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跟老林学机器人之——"Arduino UNO的世界"第4课  

2012-05-09 11:53:20|  分类: arduino与机器人 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       很多人都知道“蝙蝠与雷达”的故事,说的是科学家研究发现,蝙蝠飞行时利用嘴巴发出超声波,然后用耳朵根据超声波反射回来的时间来判断前方是否有障碍物,以及距离障碍物多远。于是利用这个原理发明了雷达。随着科技的发展,超声波传感器已经得到了很广泛的应用。

首先来认识一下超声波传感器的外形,如下图所示:

 

跟老林学机器人之“arduinoUNO的世界“第5课 - 啊呀老林 - 海天科学工作室

 

跟老林学机器人之“arduinoUNO的世界“第5课 - 啊呀老林 - 海天科学工作室

 

        超声波传感器的引脚有5根,分别是:

             1、VCC电源端

                2、 TRIG控制端

                3、 ECHO接收端

                4、 5GND地线(也即电源的负极)

    现在,我们来学习最简单的一种使用方式,“电平触发”。

    首先是引脚连接,1VCCarduino板的VCC脚连接,5GND也和相应的GND连接,2TRIG可以连接到A板的任意一个数字端口,如3号口,3ECHO也一样,如连连至2号口。

这种连接方式的工作原理是:在TRIG端输出一个高电平,维持10us以上,同时传感器在ECHO端会输出一个高电平,一旦传感器接收到反射回来的超声波,ECHO就会跳转为低电平。于是,可以根据此高电平的维持时间来计算阻碍物的距离。计算公式是:距离=高电平维持时间x超声波传播速度/2

有意思的是,在实际编程中,我们并不需要做很多事情,因为ardublock软件提供了一个超声波传感器模块,只要做一简单的设定,标明TRIGECHO各接哪个端口,就可以了,模块返回值就直接给出超声波传感器距离阻碍物的距离。如下图所示程序,我们把测到的值给一个模拟变量t1,然后再增加一个串口输出模块,这个模块的作用是可以给编程软件设计的一个串口监视器发送信息,从而帮助我们实时观察程序的运行状态。该串口监视器为arduino软件的TOOLS菜单下的Serial Monitor选项。

 跟老林学机器人之“arduinoUNO的世界“第5课 - 啊呀老林 - 海天科学工作室

    程序下载完成后,超声波传感器就立即工作了,马达检测到距离的阻碍物是213厘米,我把手靠近超声波传感器,马上显示出距离是51820……,到现在为此,我们已经有了不少机器人的器官了,有可以发出信号的LED发光管,有能运动的马达,有检测阻碍物的超声波传感器,机器人的形状是什么样子呢?朋友,你想好了吗?我们还要给机器人添加什么功能呢?

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