行空板入門教程第一課：初識行空板

行空板是什么？

大家可能在之前都沒聽說行空板，但你可能聽過micro:bit、掌控板亦或者是樹莓派。行空板是一款由DFRobot專為Python編程教育而設計的開源硬件，是一塊有著樹莓派級別性能，如micro:bit一樣簡單易上手，可以運行完整Python程序的神奇的板子！

下面，讓我們來開啟行空板之旅的第一節(jié)課吧！

任務目標
在行空板屏幕上顯示文字和表情。

知識點
1、認識行空板
2、認識unihiker庫
3、學習使用unihiker庫書寫文字、添加表情的方法
4、學習在行空板屏幕上顯示程序效果的方法

材料清單
硬件清單：

行空板x1
Type-C&Micro二合一USB線x1

**軟件使用：**Mind+編程軟件x1

知識儲備
1、什么是行空板
行空板又稱UNIHIKER，它是一款國產(chǎn)教學用開源硬件，它自帶Linux操作系統(tǒng)和Python環(huán)境，還預裝了常用的Python庫，能夠輕松勝任各種編程相關的開發(fā)場景，如搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、體驗人工智能應用、編寫電子游戲、進行科學實驗、設計聲光互動、開發(fā)可穿戴設備等。

同時，行空板作為智能終端設備，其板子本身采用微型計算機架構，集成LCD彩屏、WiFi藍牙、多種常用傳感器和豐富的拓展接口，如下圖所示，

2、什么是Mind+
行空板和電腦間，我們可以用USB線這一硬件構建物理連接，但僅僅做到這一步就好比是買來了各式各樣的硬件、組裝好了電腦，但是沒有軟件無法使用這些硬件。那么要如何建立這兩者之間信息的連接呢？

答案便是Mind+！它為兩者架起了虛擬的橋梁，從而實現(xiàn)代碼的編寫燒錄、文件的傳輸、實時數(shù)據(jù)流的交互等功能。

Mind+是一款擁有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)青少年編程軟件，集成各種主流主控板及上百種開源硬件，支持人工智能（AI）與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）功能，既可以拖動圖形化積木編程，也可以使用Python/C/C++等高級編程語言，讓大家輕松體驗創(chuàng)造的樂趣。

3、什么是unihiker庫
unihiker庫是專門為了便于行空板的使用而開發(fā)的Python庫。我們可以借助unihike庫中的GUI類來實現(xiàn)屏幕顯示和控制，如顯示文字、表情、按鈕等，借助其中的Audio類來使用麥克風和外接喇叭，如錄制語音，檢測環(huán)境音量等。

4、unihiker庫GUI類導入方法
當我們使用庫unihiker中的GUI類實現(xiàn)功能時，我們需要先導入庫中的這個模塊并通過實例化類的方式創(chuàng)建一個對象。
from unihiker import GUI # 導入unihiker庫GUI模塊
gui = GUI() # 實例化GUI類

5、unihiker庫GUI類通用知識及功能
（1）坐標系
行空板屏幕分辨率為240 x 320，坐標原點為屏幕左上角，向右為x軸正方向，向下為y軸正方向。為了便于使圖形等屏幕元素能夠顯示在指定位置，編程時我們可以通過設定x和y的坐標來實現(xiàn)。

（2）對齊位置origin
行空板屏幕上所有的元素對象我們可稱之為控件。我們可通過設定x和y的坐標來確定它在屏幕上的位置，而為了便于確定控件對象自身在內(nèi)部的相對方位，我們給控件本身設定9個對齊位置點，可以采用東南西北（ESWN）和上下左右（top/bottom/left/right）兩種方法標識。

方法一是以絕對的方位（東南西北）作為對齊位置點。

例如，我們想以控件的北邊作為對齊點，使文字“行空板”顯示在南邊，方位就可以通過“origin=‘n’ ”指令來設置。
gui.draw_text(x = 120,y=160,text=“行空板”, origin=‘n’ )
方法二是以屏幕上相對的方位（上下左右）作為位置點。

例如，我們想以控件的頂端作為對齊點，使文字“行空板”顯示在底部，方位就可以通過“origin=‘top’ ”指令來設置。
gui.draw_text(x = 120,y=160,text=“行空板”, origin=‘top’ )

6、unihiker庫GUI類中的常見方法
GUI類中的方法有很多，我們只使用其中的一部分，在編程時，通過“對象.方法名()”的形式來實現(xiàn)功能。
（1）draw_text()方法顯示文字
GUI類中的draw_text()方法可以實現(xiàn)在行空板屏幕上顯示文字。
gui.draw_text(x=30, y=88, color=“red”, text=“你”, font_size=20, origin=‘top_left’ ) # 在（30，88）坐標位顯示文字“你”,顏色為red,大小為20，對齊方式為左上對齊”
其中，參數(shù)x和y分別表示文字所顯示的橫縱坐標位置，text指代要顯示的文字內(nèi)容，font_size表示字體大小，origin指代對齊位置，默認左上角，color表示相應的字體顏色，這里的各個參數(shù)并非必須，僅在需要時添加。同時，在設置字體的顏色時有三種表示方法，如設置紅色，
?設置RGB值： color = (255,0,0)
?設置16進制值： color = “#ff0000”
?設置固定顏色： color = “red”

（2）draw_emoji()方法顯示表情

Gui類中的draw_emoji()方法可以實現(xiàn)在行空板屏幕上顯示表情。
gui.draw_emoji(x=120, y=230, w=100, h=100, emoji=“Wink”, duration=0.1,origin=“center”)
# 在（120，230）坐標位顯示內(nèi)置表情“Wink”，圖片切換時間為0.1秒，中心對齊
其中，參數(shù)x和y分別表示表情所顯示的橫縱坐標位置，w和h表示表情的寬度和高度，按照長寬最小邊等比例縮放，emoji表示要顯示的具體表情名，可以使用內(nèi)置表情（Angry,Nerve,Peace,Shock,Sleep,
Smile,Sweat,Think,Wink），duration表示圖片切換間隔時間，origin表示對齊位置，默認左上角。

動手實踐
任務描述1：顯示文字和表情
在行空板屏幕上顯示文字和表情。

1、硬件搭建
STEP1：通過USB連接線將行空板連接到計算機

2、程序編寫
在正式編寫程序代碼之前，我們首先要創(chuàng)建一個項目文件及Python程序文件。

STEP1：創(chuàng)建與保存項目文件
(1)啟動Mind+軟件，點擊右上角的“Python模式”，

(2)點擊左上角“代碼”選擇編程方式，

之后我們會看到下面這樣的屏幕，右側是文件目錄區(qū)，左側分別是代碼編寫區(qū)和終端區(qū)。

(3)完成后，點擊左上方項目菜單中的“保存項目”，

(4)在彈出的界面中選擇保存位置，輸入文件名“001、初識行空板”，保存類型“Mind+”
Tips：文件名稱可自取。

經(jīng)過上述四步，我們就成功創(chuàng)建并保存好項目文件啦，但是我們的項目是使用Python語言來實現(xiàn)的，因此，接下來我們還需要在項目文件中再創(chuàng)建Python程序文件。

STEP2：創(chuàng)建與保存Python文件
(1)找到文件目錄區(qū)域

(2)新建Python程序文件，命名為“main.py”

Tips：Python程序文件一定要以“.py”格式結尾才能進行編程，否則無法打開。

（3）打開文件
創(chuàng)建完成后，我們雙擊“main.py”文件即可對該文件在程序編寫區(qū)內(nèi)進行編程，圖示如下。

Step4：程序編寫
(1)導入所需功能庫
在這個任務中，我們需要使用unihiker庫中的GUI模塊來在屏幕上顯示文字，因此，我們首先需要導入它，代碼如下。同時，由于后續(xù)在保持程序運行時需要一定的延時，因此，我們還需導入time時間庫。
from unihiker import GUI # 導入unihiker庫GUI 模塊
import time # 導入時間庫

(2)實例化GUI類
在使用unihiker庫中的GUI模塊顯示文字和表情前，我們需要先實例化GUI類，來創(chuàng)建一個對象，以便使用該類中的各種方法。
gui = GUI() # 實例化GUI類，創(chuàng)建對象

(3)顯示文字
在屏幕上顯示文字時，我們可以設定各個文字的坐標位、顏色、內(nèi)容、字體大小等不同的屬性參數(shù)，以使效果更佳。
gui.draw_text(x=30, y=88, color=“red”, text=“你”, font_size=20) # 在（30，88）坐標位顯示文字“你”,顏色為red,字體大小為20
gui.draw_text(x=60, y=88, color=“orange”, text=“好”, font_size=20,)
gui.draw_text(x=90, y=88, color=“yellow”, text=",", font_size=20)
gui.draw_text(x=120, y=88, color=“green”, text=“行”, font_size=20)
gui.draw_text(x=150, y=88, color=“cyan”, text=“空”, font_size=20)
gui.draw_text(x=180, y=88, color=“blue”, text=“板”, font_size=20)
gui.draw_text(x=210, y=88, color=“purple”, text="!", font_size=20)

gui.draw_text(x=15, y=150, color=(255,105,180), text=“Hello,”, font_size=20)
gui.draw_text(x=95, y=150, color=(0,191,255), text=“UNIHIKER!”, font_size=20)

(4)顯示表情
行空板屏幕可顯示的表情有很多，這里，我們選擇“Wink”將其呈現(xiàn)在文字下方。
gui.draw_emoji(x=120, y=230, w=100, h=100, emoji=“Wink”, duration=0.1,origin=“center”) # 在（120，230）坐標位顯示內(nèi)置表情“Wink”，圖片切換時間為0.1秒，中心對齊

(5)保持內(nèi)容顯示
最后，為了能夠保持屏幕內(nèi)容的長久顯示，我們使程序處于運行狀態(tài)。
while True: # 循環(huán)
time.sleep(1) # delay1秒

Tips：完整示例程序如下：
from unihiker import GUI # 導入unihiker庫GUI 模塊
import time # 導入time庫

gui = GUI() # 實例化GUI類，創(chuàng)建對象

gui.draw_text(x=30, y=88, color=“red”, text=“你”, font_size=20) # 在（30，88）坐標位顯示文字“你”,顏色為red,字體大小為20
gui.draw_text(x=60, y=88, color=“orange”, text=“好”, font_size=20,)
gui.draw_text(x=90, y=88, color=“yellow”, text=",", font_size=20)
gui.draw_text(x=120, y=88, color=“green”, text=“行”, font_size=20)
gui.draw_text(x=150, y=88, color=“cyan”, text=“空”, font_size=20)
gui.draw_text(x=180, y=88, color=“blue”, text=“板”, font_size=20)
gui.draw_text(x=210, y=88, color=“purple”, text="!", font_size=20)

gui.draw_text(x=15, y=150, color=(255,105,180), text=“Hello,”, font_size=20)
gui.draw_text(x=95, y=150, color=(0,191,255), text=“UNIHIKER!”, font_size=20)

gui.draw_emoji(x=120, y=230, w=100, h=100, emoji=“Wink”, duration=0.1,origin=“center”) # 在（120，230）坐標位顯示內(nèi)置表情“Wink”，圖片切換時間為0.1秒，中心對齊

while True: # 循環(huán)
time.sleep(1) # delay1秒

程序運行
STEP1：遠程連接行空板
(1)確認板子處于連接且開機狀態(tài)

(2)開啟遠程連接終端

(3)連接行空板

Tip1：“遠程連接終端”只在開啟后可見。
Tip2：“10.1.2.3”為USB直連時的固定IP地址。

STEP2：點擊右上方的運行按鈕

STEP3：觀察效果
觀察行空板，可以看到在屏幕上呈現(xiàn)出“你好，行空板！”以及“Hello，UNIHIKER！”的字樣，而在文字下方，則是一個“Wink”的表情。

挑戰(zhàn)自我
1、試一試，用其他表情替換“Wink”，看看效果如何吧！
2、除了上述內(nèi)容，你還有什么話想向行空板說呢，將它添加到屏幕上吧！

審核編輯：符乾江