行空板K10是一款专为快速体验物联网和学习人工智能而设计的开发学习板100%采用国产芯片知识产权自主可控符合信息科技课程中编程学习、物联网及人工智能等教学需求。该板集成2.8寸LCD彩屏、WiFi蓝牙、摄像头、麦克风、扬声器、RGB指示灯、多种传感器及丰富的扩展接口。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AI人工智能项目。主要特点集成摄像头内置算法可进行离线图像检测集成麦克风内置算法可进行离线语音识别集成扬声器内置算法可进行离线语音合成2.8寸彩色屏幕数据展示更清晰集成度高利于教学接口丰富兼容软件多扩展性好行空板K10的网络服务模块都在这里获取天气积木网络服务 NTP 授时积木网络服务 Wi-Fi 相关积木辅助屏幕显示相关积木知识点Wi-FiWi-Fi无线保真是一种允许设备通过无线电波连接到互联网的技术。以下是一些关于Wi-Fi的关键知识点1、基本概念无线局域网WLANWi-Fi 技术基于无线局域网 (WLAN)通过无线电波在有限的区域内传输数据。频段常用的 Wi-Fi 频段有2.4GHz 和5GHz5GHz 频段提供更快的速度但覆盖范围较小2.4GHz 频段则覆盖范围较大但速度相对较慢。2、主要标准Wi-Fi 有多个版本每个版本在速度和覆盖范围上都有不同的性能802.11b2.4GHz 频段最大传输速度为11 Mbps。802.11g2.4GHz 频段最大传输速度为54 Mbps。802.11n2.4GHz 和5GHz 频段最大传输速度为600 Mbps。802.11ac5GHz 频段最大传输速度可达到1Gbps 以上。802.11axWi-Fi 62.4GHz 和5GHz 频段支持更高的速度和更大的设备连接数。3、Wi-Fi 的工作原理接入点APWi-Fi 网络的核心组件用于发送和接收无线信号通常为路由器。客户端设备例如智能手机、电脑、平板电脑等通过无线网络适配器连接到接入点。数据传输无线电波在接入点和客户端设备之间传输数据通过SSID服务集标识符和安全协议如 WPA2进行连接和加密。4、安全与加密WEP一种较早的加密标准安全性较低易被破解。WPA/WPA2较新的加密标准WPA2 是目前广泛使用的加密协议安全性更高。WPA3最新的加密协议提供更强大的安全性和易用性。5、Wi-Fi 的应用Wi-Fi 广泛应用于家庭、办公、公共场所等环境提供无线互联网连接家庭网络用于连接智能家居设备、智能电视等。办公网络用于企业内部的无线连接提高办公效率。公共热点例如咖啡店、机场等为用户提供免费或付费的无线连接服务。6、常见问题与解决方法信号弱检查路由器位置避免放置在金属物品或墙壁后面可以使用Wi-Fi中继器或Mesh网络增强信号。连接不稳定检查是否有设备过多导致网络拥堵尝试重启路由器或更换频段。慢速确保路由器和设备支持最新的Wi-Fi标准检查是否有网络干扰或带宽被占用。知识点NTP网络授时NTP 即网络时间协议Network Time Protocol是一种用于在计算机网络中同步时钟的协议以下从主要特点、工作原理、应用场景等方面进行详细介绍1、定义与基本信息NTP 属于应用层协议基于 UDP用户数据报协议传输使用 UDP 端口号 123。它的设计目标是使网络中的各个计算机保持时间同步将所有计算机的时间同步到一个统一的时间基准上其时间精度在局域网内可达亚毫秒级在广域网中通常能达到几十毫秒的精度。2、主要特点高精度通过复杂的算法和同步机制NTP 能够实现较高的时间同步精度满足大多数网络应用对时间准确性的要求。稳定性具有良好的稳定性能够在不同的网络环境和系统负载下保持时间同步的可靠性确保时间信息的准确传递和系统的稳定运行。分层架构采用分层的时间同步体系将时间服务器组织成不同的层级形成一个树形结构。顶层是权威时间源如原子钟或 GPS 时钟底层是普通的客户端。这种架构使得 NTP 能够适应大规模的网络环境实现高效的时间同步。可扩展性协议具有良好的可扩展性能够方便地添加新的功能和特性以适应不断变化的网络需求和技术发展。3、工作原理NTP 客户端向 NTP 服务器发送时间请求报文服务器接收到请求后会在报文中填入当前的时间戳并返回给客户端。客户端根据接收到的时间戳和本地时间计算出时间偏移量从而调整本地时钟。为了提高精度NTP 还会考虑网络延迟等因素采用多种算法对时间进行校准。4、应用场景金融领域在银行系统、证券交易等金融业务中时间的准确性至关重要。如股票交易的时间戳用于记录交易顺序和确定交易价格时间不同步可能导致交易记录混乱、价格不一致等问题影响市场的公平性和稳定性。电信行业通信网络中的各种设备需要精确的时间同步来保证信号的传输、交换和处理的准确性。如在 CDMA、GSM 等移动通信系统中基站之间需要精确同步以避免信号干扰确保用户通话质量和数据传输的稳定性。分布式系统在云计算、大数据处理等分布式系统中多个节点之间需要进行协同工作时间同步能够保证数据的一致性和操作的顺序性。如分布式数据库中的事务处理需要准确的时间戳来确保数据的更新顺序正确避免数据冲突和不一致。工业自动化在工业生产过程中各种自动化设备和控制系统需要精确的时间同步以实现生产流程的协调和监控。如汽车制造生产线中的机器人操作、流水线的启停控制等时间同步能够保证生产过程的准确性和高效性提高产品质量和生产效率。5、需要注意的事项网络延迟网络延迟可能会对时间同步的精度产生影响在跨广域网进行时间同步时需要考虑网络延迟的变化采用合适的算法进行补偿。服务器可靠性NTP 服务器的可靠性直接影响时间同步的效果应选择可靠的 NTP 服务器并建立备份服务器以防止单点故障。安全问题NTP 通信可能会受到网络攻击如时间欺骗、拒绝服务攻击等需要采取相应的安全措施如使用认证机制、加密传输等以确保时间同步的安全性和准确性。【花雕动手做】K10系列实验之网络服务授时日期、时间与本地天气实验开源代码// 导入WiFi物联网通信库实现无线网络连接功能#includeDFRobot_Iot.h// 导入行空板K10专属硬件驱动库控制屏幕、板载外设、画布绘制#includeunihiker_k10.h// 导入网络天气查询库对接云端服务器获取城市气象信息#includemPython_Weather.h// 导入NTP网络授时库同步互联网标准北京时间#includeMPython_NtpTime.h// 实例化行空板K10主控操作对象UNIHIKER_K10 k10;// 定义屏幕旋转方向参数3设置屏幕显示朝向uint8_tscreen_dir3;// 实例化WiFi连接管理对象DFRobot_Iot myIot;// 实例化天气数据请求对象mPython_Weather myWeather;// 实例化网络时间同步对象MPython_NtpTime ntptime;// 实例化AHT20数字温湿度传感器对象AHT20 aht20;// 初始化函数设备上电仅运行一次voidsetup(){k10.begin();// 初始化K10全部底层硬件资源k10.initScreen(screen_dir);// 根据设定方向初始化显示屏k10.creatCanvas();// 创建绘图画布所有文字绘制依托画布k10.setScreenBackground(0x000000);// 设置屏幕背景为纯黑色myIot.wifiConnect(zhz3,z6156721);// 连接指定WiFi参数分别为WiFi名称、WiFi密码myWeather.init(server.mindplus.top,31982666,E6MtBcxQ);// 初始化天气接口服务器地址、用户ID、访问密钥ntptime.setNtpTime(ntptime.UTCEast8_t,edu.ntp.org.cn);// 配置东八区北京时间选用国内教育网NTP授时服务器while(!myIot.wifiStatus()){}// 阻塞循环等待WiFi连接成功后再执行后续程序}// 主循环函数程序持续无限循环刷新数据voidloop(){// 屏幕第2行红色字体打印程序总标题k10.canvas-canvasText(K10实验之日期、时钟与天气,2,0xFF0000);// 第4行黄色文字读取NTP同步后的完整日期并拼接展示k10.canvas-canvasText((String(日期)String(ntptime.getDate())),4,0xFFFF00);// 第5行黄色文字读取NTP同步后的时分秒时间并拼接展示k10.canvas-canvasText((String(时间)String(ntptime.getTime())),5,0xFFFF00);k10.canvas-updateCanvas();// 刷新画布将日期、时间、标题渲染显示在屏幕delay(500);// 延时500毫秒停留显示时间文字k10.canvas-canvasClear(5);// 清空第5行时间文字防止残影重叠// 第6行浅青色文字查询福州城市编码101230101天气状况k10.canvas-canvasText((String(天气)String(myWeather.getWeather(weather,101230101))),6,0x33FFFF);// 第7行浅青色文字读取AHT20传感器实测摄氏温度k10.canvas-canvasText((String(温度)String(aht20.getData(AHT20::eAHT20TempC))),7,0x33FFFF);// 第8行浅青色文字读取AHT20传感器实测环境相对湿度k10.canvas-canvasText((String(湿度)String(aht20.getData(AHT20::eAHT20HumiRH))),8,0x33FFFF);k10.canvas-updateCanvas();// 二次刷新画布展示天气、温湿度数据}代码解读一、整体核心功能行空板 K10 连上 WiFi 后同时实现三大网络 本地采集功能NTP 网络授时自动获取标准北京时间日期 时分秒调用云端接口查询福州在线天气预报AHT20 采集现场实时温湿度屏幕分区展示所有数据二、关键对象与库重点DFRobot_Iot唯一网络通信底层负责 WiFi 连接没有它无法联网拿时间、天气MPython_NtpTime网络授时核心UTCEast8_t锁定东八区北京时间依托国内稳定授时服务器edu.ntp.org.cnmPython_Weather天气专用库依靠固定服务器、账号密钥鉴权拉取气象数据AHT20本地硬件传感器测真实环境温湿度和网络预报温度做对比k10 画布体系所有文字不能直接打印屏幕必须先画画布再updateCanvas刷新才显示三、setup 初始化关键步骤缺一不可屏幕初始化 黑色底色画布创建是显示前提wifiConnect()填入正确账号密码启动 WiFi 连接天气接口初始化三件套服务器地址、用户 ID、密钥鉴权失败拿不到天气NTP 绑定时区与授时服务器完成时间同步配置while (!myIot.wifiStatus()){}阻塞等待WiFi 没连上绝不往下跑程序避免网络请求报错崩溃四、loop 循环核心逻辑与亮点固定第 2 行常驻标题不会被清除时间动态效果日期常驻第 4 行时间显示 500ms 后清空第 5 行形成闪烁刷新效果ntptime.getDate() 一次性返回完整年月日ntptime.getTime() 返回时分秒天气固定查询福州编码101230101只获取天气状况weather字段AHT20 两个读取指令eAHT20TempC摄氏温度eAHT20HumiRH百分比湿度两次updateCanvas()先刷新标题日期时间延时清行后再刷新天气温湿度分层渲染画面五、重要参数与颜色标识屏幕方向 screen_dir3 正向显示色值区分0xFF0000红色标题0xFFFF00黄色日期时间0x33FFFF浅青天气温湿度0x000000黑色背景延时delay(500)控制页面刷新节奏防止刷屏过快屏幕闪烁、网络请求频繁六、运行硬性限制必须有zhz3WiFi 信号密码匹配才能联网天气服务器地址、ID、密钥不能随意修改否则接口拒绝访问AHT20 传感器正常接线才能读出温湿度数值无传感器会读取异常值Mind图形编程实验场景图与视频记录