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基于树莓派的物联网 Grove 入门套件

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对于许多开发者来说，在树莓派上构建物联网项目从来都不是一件容易的事情。这是由于涉及复杂的硬件连接和复杂的软件编程。Seeed 和微软合作，通过推出微软物联网 Grove 套件来缓解这些挑战。

套件中包含的 GrovePi+ 扩展板完全兼容运行 Windows 10 IoT Core 的树莓派 3 和树莓派 2。借助易于使用的 Grove 系统，您现在可以通过 GrovePi+ 上的 Grove 接口将多达 15 个 Grove 模块简单地连接到您的树莓派。

除了高性能传感器和执行器外，该套件还包含一个 5 英寸 HDMI 显示屏和一个带背光的 RGB LCD。微软物联网 Grove 套件是一个强大的平台，可以开始您对物联网的探索。

请注意，此套件不包含树莓派开发板。请访问这里单独购买。

note

GrovePi+ 和一些代码是由 Dexter Industry 设计的。点击获取更多关于 Dexter 的信息。

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特性​

  • 易于使用的 GrovePi+，兼容树莓派 B/B+/A+/2/3
  • 即插即用的 Grove 模块，用于快速原型制作

零件清单​

SKU零件名称数量链接
103010002GrovePi+1立即购买
1049902435 英寸 HDMI 显示屏带 USB 触摸屏1立即购买
103020005Grove - 继电器1立即购买
101020011Grove - 温湿度传感器1立即购买
101020010Grove - 超声波测距仪1立即购买
104020006Grove LED Bar v2.01立即购买
101020048Grove - 旋转角度传感器(P)1立即购买
107020000Grove - 蜂鸣器1立即购买
101020023Grove - 声音传感器1立即购买
101020014Grove - 光线传感器 v1.21立即购买
101020003Grove - 按钮1立即购买
104030001Grove - LCD RGB 背光1立即购买
109990056HDMI 线缆1立即购买
321010007Micro USB 线缆 - 48cm1立即购买

GrovePi+ 硬件连接​

1.1 将 GrovePi+ 连接到 Raspberry Pi

首先，将您的 GrovePi+ 安装到 Raspberry Pi 上。GrovePi+ 滑动安装在 Raspberry Pi 的顶部，如下图所示。

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在堆叠 GrovePi+ 时，请确保引脚正确对齐。

为 Raspberry Pi 供电

要为 GrovePi+ 和 Raspberry Pi 供电，您可以使用 Raspberry Pi 上的 micro USB 电源端口。 请记住使用能够提供 5V 2A 电流的优质电源适配器。如果您想在独立配置中运行 GrovePi+，那么您可能需要一个 USB 移动电源。

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为 Raspberry Pi 安装 GrovePi C# 库​

GrovePi 可以用 C# 编程，但首先您应该为 GrovePi 安装 Windows 10 IoT C# 驱动程序库，有两种方法可以做到这一点：安装 NuGet 包和使用由 Dexter 提供的 GrovePi C# 库代码。

安装 NuGet 包

当前版本的 GrovePi NuGet 包已经可用。 要为 Windows IoT 安装 GrovePi，请按照以下步骤操作。

步骤1.

从工具菜单中，选择库包管理器，然后点击包管理器控制台。

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显示包管理器控制台窗口。

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步骤2.

在包管理器控制台中运行以下命令。

PM> Install-Package GrovePi

更多详情请访问 https://www.nuget.org/packages/GrovePi/。

使用 GrovePi C# 库代码

如果您是高级程序员或无法成功安装 GrovePi NuGet 包，您可以通过点击此链接下载库代码 https://github.com/DexterInd/GrovePi/tree/master/Software/CSharp。

步骤1.

将两个 C# 库项目"GrovePi"和"Driver"移动到您的项目所在的文件夹中。并在解决方案资源管理器中将它们添加到您的项目中。 例如，右键点击解决方案"GrovePiExamples"，添加 | 现有项目，如下所示。

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然后将"GrovePi"和"Driver"添加到解决方案资源管理器中。

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步骤2.

将 C# 库设置为引用项目。右键点击引用并点击添加引用

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点击项目 | 解决方案，并勾选下面红框中显示的复选框。然后点击确定。

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现在，您已经成功安装了 GrovePi C# 库。

所有支持的传感器都可以通过 DeviceFactory 类获得。

示例

以下是一些如何使用该库的简单示例。

  • 测量距离

超声波传感器插入数字引脚 2 (D2)

var distance = DeviceFactory.Build.UltraSonicSensor(Pin.DigitalPin2).MeasureInCentimeters();

  • 显示 Hello World

    DeviceFactory.Build.RgbLcdDisplay().SetText("Hello World").SetBacklightRgb(0, 255, 255);

  • 蜂鸣器发声

让插入数字引脚 2 (D2) 的蜂鸣器发声。

DeviceFactory.Build.Buzzer(Pin.DigitalPin2).ChangeState(SensorStatus.On);

在 Rpi3 上运行 Win10 IoT 示例​

这里我们提供了一系列示例项目，展示了使用树莓派开始项目是多么简单。这些树莓派项目将易于使用的 Grove 传感器与强大的树莓派相结合。 您可以点击这里下载适用于 win10 的 GrovePi 示例代码。您需要按右侧的绿色按钮"Clone or download"并选择"Download ZIP"。然后您需要将 ZIP 文件解压到您选择的位置。 使用 Visual Studio 2015 打开 GrovePiExamples(win10).sln，您可以在解决方案资源管理器中看到 12 个项目，如下图所示。

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在开始之前，请先构建 GrovePi 项目。这是因为其他项目都依赖于它。

来自 RGB LCD 的 Hello World

此示例旨在成为您使用 GrovePi+ 的第一个项目。此项目中使用的所有部件都包含在 GrovePi+ 入门套件中。一旦掌握，您就可以继续进行更复杂的项目，如将显示器或其他传感器连接到树莓派。

  • 步骤1： 将 HelloWorld(LCD) 项目设置为启动项目。
  • 步骤2： 硬件连接。

使用 Grove 线缆连接器将 RGB LCD 连接到端口 I2C-1 并为树莓派供电。

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  • 步骤3： 部署您的应用程序。

  1. 在 Visual Studio 中打开应用程序后，在工具栏下拉菜单中设置架构。选择 ARM。

  2. 接下来，在 Visual Studio 工具栏中，点击本地计算机下拉菜单并选择远程计算机。

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  1. 此时，Visual Studio 将显示远程连接对话框。如果您之前使用 PowerShell 为您的设备设置了唯一名称，您可以在此处输入（在此示例中，我们使用 my-device）。否则，请使用您的 Windows IoT Core 设备的 IP 地址。输入设备名称/IP 后，为 Windows 身份验证选择无，然后点击选择。

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  1. 您可以通过导航到项目属性（在解决方案资源管理器中选择属性）并在左侧选择调试选项卡来验证或修改这些值。

当一切设置完成后，您应该能够在 Visual Studio 中按 F5。如果有任何您在设置期间未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 HelloWorld 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动，您将在 Grove RGB LCD 上看到 HelloWorld。

Grove 旋转角度传感器

此示例可以按照与 HelloWorld(LCD) 相同的方式设置。

  • 步骤1： 将 GroveAngleSensor 项目设置为启动项目。
  • 步骤2： 硬件连接。 将 Grove 角度传感器连接到端口 A0，并通过 HDMI 线缆将树莓派连接到 LCD 屏幕。
  • 步骤3： 部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够在 Visual Studio 中按 F5。如果有任何您在设置期间未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveAngleSensor 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以在 LCD 屏幕上看到 Grove 角度传感器的值。

Grove LED 条

此示例可以按照与 HelloWorld(LCD) 相同的方式设置。

  • 步骤1： 将 GroveLedBar 项目设置为启动项目。
  • 步骤2： 硬件连接。 将 Grove Led 条连接到端口 D5。
  • 步骤3： 部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够在 Visual Studio 中按 F5。如果有任何您在设置期间未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveLedBar 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以看到 Grove Led 条将循环点亮。

Grove - 光传感器

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 GroveLightSensor 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。 将 Grove 光传感器连接到端口 A2，并通过 HDMI 线缆将树莓派连接到 LCD 屏幕。
  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够在 Visual Studio 中按 F5。如果有任何您在设置期间未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveLightSensor 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以在 LCD 屏幕上看到 Grove 光传感器的值。

Grove - 继电器

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 GroveRelay 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。 将 Grove 继电器连接到端口 D2。
  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够在 Visual Studio 中按 F5。如果有任何您在设置期间未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveRelay 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以看到 Grove 继电器将每 1 秒开启和关闭一次。

Grove - 声音传感器

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 GroveSoundSensor 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。 将 Grove 声音传感器连接到端口 A1，并通过 HDMI 线缆将树莓派连接到 LCD 屏幕。
  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够从 Visual Studio 按 F5。如果有任何您在设置过程中未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveSoundSensor 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以在 LCD 屏幕上看到 Grove 声音传感器的值。

Grove - 温湿度传感器

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 GroveTempAndHumi 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。 将 Grove 温湿度传感器连接到端口 D3，并通过 HDMI 线缆将 Raspberry Pi 连接到 LCD 屏幕。
  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够从 Visual Studio 按 F5。如果有任何您在设置过程中未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveTempAndHumi 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以在 LCD 屏幕上看到温度和湿度值。

Grove - 超声波测距仪

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 GroveUltrasonicSensor 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。 将 Grove 超声波测距仪连接到端口 D4，并通过 HDMI 线缆将 Raspberry Pi 连接到 LCD 屏幕。
  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够从 Visual Studio 按 F5。如果有任何您在设置过程中未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 GroveUltrasonicSensor 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。您可以在 LCD 屏幕上看到距离值。

家庭天气显示

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 HomeWeatherDisplay 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。 将 Grove 温湿度传感器连接到端口 D3，使用 Grove 线缆连接器将 RGB LCD 连接到端口 I2C。
  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 Blink 示例的步骤5。

当一切设置完成后，您应该能够从 Visual Studio 按 F5。如果有任何您在设置过程中未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 家庭天气显示应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动，您可以在 RGB LCD 上看到温度。

一个项目中的所有模块

此示例的使用方法与 HelloWorld(LCD) 相同。

  • 步骤1：将 All_in_One 项目设置为启动项目。
  • 步骤2：硬件连接。
    • Grove - 继电器 > D2
    • Grove - 温湿度传感器 > D3
    • Grove - 超声波测距仪 > D4
    • Grove - LED 条 V2.0 > D5
    • Grove - 蜂鸣器 > D6
    • Grove - 按钮 > D7
    • Grove - 旋转角度传感器 > A0
    • Grove - 声音传感器 > A1
    • Grove - 光线传感器 > A2

按照表格所示将 Grove 模块连接到 GrovePi+。并通过 HDMI 线缆将 Raspberry Pi 连接到 LCD 屏幕。

  • 步骤3：部署您的应用程序。参考 HelloWorld(LCD) 示例的步骤3。

当一切设置完成后，您应该能够从 Visual Studio 按 F5。如果有任何您在设置过程中未安装的缺失包，Visual Studio 可能会提示您现在获取这些包。 All_in_One 应用程序将部署并在 Windows IoT 设备上启动。 您可以在 LCD 屏幕上看到距离、声音、光线值和继电器状态。角度传感器将在屏幕上显示为图表。LED 条指示角度传感器的值。按下并按住按钮，Grove 继电器将打开。

另请参阅​

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