Arduino課題研究記錄

本文格式為Word版，下載可任意編輯——Arduino課題研究記錄Arduino課題研究記錄一、

課題設(shè)計試用了各傳感器后想設(shè)計一個能讀取數(shù)據(jù)并做出回響,具有交互性的裝置.由于傳感器測量速度普遍很快,假使人為有意識地變更某個物理量,被測量后能做出回響,這個'測量'過程就可以說是'操作',過程.而需要頻繁地測量-回響的裝置中,嬉戲機是一個適合的選項.所購器材中超聲波測距傳感器是對比好操縱測量結(jié)果的,而手持障礙物前后移動變更距離的動作與打球有幾分好像,便擬定了'模擬乒乓球'的課題.所購器材中8*8點陣是最適合的顯示裝置.由于8*8空間有限,擬定球拍為同一向線上三個相鄰點,在點陣第一與第八行左右移動,實時采集手持障礙物到傳感器距離并以確定轉(zhuǎn)化關(guān)系確定球拍位置.球那么設(shè)定為一個亮點,在其次至七行運動.設(shè)定碰撞條件,根據(jù)未碰球拍、碰球拍邊緣、碰球拍中心舉行不同的記分與反彈過程.之后便是編程與傳感器的調(diào)試.二、

測驗過程先按8*8點陣規(guī)矩接線,操縱各行、列的接口按依次放入一個數(shù)組中,以便調(diào)用.超聲波模塊正常接線,留神點陣16個接口、兩個超聲波模塊各4個接口超過20個接口總數(shù),那么兩個超聲波模塊共用火線、地線與Trig接口,即并聯(lián)與一個Trig信號同時操縱兩個模塊放射超聲波脈沖.由于兩個模塊分別測距,Echo接口不能共用,那么去掉一個點陣列接口使用.超聲波模塊的使用方法即給模塊輸入Trig信號放射超聲波,模塊采納回波后發(fā)出Echo信號,記錄Trig發(fā)出與Echo采納的時間差,結(jié)合聲速即可測量.考慮到實際操作時并不能精確操縱手持障礙物的距離而更多依靠體感,本裝置對距離的精確值要求不高,用340m/s聲速即可.所用

US-015模塊與HC-SR04模塊使用方法上并無識別,精度分別為0.1cm與0.2cm.超聲波模塊精度帶來測量值波動會使球拍顯示在手持障礙物處于位置判定距離臨界處時展現(xiàn)位置頻繁變化的處境,那么操縱位置判定距離間隔遠(yuǎn)大于測量波動幅度以盡量裁減影響.實際位置判定間隔距離設(shè)定為2cm.顯示功能設(shè)計思路采用放射一次Trig信號,完成兩個球拍的距離測量與定位即顯示一次球拍與球的方法.綜合測量與顯示過程,每一次顯示約為40ms,即位置判定變更球拍位置的時間間隔.若每一次顯示球均移動一格對人的回響來說太快.解決方法為屢屢顯示后球再移動一格.盡管單次測量時間短會展現(xiàn)來不及回響的處境,每一格球的運動都有屢屢操縱球拍的機遇,使球的運動速度相對于球拍不會太快,提升操作性.實際設(shè)定為顯示三次球運動一格.

實際操作中,由于超聲波模塊測距的波動,球拍位置的判定會展現(xiàn)波動而造成操作不便.讀取測距結(jié)果可知兩種模塊的波動均在0.1cm到0.2cm之間.從判定條件入手可以增大位置判定距離間隔而減小波動的影響.從程序設(shè)計本身入手有兩種方法.一種方法是計算此次距離測量值與上次測量值的差,若小于0.2cm那么球拍位置不變動.這種方法對玩家來說會明顯感到球拍回響遲鈍.由于手部的輕微動作與抖動球拍位置的波動仍有存在,但體感上較改動之前明顯裁減.另一種方法每次位置判定均屢屢測量取平均值以裁減波動影響.實際編程中采用連續(xù)三次測距取平均.這次改動體感上也展現(xiàn)回響變遲鈍,但在玩家回響采納范圍內(nèi),且球拍位置的波動處境也明顯裁減.目前來看針對球拍位置波動引起操作不便的問題,對比前后測量值以擯棄測距波動影響與屢屢測量取平均的方法均可解決,就編寫程序的繁雜度來說屢屢測量取平均的方法更為簡樸.三、

結(jié)果和分析目