务,归咎于隐私方面的担忧。

尽管GPT-4和其它大型语言模型如谷歌的巴德非常出色,但厄本·阿普顿认为人们担心AI会达到与人类相当的智能是过度夸大的。

Upton说:“你可以幼稚地说GPT-3很好,GPT-8将成为通用人工智能,具有自我意识……但这不是你应该做出的推断。”

为年轻人做的在线代码编辑器

树莓派官方最近出了一款免费的在线编辑器,以帮助 7 岁以上的年轻人学习程序开发。比较有意思的是,这个在线编辑器支持emoji表情。

在线编辑界面

不管你是参加 Code Clubs 和 CoderDojos 的选手,还是普通的在校学生,树莓派用户……都可以用它在线调试自己的程序。

目前该编辑器还在公测阶段,主要目标是让使学习者能够:

  • 直接在浏览器中编写和运行 Python 代码,无需任何设置。界面简单直观,这使得基于文本的编码更加容易。
  • 让那些拥有Raspberry Pi Foundation 帐户的人可以在线保存他们的代码。树莓派基金会希望代码学习者不管是在家里,还是在课堂上,都可以更方便的构建自己的项目。

目前,树莓派基金会选择了Python 作为代码编辑器支持的第一个语言,因为它在学校、CoderDojos 和代码俱乐部中很流行,很多专业开发人员也在用它。

将来会向编辑器添加对 Web 开发语言 (HTML/CSS/JavaScript) 的支持,以及项目共享和协作等功能。树莓派基金会希望这个编辑器是安全、易于访问且适龄的。

关于ICO 的适龄设计规范:

https://ico.org.uk/for-organisations/guide-to-data-protection/ico-codes-of-practice/age-appropriate-design-a-code-of-practice-for-online-services/

经过笔者的测试,目前该编辑器主要支持turtle在内的Python标准库,以及P5高级绘图库,大家可别在里面跑PyGame咯。

官方推荐的入门项目:

https://projects.raspberrypi.org/en/pathways/python-intro-code-editor