中文名称 单神经元模块
序号 f10
英文名称 NeurOne

简单描述：

在人工神经网络中，复杂的算法将会对每个神经元记录的数据进⾏自动反馈和校准，才形成了“学习”的过程，也就是 “机器学习”，这个过程过于抽象和复杂。**NeurOne单神经元模块是一款专为中小学人⼯智能课程设计的教学⼯具，具有基础模式识别功能。
** NeurOne单神经元模块，兼容各类传感器，可读取和运用各类数据；模块板载的按钮和旋钮，分别用于记录数据和反馈校准，板载指示灯会提示学⽣是否识别成功。
学生在不断校准过程中，可以体验人工智能“学习”的过程。通过运用该模块，学生可以学习和了解人工智能的基础功能，并理解机器学习的原理。
NeurOne单神经元模块给学⽣极大想象空间，更是让他们真正体验到人⼯智能带来的神奇之处。

产品参数

• 供电电压：3.0-5.5V
• 接口类型：PH2.0接口×2
• 按键×1
• 旋钮×1
• 尺寸： 38×32 mm

引脚说明

计数模块引脚示意表

使用说明：

Neuron One单神经元模块如上图，各部分功能如下：

**输入接口：**可以接入传感器，兼容各类传感器，模拟输入和数字出入均可，可读取和运用各类数据。

**输出接口：**通过神经元模块，数字输出高低电平，控制LED灯、蜂鸣器等，还可整体作为Arduino的数字输入传感器使用。

**学习指示灯：**当处于学习模式下，指示灯亮起。

**输出指示灯：**当前重复的动作或者输入信号与之前学习过程匹配成功，指示灯亮起。

**学习按钮：**按下学习按钮，进入学习模式。

精度调节：在调整阶段，能够实现对于数据匹配的精度调整，更好的实现效果。

单神经元模块是一种功能模块，通过运用该模块，我们可以学习和了解人工智能的基础——机器学习。该功能模块模拟的是神经网络中最基础的一个节点——神经元。 神经元（neuron，neure），是神经系统的基本结构和机能单位。神经元在人体上有接受、整合和传递信息的功能。而我们用到的单神经元模块也是人工智能神经网络中的一个基础节点，与人体神经元类似。通过单神经元模块的处理，按键按下和松开的时间节奏以及精度都能够得到控制，从而达到机器学习中“训练”和“调整”的目的。
在单神经元模块左侧的输入接口接入传感器，如：按钮开关、光照强度传感器、声音传感器等数字和模拟传感器后，按住单神经元模块上的学习按钮，即可对输入的电信号进行学习，同时学习指示灯点亮。整个学习过程，单神经元模块会记录信号的强度和模式。学习完毕后，松开学习按钮。当单神经元模块输入接口接收到学习过程中的同样的电信号强度和模式时，输出接口的信号线会输出高电平，不同的设备可以利用此电压信号实现想要的功能。匹配的精度可以通过精度调节旋钮进行调节。具体的使用案例请参考后续的样例说明。

应用样例：

（1）摩斯密码门锁(免编程)

**样例说明：**为门锁设定摩斯密码，并且能够通过正确的摩斯密码来打开门。需要进行2个阶段：学习——调整。
知识点：什么是摩斯密码？

摩尔斯电码（又译为摩斯密码，Morse code）是一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。
摩尔斯码在早期无线电上举足轻重，是每个无线电通讯者所须必知的。由于通讯技术之进步，各国已于1999年停止使用摩尔斯码，但由于它所占的频宽最少，
又具一种技术及艺 术的特性，在实际生活中有广泛的应用。
摩尔斯电码由两种基本信号组成：短促的点信号“·”，读“滴”；保持一定时间的长信号“—”，读“嗒”。

**硬件清单：**按钮模块、舵机、舵机控制模块、免编程主控模块、单神经元模块。

连线图：

执行流程：

• 学习阶段

完成可以识别摩斯码的功能，需要能够记录摩斯码<br>
在单神经元模块上，按下学习按钮即可进入学习状态，可以记录下输入接口接入的按钮模块的数据。并且当你按下时，学习指示灯亮起，表示正在学习。

Step1: 按下学习按钮，同时按下接入的按钮模块2s，代表摩斯密码“E”。

建议：从简单的摩斯密码开始学习阶段，体验会更好。

**Step2：**同时放开两个按钮，完成了学习阶段，这时舵机会动一下。已经记录了按钮按下2s的数据。

• 调整阶段

Step1: 按下按钮2s，即重复上面学习记录的动作；松开按钮。
Step2: 观察并调节精度旋钮。

按下2s松开后，舵机不进行转动？说明精度太高。
逆时针调节蓝色精度调节旋钮，目的是，调节单神经元模块对于当前输入值与记录值的匹配精度变低，要求降低。当蓝色旋钮的箭头指向“-”，说明精度为最低。
随便按下按钮一下，舵机转动？说明精度太低。
顺时针调节蓝色精度调节旋钮，目的是，调节单神经元模块对于当前输入值与记录值的匹配精度提高，要求变高。当蓝色旋钮的箭头指向“+”，说明精度为最高，因为很难准
确的重复学习时的按键时间，所以在精度最高时很难实现。
上面两个步骤只是简单的学习了字母“E”的摩斯密码怎么进行的，下面可以按照自己的想法设定一个摩斯密码。

注意：

单神经元模块只能学习记录一次，当你再次按下学习按钮，上次的记录自动被覆盖掉，进行重新学习

单神经元模块可以一次学习多个数据，比如你按下10次，只要保证在10s内完成，就可以被学习记录。
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(2)AI声控门(编程)
**样例说明：**我们平时在讲话过程中，控制自己的音量在一定的范围，声音传感器接收到传递到单神经元输入接口时，经过训练后的单神经元模块就能够识别出我们的声音，而精确的控制门锁的状态 。如果想调整精确度，可以通过单神经元模块的旋钮调整。
**硬件清单：**LED模块、舵机、舵机控制模块、声音传感器、microbit主控模块、单神经元模块。

连线图：

Mind+示例程序：

执行流程：

• 学习阶段

**Step1:在单神经元模块上，按下学习按钮即可进入学习状态，此时可以靠近单神经元模块“告诉”**它开门的语音指令，单神经元模块可以记录下声音传感器接入的音量数据。并且当你按下时，学习指示灯亮起，表示正在学习。
**Step2：**放开学习按钮按钮，完成了学习阶段。

• 调整阶段

Step1: 按下并松开学习按钮进入输出模式，重复上面学习记录的语音指令，查看舵机的是否变换角度。
Step2: 观察并调节精度旋钮，验证语音音量识别的成功率。
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