本实用新型专利技术实施例提供一种用于人工智能教育的树莓派扩展板，包括树莓派扩展板和树莓派微型电脑，所述扩展板包括电源保护电路、稳压电路、PWM电路、音频功放电路、串口通信电路、IIC通信接口、SPI通信接口、USB供电接口、4Pin线序统一化XH2.54超声波传感器接口、3Pin线序统一化XH2.54通用传感器接口、PWM接口；让使用者可以使用树莓派代码产生PWM驱动舵机、超声波、红外等传感器等常见外设，有利于学生在老师的引导下动手实践，通过人工智能教具去体验人工智能技术，形成对人工智能的初感知和实现对人工智能的初体验。对人工智能的初体验。对人工智能的初体验。
【技术实现步骤摘要】
一种用于人工智能教育的树莓派扩展板
[0001]本技术实施例涉及扩展板
，尤其涉及一种用于人工智能教育的树莓派扩展板。
技术介绍
[0002]Raspberry Pi是一款基于ARM的微型电脑主板，中文译名"树莓派"。以提升学校计算机科学及相关学科的教育，让计算机变得有趣为宗旨。以 SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有1/2/4个USB接口和一个 10/100以太网接口(A型没有网口)，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有PC的基本功能只需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。Raspberry Pi B款只提供电脑板，无内存、电源、键盘、机箱或连线。树莓派支持Python作为主要编程语言，支持Java、BBC BASIC (通过RISC OS映像或者Linux的"Brandy Basic"克隆)、C和Perl等编程语言。适合人工智能教育。
[0003]在人工智能技术飞速发展的时代背景下，人工智能已开始不断走入中小学阶段，让中小学生早日了解人工智能相关知识具有一定必要性。许多学校已开设人工智能教育课程并不断普及人工智能教育。开展人工智能教育，对中小学生了解人工智能的应用和发展，认识科学技术发挥的巨大作用，接触人工智能编程和尽早形成智能化意识有巨大好处。在中小学生的人生发展上，普及人工智能教育可以帮助中小学生确立正确的人生发展方向，运用人工智能技术去帮助自己的学习，更好地了解和适应社会的变迁。因此，鉴于人工智能教育的重要性，在基础教育领域，人工智能教育已受到一定重视。
[0004]在此大背景下，基于树莓派开发适用于中小学人工智能教育课堂的教具资源，构建人工智能教学环境显得尤为重要，如何通过人工智能教具去体验人工智能技术，形成对人工智能的初感知和实现对人工智能的初体验成为亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本技术实施例提供一种用于人工智能教育的树莓派扩展板，可以使用树莓派代码产生PWM驱动舵机、超声波、红外等传感器等常见外设，有利于学生在老师的引导下动手实践，通过人工智能教具去体验人工智能技术，形成对人工智能的初感知和实现对人工智能的初体验。
[0006]本技术实施例提供一种用于人工智能教育的树莓派扩展板，包括树莓派扩展板和树莓派微型电脑；所述树莓派扩展板连接所述树莓派微型电脑；
[0007]所述树莓派扩展板包括扩展板本体，以及设于所述扩展板本体上的电源保护电路、稳压电路、PWM电路、音频功放电路、串口通信电路、IIC通信接口、SPI通信接口、第二USB供电接口、4Pin线序统一化XH2.54超声波传感器接口、3Pin线序统一化XH2.54通用传感器接口和PWM接口；
[0008]所述第二USB供电接口连接所述电源保护电路、所述稳压电路。
[0009]作为优选的，所述电源保护电路包括保险丝、第一USB供电接口、电容和ESD静电保护二极管，所述ESD静电保护二极管连接所述第二USB供电接口；所述第一USB供电接口用于实现总线电压输入树莓派扩展板，所述第二USB供电接口用于为树莓派微型电脑供电。
[0010]作为优选的，所述稳压电路包括ASM1117芯片，ASM1117芯片用于交换式电源5V至3.3V线性稳压，将5V的输入电压稳压为3.3V，通过排针将 3.3V供电引出。
[0011]作为优选的，所述PWM电路采用PCA9685芯片实现IIC转16路PWM 信号，并将人工智能教育案例中需要使用的PWM信号接口统一化后引出。
[0012]作为优选的，所述音频功放电路采用3W单声道带关断模式音频功率放大器8002A芯片，以实现外接音响。
[0013]作为优选的，所述串口通信电路与树莓派微型电脑的GPIO14/TXD、 GPIO15/RX、VCC
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5V、GND连接，并使用4Pin的XH2.54排母引出。
[0014]作为优选的，所述IIC通信接口与树莓派微型电脑的GPIO2/SDA、GPIO3/SCL、VCC
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5V、GND连接，并通过上拉电阻拉高电位，并使用4Pin 的XH2.54排母引出。
[0015]作为优选的，所述SPI通信接口与树莓派微型电脑的GPIO8/SPI CE0、 GPIO9/SPI MISO、GPIO10/SPI MOSI、GPIO11/SPI SCLK、GPIO26、VCC
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5V、 GND连接，并使用7Pin的XH2.54排母引出。
[0016]作为优选的，所述4Pin线序统一化超声波传感器接口为XH2.54排母；
[0017]所述3Pin线序统一化通用传感器接口为XH2.54排母；
[0018]所述PWM接口为XH2.54排母。
[0019]本技术实施例提供的一种用于人工智能教育的树莓派扩展板，包括树莓派扩展板和树莓派微型电脑，所述扩展板包括电源保护电路、稳压电路、 PWM电路、音频功放电路、串口通信电路、IIC通信接口、SPI通信接口、 USB供电接口、4Pin线序统一化XH2.54超声波传感器接口、3Pin线序统一化XH2.54通用传感器接口、PWM接口；让使用者可以使用树莓派代码产生 PWM驱动舵机、超声波、红外等传感器等常见外设，有利于学生在老师的引导下动手实践，通过人工智能教具去体验人工智能技术，形成对人工智能的初感知和实现对人工智能的初体验。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为根据本技术实施例的一种用于人工智能教育的树莓派扩展板结构框图；
[0022]图2为根据本技术实施例的树莓派40脚GPIO接口与所述树莓派扩展板的连接方式示意图；
[0023]图3为根据本技术实施例的电源保护电路示意图；
[0024]图4为本技术实施例的稳压电路示意图；
[0025]图5为根据本技术实施例的PWM电路示意图；
[0026]图6为根据本技术实施例的音频功放电路示意图；
[0027]图7为根据本技术实施例的串口通信电路示意图；
[0028]图8为根据本技术实施例的SPI通信接口示意图；
[0029]图9为根据本技术实施例的IIC通信接口示意图；
[0030]图10为根据本技术实施例的USB供电接口示意图；
[0031]图11为根据本技术实施例的4Pin线序统一化XH2.54超声波传感器接口示意图；
[0032]图12为根据本技术实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于人工智能教育的树莓派扩展板，其特征在于，包括树莓派扩展板和树莓派微型电脑；所述树莓派扩展板连接所述树莓派微型电脑；所述树莓派扩展板包括扩展板本体，以及设于所述扩展板本体上的电源保护电路、稳压电路、PWM电路、音频功放电路、串口通信电路、IIC通信接口、SPI通信接口、第二USB供电接口、4Pin线序统一化XH2.54超声波传感器接口、3Pin线序统一化XH2.54通用传感器接口和PWM接口；所述PWM电路采用PCA9685芯片实现IIC转16路PWM信号，并将人工智能教育案例中需要使用的PWM信号接口统一化后引出；所述稳压电路包括ASM1117芯片，ASM1117芯片用于交换式电源5V至3.3V线性稳压，将5V的输入电压稳压为3.3V，通过排针将3.3V供电引出；所述音频功放电路采用3W单声道带关断模式音频功率放大器8002A芯片，以实现外接音响；所述串口通信电路与树莓派微型电脑的GPIO14/TXD、GPIO15/RX、VCC
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5V、GND连接，并使用4Pin的XH2.54排母引出；所述IIC通信接口与树莓派微型电脑的GPIO2/S...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷睿晨，张准，马琼雄，黄邦超，林冠铭，蓬鹏，吴炯忠，杨锡宏，温海，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：新型
国别省市：
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