全國(guó)青少年機(jī)器人等級(jí)考試四級(jí)

全國(guó)青少年機(jī)器人等級(jí)考試四空級(jí)白普演惠課示程S

pe

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ke

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title

he

re機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)教學(xué)系列目錄Go

o

d

m

a

ke

r創(chuàng)客工作室0

6舵機(jī)的使用0

7超聲波之迎賓招財(cái)貓0

8遙控小燈0

9按鍵調(diào)檔風(fēng)扇四級(jí)考試綱要前言知識(shí)點(diǎn)：1

0超聲波調(diào)檔風(fēng)扇1

1紅外遙控變速風(fēng)扇1

2紅外遙控?fù)u頭風(fēng)扇1

3人工閘道1

4超聲波自動(dòng)閘道1

5智能小車(chē)拼搭1

6紅外自動(dòng)避障車(chē)1

7仿掃地機(jī)懸崖躲避車(chē)1

8巡線小車(chē)1

9紅外遙控小車(chē)實(shí)操搭建：0

1舵機(jī)的介紹0

2超聲波的介紹0

3紅外遙控器的介紹0

4紅外傳感器的介紹0

5電機(jī)的介紹實(shí)操搭建：器件介紹Go

o

d

m

a

ke

r創(chuàng)客工作室0

1舵機(jī)的介紹舵機(jī)類(lèi)庫(kù)舵機(jī)舵機(jī)是一種精確定位角度的執(zhí)行器。舵機(jī)由直流電機(jī)、減速齒輪組、傳感器和控制電路組成。在微機(jī)電系統(tǒng)和航模中舵機(jī)常用作基本的輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)。工作電壓：3.5-6

V轉(zhuǎn)動(dòng)范圍：0°-1

80°扭矩：1.6

N.m（電壓4.8

V時(shí)）舵機(jī)有三個(gè)杜邦線母口接口，含義分別如下：褐色連線：GND紅色連線：VCC黃色連線：信號(hào)端什么是Ard

u

ino類(lèi)庫(kù)呢？Ard

u

ino類(lèi)庫(kù)是操控特定硬件的源程序代碼的集合。在Ard

u

ino程序中，直接調(diào)用類(lèi)庫(kù)中封裝的功能函數(shù)，就可以直接使用該硬件。有了類(lèi)庫(kù)，就可以忽略硬件復(fù)雜的底層操作，把更多的精力放到創(chuàng)意中去。Ard

u

ino類(lèi)庫(kù)從安裝方式分為三類(lèi)：核心庫(kù)，例如S

e

ria

l庫(kù)軟件安裝自帶庫(kù)，例如S

e

rvo庫(kù)等外部庫(kù)，例如IRe

m

o

t

e庫(kù)等外部庫(kù)的安裝。外部庫(kù)有兩種發(fā)布方式，常用的發(fā)布方式為.zip壓縮包，另一種發(fā)布方式為庫(kù)源文件。類(lèi)庫(kù)的使用。系統(tǒng)安裝自帶庫(kù)和外部庫(kù)的使用方法一樣，使用時(shí)遵循如下三個(gè)步驟。引用庫(kù)的頭文件定義庫(kù)對(duì)象使用庫(kù)函數(shù)類(lèi)庫(kù)一般由四個(gè)部分組成：實(shí)現(xiàn)類(lèi)庫(kù)功能的源代碼文件，該文件為C++，后綴為.cp

p類(lèi)庫(kù)的頭文件，為.h文件后綴的頭文件。頭文件定義了類(lèi)庫(kù)的數(shù)據(jù)和成員函數(shù)。示例文件，是演示類(lèi)庫(kù)的使用方法，一般放置在類(lèi)庫(kù)文件的e

xa

m

p

le

s文件夾里。它可以通過(guò)選擇菜單“文件”→“示例”，然后選擇相應(yīng)類(lèi)庫(kù)的示例文件即可。ke

w

o

rd.t

xt文件，用于描述類(lèi)庫(kù)給Ard

u

ino詞匯表添加了哪些新的關(guān)鍵詞，這樣在Ard

u

ino

IDE里輸入庫(kù)的名稱(chēng)或功能函數(shù)時(shí)，就會(huì)顯示為彩色字體。示例程序#

include

<

S

e

rvo.h>S

e

rvo

myS

e

rvo;cons

t

int

s

e

rvoP

in

=

1

2

;cons

t

int

potP

in

=

A0

;//導(dǎo)入庫(kù)的頭文件//新建一個(gè)舵機(jī)對(duì)象myS

e

rvo//設(shè)置舵機(jī)的連接引腳為1

2//設(shè)置電位器的連接引腳為A0//必備函數(shù)只執(zhí)行一次，通常放置程序的初始化語(yǔ)句//舵機(jī)庫(kù)功能函數(shù)，該函數(shù)功能是告訴a

rduino將定義的舵機(jī)對(duì)象myS

e

rvo連接引腳9void

s

e

tup(){myS

e

rvo.a

tta

ch(s

e

rvoP

in);}//必備函數(shù)在程序運(yùn)行時(shí)，往復(fù)執(zhí)行，通常放置主執(zhí)行程序//舵機(jī)庫(kù)功能函數(shù)，該函數(shù)功能是設(shè)定舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，角度范圍0°-1

8

0°void

loop(){int

a

ng

le

=

a

na

log

Re

a

d(potP

in);a

ng

le

=

ma

p(a

ng

le

,0

,1

0

2

3

,0

,1

8

0

);myS

e

rvo.write

(a

ng

le

);de

la

y(10

0

);}注釋說(shuō)明：紅色本節(jié)需掌握，藍(lán)色機(jī)器人考級(jí)4級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)，黑色示例說(shuō)明器件介紹Go

o

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r創(chuàng)客工作室0

2超聲波的介紹搭設(shè)說(shuō)明超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波接收到觸發(fā)信號(hào)后，模塊自動(dòng)發(fā)出8個(gè)4

0

kHz的方波，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，通過(guò)記錄超聲波從開(kāi)始發(fā)送到接收到回波的時(shí)間間隔，來(lái)判斷前方障礙物的距離。工作電壓：5

V有效探測(cè)距離：2

mm-2.5

m感應(yīng)角度范圍：15°超聲波轉(zhuǎn)接板的作用是為了便于連接和固定超聲波傳感器。超聲波有四個(gè)引腳，分別如下：GND、VCC、Trig

（觸發(fā)引腳）、E

cho（接收引腳）先將超聲波傳感器連接到轉(zhuǎn)接板；然后用4

P數(shù)據(jù)線將轉(zhuǎn)接板和主控板相連接；VCC連接到主控板的5

V引腳GND連接到GND引腳Echo連接到引腳2Trig連接到引腳3示例程序cons

t

int

Trig

P

in=

3

;cons

t

int

E

choP

in

=

2

;int

dis

ta

nce

;//超聲波的觸發(fā)引腳連接引腳3//超聲波的接收引腳連接引腳2//定義全局變量，保存距離//必備函數(shù)只執(zhí)行一次，通常放置程序的初始化語(yǔ)句void

s

e

tup(){S

e

ria

l.be

g

in(96

00

);pinMode

(Trig

P

in,OUTP

UT);pinMode

(E

choP

in,INP

UT);}//必備函數(shù)在程序運(yùn)行時(shí)，往復(fù)執(zhí)行，通常放置主執(zhí)行程序//使發(fā)出超聲波信號(hào)接口低電平2

us

（微秒）//使發(fā)出超聲波信號(hào)接口高電平10

us，至少10

us//保持發(fā)出超聲波信號(hào)接口低電平//系統(tǒng)內(nèi)建函數(shù)，用來(lái)讀取一個(gè)引腳的脈沖（HIGH或LOW）時(shí)間//將脈沖時(shí)間轉(zhuǎn)化為距離（單位：厘米）//串口輸出變量值void

loop(){dig

ita

lWrite

(Trig

P

in,LOW);de

la

yMicros

e

conds

(2

);dig

ita

lWrite

(Trig

P

in,HIGH);de

la

yMicros

e

conds

(1

0

);dig

ita

lWrite

(Trig

P

in,LOW);dis

ta

nce

=

puls

e

In(E

choP

in,HIGH)

;dis

ta

nce

=

dis

ta

nce

/

5

8

;S

e

ria

l.print(dis

ta

nce

);S

e

ria

l.println(“c

m”);

de

la

y(1

00

);}注釋說(shuō)明：紅色本節(jié)需掌握，藍(lán)色機(jī)器人考級(jí)4級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)，黑色示例說(shuō)明超聲波擴(kuò)展知識(shí)距離換算中的5

8是如何推導(dǎo)而來(lái)的呢？聲音在空氣中的速度約3

4

0

m/s=0.0

3

4

cm/us如果測(cè)距脈沖寬度是x微秒，距離：0.0

3

4

*x=0.0

1

7

*t1

/

5

8

≈0

.0

1

7p

u

ls

e

In

（）函數(shù)的用法：p

u

ls

e

In(p

in

,va

lue

,t

im

e

o

ut);p

in：要進(jìn)行脈沖計(jì)時(shí)的引腳號(hào)va

lu

e：要讀取的脈沖類(lèi)型（HIGH或LOW）t

im

e

o

u

t：可選，指定脈沖計(jì)數(shù)的等待時(shí)間，單位us，默認(rèn)值是1

s返回值：脈沖時(shí)長(zhǎng)，單位us，如果超時(shí)返回0器件介紹Go

o

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ke

r創(chuàng)客工作室0

3紅外遙控器組件的介紹紅外遙控組件分別由紅外遙控器和紅外接收模塊兩部分組成。紅外遙控器將按鍵的編碼值發(fā)送到紅外接收器模塊；紅外接收器模塊接收遙控器的編碼值，并將編碼值傳送給主控板。紅外遙控器：紅外遙控器上的每一個(gè)按鍵都有各自的編碼，按下按鍵后，遙控器就會(huì)發(fā)送對(duì)應(yīng)編碼的紅外波。紅外遙控器有多種編碼方式，最常見(jiàn)的紅外遙控器大多使用NEC編碼。紅外接收模塊：紅外接收模塊由紅外接收頭組成，紅外接收頭是一個(gè)一體化的紅外接收電路，包含了紅外監(jiān)測(cè)二極管、放大器、濾波器、積分電路、比較器等。其功能是接收紅外信號(hào)并還原成發(fā)射端的波形信號(hào)。紅外接收器接收3

8

kHz左右的紅外信號(hào)。紅外遙控模塊對(duì)應(yīng)的紅外庫(kù)為IRre

mote。該庫(kù)能接收S

ony、飛利浦、NEC和其他品牌的遙控器信號(hào)。紅外接收器有三個(gè)引腳，分別如下：

GND、VCC、DO紅外遙控器紅外接收模塊獲取紅外編碼通過(guò)簡(jiǎn)單的代碼，打印串口查看遙控中的數(shù)字1,2鍵分別對(duì)應(yīng)的是怎樣的串碼？通過(guò)串口代碼我們可以得知：遙控器中的數(shù)字1鍵，對(duì)應(yīng)的是：FFA2

5

D遙控器中的數(shù)字2鍵，對(duì)應(yīng)的是：FF6

2

9

D示例程序注釋說(shuō)明：紅色本節(jié)需掌握，藍(lán)色機(jī)器人考級(jí)4級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)，黑色示例說(shuō)明#include<IRe

mote.h>

//引入紅外函數(shù)庫(kù)<IRre

mote.h>cons

t

int

le

dP

in=2;

//定義le

d燈信號(hào)引腳cons

t

int

irP

in=12;

//定義紅外接收器信號(hào)引腳IRre

cvirRe

cv(irP

in);

//聲明一個(gè)紅外遙控對(duì)象irRe

cv，并初始化引腳為常量irP

inde

code

_re

s

ults

re

s

ults;

//聲明一個(gè)用于存儲(chǔ)接收紅外按鍵值的變量，名為re

s

ultsvoid

s

e

tup(){

//必備函數(shù)只執(zhí)行一次，通常放置程序的初始化語(yǔ)

pinMode(le

dP

in,OUTP

UT);irRe

cv.e

na

ble

IRIn();

//啟動(dòng)紅外接收功能

e

na

ble

IRln()紅外類(lèi)庫(kù)的成員函數(shù)：功能是初始化接收器S

e

ria

l.be

g

in(96

00

);

//初始化串口波特率為9

60

0}void

loop(){

//必備函數(shù)在程序運(yùn)行時(shí)，往復(fù)執(zhí)行，通常放置主執(zhí)行程序if(irRe

cv.de

code

(&re

s

ults

)){

//接收紅外數(shù)據(jù)并賦值給re

s

ults

de

code

()紅外類(lèi)庫(kù)的成員函數(shù)：如果有數(shù)據(jù)返回trueS

e

ria

l.println(re

s

ults

.va

lue

,HEX);

//將re

s

ults

的值以十六進(jìn)制輸出s

witch(){ca

s

e

0

xF

F

A25

D;

//如果接收到信號(hào)是遙控器的數(shù)字1，點(diǎn)亮le

d燈{dig

ita

lWrite

(le

dP

in1

,HIGH);bre

a

k;}ca

s

e

0

xF

F

6

29

D;

//如果接收到信號(hào)是遙控器的數(shù)字2，熄滅le

d燈{dig

ita

lWrite

(le

dP

in1

,LOW);bre

a

k;}}irRe

cv.re

s

ume

();}}器件介紹Go

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r創(chuàng)客工作室0

4紅外傳感器的介紹工作電壓：3.3-5

V檢測(cè)反射距離：10-150

mm紅外傳感器有三個(gè)引腳，分別如下：

GND、VCC、DO（數(shù)字引腳）數(shù)字值可通過(guò)藍(lán)色十字旋鈕調(diào)節(jié)敏感度示例程序cons

t

inttra

ckLe

ft

=

11

;cons

t

inttra

ckRig

ht

=

10

;ini

intS

pe

e

d

=

11

0

;//左側(cè)紅外傳感器DO連接引腳11//右側(cè)紅外傳感器DO連接引腳10//設(shè)置小車(chē)運(yùn)行的初始速度//運(yùn)行巡線函數(shù)void

loop(){line

Tra

ck();}//*****************************************//功能：巡線模式//參數(shù)：無(wú)//*****************************************void

line

Tra

ck(){intle

ftVa

lue

=

dig

ita

lRe

a

d(tra

ckLe

ft);intrig

htVa

lue

=

dig

ita

lRe

a

d(tra

ckRig

ht);a

na

log

Write

(le

ftS

pe

e

d,intS

pe

e

d);a

na

log

Write

(rig

htS

pe

e

d,intS

pe

e

d);//讀取左側(cè)引腳值//讀取右側(cè)引腳值//設(shè)定左側(cè)馬達(dá)的速度//設(shè)定右側(cè)馬達(dá)的速度if((le

ftVa

lue==0)&&(rig

htVa

lue==0)){

//左右兩側(cè)都返回低電平，說(shuō)明都沒(méi)有遇到黑線，執(zhí)行前行函數(shù)

forwa

rd();}e

ls

e

if((le

ftVa

lue==1)&&(rig

htVa

lue==0)){//左側(cè)返回高電平，右側(cè)返回低電平，說(shuō)明右側(cè)遇到黑線，執(zhí)行左轉(zhuǎn)函數(shù)

while(dig

ita

lRe

a

d(tra

ckLe

ft)){rota

te

Le

ft();de

la

y(5

);}}e

ls

e

if((le

ftVa

lue==0)&&(rig

htVa

lue==1)){//右側(cè)返回高電平，左側(cè)返回低電平，說(shuō)明左側(cè)遇到黑線，執(zhí)行右轉(zhuǎn)函數(shù)

while(dig

ita

lRe

a

d(tra

ckRig

ht)){rota

te

Rig

ht();de

la

y(5

);}}e

ls

e

if((le

ftVa

lue==1)&&(rig

htVa

lue==1)){//左右兩側(cè)同時(shí)返回高電平，說(shuō)明都在黑線上，小車(chē)暫停

pa

us

e();}}注釋說(shuō)明：紅色本節(jié)需掌握，藍(lán)色機(jī)器人考級(jí)4級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)，黑色示例說(shuō)明紅外傳感器紅外傳感模塊由紅外發(fā)射管、紅外接收管及整形放大電路組成。其工作原理是：利用紅外線對(duì)顏色的反射率不一樣，將反射信號(hào)的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。紅外發(fā)射管發(fā)射光線到路面，紅外光遇到白色則被反射，接收管接收到反射光，經(jīng)整形電路后輸出低電平；當(dāng)紅外光遇到黑線時(shí)則被吸收，接收管沒(méi)有接收到反射光，經(jīng)整形電路后輸出高電平。紅外傳感模塊的紅外發(fā)射和接收頭受環(huán)境光的干擾較大，一般來(lái)說(shuō)，越靠近反射面，效果越好。GND5

V電源OUT器件介紹Go

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r創(chuàng)客工作室0

5電機(jī)的介紹常用電機(jī)根據(jù)電源不同有直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)兩種，而直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)又分為直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。本系列教程采用直流電機(jī)。直流電機(jī)有兩個(gè)引腳通過(guò)改變兩個(gè)引腳的電壓，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化、正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，直流馬達(dá)也可以發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。示例程序//按鍵引腳為4號(hào)引腳//晶體三級(jí)管基極連接引腳為9號(hào)引腳void

s

e

tup(){pinMode

(4

,

INP

UT);pinMode

(9

,

OUTP

UT);}//讀取按鍵的值，由于按鍵默認(rèn)是上拉電路，默認(rèn)狀態(tài)返回值為1，按鍵按下時(shí)返回值為0//按鍵按下時(shí)，往三極管中寫(xiě)入高電平，三極管導(dǎo)通，馬達(dá)加電后啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)//釋放按鍵時(shí)，往三極管中寫(xiě)入低電平，三極管處于默認(rèn)斷開(kāi)狀態(tài)，馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)void

loop(){if

(dig

ita

lRe

a

d(4

)

==

0

)

{dig

ita

lWrite

(9

,

HIGH);}

e

ls

e

{dig

ita

lWrite

(9

,

LOW);}}注釋說(shuō)明：紅色本節(jié)需掌握，藍(lán)色機(jī)器人考級(jí)4級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)，黑色示例說(shuō)明二極管是極性器件，單項(xiàng)導(dǎo)電。直流馬達(dá)內(nèi)部有線圈，通過(guò)電磁感應(yīng)，通電時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；斷電的瞬間，馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向和原來(lái)相同。并聯(lián)二極管將感應(yīng)電流導(dǎo)回電機(jī)，防止進(jìn)入電路，損壞電路中的晶體管。晶體三極管有三只引腳，分別叫做B

（基極）、C（集電極）、E（發(fā)射極）。三個(gè)引腳的功能可以概述為：基極（Ba

s

e

）相當(dāng)于控制臺(tái)，集電極（Co

lle

cto

r）代表收集電流，發(fā)射極（Em

it

t

e

r）代表射出電流。晶體三極管根據(jù)構(gòu)造結(jié)構(gòu)不同，分為NPN和PNP兩種類(lèi)型。

NP

N型晶體三極管通常情況下是斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)小的電流流入基極（B）時(shí)它就處于導(dǎo)通狀態(tài)，允許一個(gè)較大的集電極-發(fā)射極電流，用于開(kāi)關(guān)電路和放大電路。P

NP型晶體三極管與NPN型相反，當(dāng)一個(gè)小的電流流出基極（B）時(shí)它就處于導(dǎo)通狀態(tài)，允許一個(gè)較大的發(fā)射極-集電極電流，用于開(kāi)關(guān)電路和放大電路。直流電機(jī)NP

NP

NP直流電機(jī)的工作電壓：1

.5

-6

V

S

80

50

晶體三極管是NP

N型有三個(gè)引腳，發(fā)射極，基極，集電極S

8

0

5

0晶體三極管電路接線所需器件：主控板S

8

050晶體三極管直流電機(jī)F

R

10

7二極管10

0

Ω電阻22

0

Ω電阻輕觸開(kāi)關(guān)5號(hào)電池*2電池盒杜邦線知識(shí)點(diǎn)講解Go

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r創(chuàng)客工作室0

6舵機(jī)的運(yùn)用認(rèn)識(shí)一些傳感器和執(zhí)行器什么是Ard

uino的類(lèi)庫(kù)Ard

uino類(lèi)庫(kù)從安裝方式分三類(lèi):核心庫(kù)，例如S

e

ria

l庫(kù)軟件安裝自帶庫(kù)，例如S

e

rvo庫(kù)等外部庫(kù)，例如IRe

m

o

te庫(kù)等電位器模塊介紹編程代碼電位器所需器材電位器模塊1個(gè)舵機(jī)1個(gè)3

P數(shù)據(jù)線1根舵機(jī)電路搭設(shè)電位器（可變電阻）連接在A0號(hào)模擬引腳舵機(jī)連接在12號(hào)引腳舵機(jī)電位器知識(shí)點(diǎn)講解Go

o

d

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a

ke

r創(chuàng)客工作室0

7迎賓招財(cái)貓電路搭設(shè)超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，它的功能類(lèi)似于人的喉嚨和耳朵。舵機(jī)是一種精確定位角度的執(zhí)行器，類(lèi)似于人的手?jǐn)?shù)碼管是執(zhí)行器，功能相當(dāng)于人通過(guò)手把數(shù)字寫(xiě)出來(lái)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程蜂鳴器是執(zhí)行器，相當(dāng)于人的嘴巴所需器件超聲波傳感器

1

塊轉(zhuǎn)接板

2

塊舵機(jī)

1

個(gè)蜂鳴器

1

個(gè)8

段4

位數(shù)碼管

1

個(gè)3

P

數(shù)據(jù)線

2

個(gè)貓形亞克力板

1

塊積木模塊

若干招財(cái)貓流程圖編程代碼Go

o

d

m

a

ke

r創(chuàng)客工作室0

7迎賓招財(cái)貓知識(shí)點(diǎn)講解Go

o

d

m

a

ke

r創(chuàng)客工作室0

8遙控小燈根據(jù)材料的導(dǎo)電能力分為：導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體。二極管是最常見(jiàn)的半導(dǎo)體器件之一，最基本的特性是單向?qū)щ娦?。晶體管泛指一切以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的單一單元，多指雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管。雙極型晶體管有三只引腳:B（基極）、C（集電極）、E（發(fā)射極）基極（B

a

s

e

）相當(dāng)于控制臺(tái)；集電極（Colle

ctor）代表收集電流；發(fā)射極（Emitte

r）代表射出電流。B（基極Ba

s

e

）：控制臺(tái)C（集電極Co

lle

c

to

r）：收集電流紅外遙控組件：紅外通信是常用的一種無(wú)線通信方式。除了紅外通信以外，還有藍(lán)牙、Wi-Fi、RFID等方式。紅外通信是一種利用紅外光編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線通信方式，是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。紅外遙控裝置具有體積小、功耗及成本低等特點(diǎn)，因而被廣泛使用。日常生活中的電視遙控器、空調(diào)遙控器，均使用紅外遙控。紅外接收頭是一個(gè)一體化的紅外接收電路包含了紅外檢測(cè)二極管、放大器、濾波器、積分電路、比較器等。其功能是接收紅外信號(hào)并還原成發(fā)射端的波形信號(hào)。紅外接收器能接收38

kHz左右的紅外信號(hào)。E（發(fā)射極Em

it

t

e

r）：射出電流GND

VCC

DO電路原理所需配件獲取紅外編碼Go

o

d

m

a

ke

r創(chuàng)客工作室0

8遙控小燈電路原理遙控小燈編程通過(guò)簡(jiǎn)單的代碼，打印串口查看遙控中的數(shù)字1,2鍵分別對(duì)應(yīng)的是怎樣的串碼？通過(guò)串口代碼我們可以得知：遙控器中的數(shù)字1鍵，對(duì)應(yīng)的是：FFA2

5

D遙控器中的數(shù)字2鍵，對(duì)應(yīng)的是：FF6

2

9

D煉程序講解：煉程序運(yùn)行：將剛剛得到的紅外遙控按鍵對(duì)應(yīng)的值，在前面加上0

x，只有這樣才能被程序識(shí)別到是16進(jìn)制而不是10進(jìn)制數(shù)值，從而邏輯可以正確進(jìn)行判斷。煉程序現(xiàn)象：按下按鍵1，紅燈亮，黃燈滅，按下按鍵2，黃燈亮，紅燈滅。煉注意事項(xiàng)：不同種類(lèi)的紅外遙控器，按鍵的編碼值也不相同，所以程序中每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)試修改。知識(shí)點(diǎn)講解Go

o

d

m

a

ke

r創(chuàng)客工作室0

9按鍵調(diào)檔風(fēng)扇數(shù)字信號(hào)操作函數(shù)pinMode

（pin,mode

）功能：設(shè)置指定數(shù)字引腳的工作模式。參數(shù)：pin為數(shù)字引腳0

~13、A0

~A5；Mode為INP

UT/OUTP

UT/INP

UT_P

ULLUP。返回值：無(wú)。電路連接所需配件dig

ita

lRe

a

d（pin）功能：從指定的數(shù)字引腳讀取值。參數(shù)：pin為數(shù)字引腳0

~13、A0

~A5。返回值：1

（HIGH）或0

（LOW）。dig

ita

lWrite

（pin，va

lue

）功能：向指定的數(shù)字引腳寫(xiě)入HIGH或者LOW。參數(shù)：pin為數(shù)字引腳0

~13、A0

~A5；va

lue為HIGH（1

）或LOW（0

）。返回值：無(wú)。模擬信號(hào)操作函數(shù)a

na

log

Re

a

d（pin）功能：從指定的模擬輸入引腳讀取值。參數(shù)：pin為模擬引腳A0

~A5；返回值：0

~1

02

3。a

na

log

Re

a

d（pin，va

lue

）功能：從指定的模擬引腳寫(xiě)入值。參數(shù)：pin為引腳3/5/6/9/10/11；va

lue為0

~255。返回值：無(wú)。煉

按鍵

三個(gè)煉直流電機(jī)一個(gè)煉

主控板

一個(gè)煉7號(hào)電池（1.

5V）

四節(jié)煉

電池盒

一個(gè)煉3P數(shù)據(jù)線三根三個(gè)按鍵分別接入三個(gè)引腳——13#、12#、11#，風(fēng)速由小至大。編程代碼vola

tile

int

s

pe

e

d;void

s

e

tup(){s

pe

e

d=0;

//設(shè)置速度變量，并初始設(shè)置為0pinMode(1

2,INP

UT);//獲取數(shù)字引腳1

2的輸入值pinMode(1

1,INP

UT);//獲取數(shù)字引腳1

1的輸入值S

e

ria

l.be

g

in(9

6

0

0);//初始化串口波特率為9

6

0

0}void

loop(){if

(dig

ita

lR

e

a

d(1

2

)==

1

)

{

/數(shù)字引腳1

2

的輸入值為1

，

高電平，

即：

1

2

號(hào)口的按鈕被按下時(shí)s

pe

e

d

=

1

6

0

;

//設(shè)置電機(jī)速度為低速1

6

0}e

ls

e

if(dig

ita

lR

e

a

d(1

1)==1){//數(shù)字引腳1

1的輸入值為1，高電平，即：1

1號(hào)口的按鈕被按下時(shí)//設(shè)置電機(jī)速度為低速2

5

5s

pe

e

d

=

2

5

5

;}

e

ls

e

{s

pe

e

d

=

0

;}a

na

log

Write

(3

,s

pe

e

d);//如果任何按鈕都沒(méi)有被按下，則設(shè)置電機(jī)速度為0，停止運(yùn)轉(zhuǎn)//模擬輸出3號(hào)口設(shè)置為變量s

pe

e

d的速度，即電機(jī)轉(zhuǎn)速S

e

ria

l.println(s

pe

e

d);

//串口打印s

pe

e

d的當(dāng)前速度值用以檢驗(yàn)，可不加本行代碼}知識(shí)點(diǎn)講解Go

o

d

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r創(chuàng)客工作室1

0超聲波調(diào)檔風(fēng)扇人類(lèi)根據(jù)蝙蝠的生物學(xué)原理發(fā)明了超聲波超聲波轉(zhuǎn)接板的作用是為了便于連接和固定超聲波傳感器。超聲波轉(zhuǎn)接板也有四個(gè)引腳：GND、VCC、Trig、Echo。Trig引腳為觸發(fā)引腳，Echo引腳為數(shù)據(jù)接收引腳。TrigE

c

h

oGND超聲波傳感器及轉(zhuǎn)接板該函數(shù)可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和速度該函數(shù)可以控制電機(jī)的停止硬件連接vola

tile

int

dis

ta

nce

;floa

t

che

ckdis

ta

nce

_1

_

2(){

//獲取超聲波的值

dig

ita

lWrite(1,LOW);de

la

yMicros

e

conds

(2

);dig

ita

lWrite

(1

,

HIGH);de

la

yMicros

e

conds

(1

0

);dig

ita

lWrite

(1

,

LOW);floa

t

dis

ta

nce

=

puls

e

In(2

,

HIGH)/

5

8

.0

0

;de

la

y(1

0

);re

turn

dis

ta

nce

;}void

s

e

tup(){dis

ta

nce=0;

//初始化距離變量為0pinMode

(1

,

OUTP

UT);

//獲取1

號(hào)引腳的輸出值（超聲波的讀?。﹑inMode

(2,

INP

UT);

//獲取2

號(hào)引腳的輸出值（超聲波的讀取）}void

loop(){dis

ta

nce

=

che

ckdis

ta

nce

_

1

_

2

();

//將距離變量賦值為獲取的超聲波值if

(dis

ta

nce

<

2

0

)

{

//如果距離小于2

0a

na

log

Write(5,2

0

0);//將5號(hào)引腳的模擬值設(shè)置為2

00

（即設(shè)置電機(jī)2的轉(zhuǎn)速為2

0

0

）}e

ls

e{

//距離不小于2

0，也就是大于等于2

0的場(chǎng)合a

na

log

Write(5,0);

//將5號(hào)引腳的模擬值設(shè)置為0

（即設(shè)置電機(jī)2的轉(zhuǎn)速為0，停止轉(zhuǎn)動(dòng)）}}煉超聲波模塊一個(gè)煉

直流電機(jī)

一個(gè)煉

主板

一個(gè)煉

電池盒

一個(gè)煉

積木

若干編程代碼知識(shí)點(diǎn)講解Go

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r創(chuàng)客工作室1

1紅外遙控變速風(fēng)扇所需器材編程代碼常用的電機(jī)根據(jù)電源不同有直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)兩種，而直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)又分為直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。馬達(dá)是通過(guò)電磁感應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，通過(guò)改變直流電機(jī)兩個(gè)引腳的電壓，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化、正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，直流馬達(dá)也可以發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電流。直流電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人（左邊的圖）；通過(guò)導(dǎo)線將直流電機(jī)與機(jī)器人的主控板連接（右邊的圖）。接到電機(jī)1接口主板

電池盒電機(jī)紅外組件積木若干Mixly程序：煉程序運(yùn)行：上傳程序并打開(kāi)串口監(jiān)視器（注意修改波特率為9600

），將紅外遙控器對(duì)準(zhǔn)紅外接收模塊，按下紅外遙控器各個(gè)按鍵并記錄其對(duì)應(yīng)的編碼值。煉如果接收到的按鍵編碼值與程序中的不一樣，在程序中，請(qǐng)修改程序以反映正確的編碼值，重新上傳程序。煉程序現(xiàn)象：煉當(dāng)按下紅外遙控器按鍵1，電機(jī)轉(zhuǎn)速為160，煉當(dāng)按下紅外遙控器按鍵2，電機(jī)轉(zhuǎn)速為210，煉當(dāng)按下紅外遙控器按鍵3，電機(jī)轉(zhuǎn)速為255，煉注意事項(xiàng)：不同種類(lèi)的紅外遙控器，按鍵的編碼值也不相同，所以程序中每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)試修改。知識(shí)點(diǎn)講解Go

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r創(chuàng)客工作室1

2紅外遙控?fù)u頭風(fēng)扇復(fù)習(xí)紅外遙控器的運(yùn)用。復(fù)習(xí)舵機(jī)的運(yùn)用。復(fù)習(xí)電機(jī)的運(yùn)用。編程代碼褐色連線：GND紅色連線：VCC黃色連線：信號(hào)端所需器材主板

電池盒電機(jī)紅外組件舵機(jī)組件積木程序運(yùn)行：上傳程序并打開(kāi)串口監(jiān)視器（注意修改波特率為9600

），將紅外遙控器對(duì)準(zhǔn)紅外接收模塊，按下紅外遙控器各個(gè)按鍵并記錄其對(duì)應(yīng)的編碼值。如果接收到的按鍵編碼值與程序中的不一樣，在程序中，請(qǐng)修改程序以反映正確的編碼值，重新上傳程序。程序現(xiàn)象：當(dāng)按下紅外遙控器按鍵1，電機(jī)啟動(dòng)，

當(dāng)按下紅外遙控器按鍵2，電機(jī)停止，

當(dāng)按下紅外遙控器按鍵3，電機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)舵機(jī)轉(zhuǎn)到4

5度，當(dāng)按下紅外遙控器按鍵，電機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)舵機(jī)轉(zhuǎn)到0度，注意事項(xiàng)：不同種類(lèi)的紅外遙控器，按鍵的編碼值也不相同，所以程序中每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)試修改。知識(shí)點(diǎn)講解Go

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r創(chuàng)客工作室1

3人工閘道所需器材使用舵機(jī)是為了控制方向。舵機(jī)方向的改變是通過(guò)以下程序進(jìn)行設(shè)置的。舵機(jī)函數(shù)庫(kù)的作用：函數(shù)庫(kù)是多個(gè)函數(shù)的集合,舵機(jī)函數(shù)庫(kù)就是把控制舵機(jī)的各種動(dòng)作集合到一個(gè)函數(shù)庫(kù)里。在Mixly的指令庫(kù)中，有專(zhuān)門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的程序代碼，在

程序模塊中，找到舵機(jī)程序模塊，將管腳改為9.將角度設(shè)置為你想轉(zhuǎn)動(dòng)的角度即可。任務(wù)發(fā)布：使用兩個(gè)按鍵控制道閘，按下按鍵1，綠燈亮道閘升起；按下按鍵2，紅燈亮道閘放下。編程代碼舵機(jī)模塊按鍵紅/綠LED燈一個(gè)兩個(gè)

各一個(gè)7號(hào)電池（1.5

V）四節(jié)主控板電池盒3

P數(shù)據(jù)線積木一個(gè)一個(gè)四根若干知識(shí)點(diǎn)講解Go

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r創(chuàng)客工作室1

4超聲波自動(dòng)閘道所需器材通過(guò)超聲波測(cè)量距離，當(dāng)靠近閘機(jī)時(shí)，閘機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟。延時(shí)等待5秒待車(chē)輛通過(guò)后，再次反轉(zhuǎn)電機(jī)，使閘機(jī)關(guān)閉。復(fù)習(xí)超聲波和電機(jī)的使用。編程代碼超聲波模塊一個(gè)直流電機(jī)

一個(gè)主板

一個(gè)電池盒

一個(gè)積木

若干演示效果知識(shí)點(diǎn)講解Go

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r創(chuàng)客工作室1

5智能小車(chē)拼搭所需器材什么是智能小車(chē)智能小車(chē)可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)環(huán)境里自動(dòng)的運(yùn)作，不需要人為的管理，可應(yīng)用于科學(xué)勘探等等的用途。智能小車(chē)能夠?qū)崟r(shí)顯示時(shí)間、速度、里程，具有自動(dòng)尋跡、尋光、避障功能，可程控行駛速度、準(zhǔn)確定位停車(chē)，遠(yuǎn)程傳輸圖像等功能。智能小車(chē)可以分為三部分——傳感器部分、控制器部分、執(zhí)行器部分。控制器部分：接收傳感器部分傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)，并根據(jù)事前寫(xiě)入的決策系統(tǒng)（軟件程序），來(lái)決定機(jī)器人對(duì)外部信號(hào)的反應(yīng)，將控制信號(hào)發(fā)給執(zhí)行器部分。好比人的大腦。執(zhí)行器部分：驅(qū)動(dòng)機(jī)器人做出各種行為，包括發(fā)出各種信號(hào)（點(diǎn)亮發(fā)光二極管、發(fā)出聲音）的部分，并且可以根據(jù)控制器部分的信號(hào)調(diào)整自己的狀態(tài)。對(duì)機(jī)器人小車(chē)來(lái)說(shuō)，最基本的就是輪子。這部分就好比人的四肢一樣。傳感器部分：機(jī)器人用來(lái)讀取各種外部信號(hào)的傳感器，以及控制機(jī)器人行動(dòng)的各種開(kāi)關(guān)。好比人的眼睛、耳朵等感覺(jué)器官。電機(jī)轉(zhuǎn)接板馬達(dá)

螺絲

連接銷(xiāo)小車(chē)底盤(pán)馬達(dá)主控板舵機(jī)

舵機(jī)板車(chē)輪

萬(wàn)向輪拼搭步驟注意兩塊板的擺放方向，兩個(gè)鏤空的矩形放在中間偏上的位置，兩個(gè)三角尖統(tǒng)一朝向左邊。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸左