第9課程序設(shè)計

1、第9課程序設(shè)計智能風(fēng)扇教學(xué)案、提出問題在前面的課程中，我們制作了手搖風(fēng)扇，如圖9-1所示。那么如何讓風(fēng)扇更加智能呢?在日常生活中，我們都是通過開關(guān)來控制風(fēng)扇，這節(jié)課我們就來給風(fēng)扇加上開關(guān)，通過開關(guān)來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動。、聯(lián)想我們要利用EV3控制器（圖9-2）控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動。并且要使用一個按鈕當(dāng)作開關(guān)去控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的開始和停止。圖9-1手搖風(fēng)扇圖9-2EV3控制器三、要求智能風(fēng)扇制作使用EV3控制電機轉(zhuǎn)動風(fēng)扇通過開關(guān)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動四、構(gòu)建技能牌：觸動傳感器觸動傳感器相當(dāng)于是機器人的手，當(dāng)觸動傳感器的紅色觸點被按下或松開的時候，這些事件都可以被機器人所感知,如圖9-3所示。樂高觸動傳感器有三種狀態(tài)：按壓

2、、松開和碰撞。加1。1。按壓：當(dāng)觸點被按下后，觸動記數(shù)圖9-3觸動傳感器松開：當(dāng)觸點松開后，觸動記數(shù)加碰撞：當(dāng)觸點按下，然后松開后，觸動記數(shù)加1智能風(fēng)扇的安裝電機的選擇電機選擇樂高的中型電機，又稱為高速電機，如圖9-4所示。它的轉(zhuǎn)速在每分鐘250轉(zhuǎn)。但是中型電機的扭矩相對較小。電機的圖9-4樂高中型電機安裝將風(fēng)扇的手柄去掉，把電機直接安裝在這個位置。這時會發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇會往電機這一側(cè)傾斜，為了調(diào)整好重心，在另一側(cè)安裝一個黑色的配重塊。這樣使風(fēng)扇能夠平穩(wěn)地立在桌面上，如圖9-5所示感器時，風(fēng)扇停止。3.安裝觸動與EV3控制器電機通圖9-5中型電機控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)過數(shù)據(jù)線連接在輸出口A，觸動動傳感器通過數(shù)據(jù)線

3、連接在輸入口1，如圖9-6所示。、算法與程序算法：圖9-6當(dāng)?shù)贓V3控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動一次按下觸動傳感器時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動；再次按下觸動傳程序：1.選擇“等待”模塊，并選擇“觸動傳感器”的“比較”選項，端口選擇1，狀態(tài)選擇“1”按壓，如圖9-7所示。圖9-7等待觸動被按壓2.控制中型電機轉(zhuǎn)動中型電機的設(shè)置為“開啟”模式，如圖9-8所示。圖9-8中型電機模塊設(shè)置“開啟”模式完整程序再次按下觸動按鈕使風(fēng)扇停止，因此再放入一個觸動等待模塊，并停止電機，如圖9-9所示。圖9-9觸動按鈕控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動和停止注意：一定要把程序放入循環(huán)語句中，否則只會運行一次。六、優(yōu)化與改進剛才的程序在運行的時候大家有沒有發(fā)現(xiàn)問題呢?當(dāng)

4、我們長時間按觸動后，松開的時候電機可能不會轉(zhuǎn)動，這是為什么呢?由于EV3控制器采集一次觸動狀態(tài)的時間非常短，由于程序中的兩個觸動等待模塊都是等待“按下”的狀態(tài)，因此，當(dāng)我們在長按觸動時，控制器已經(jīng)采集了很多次“按下”的狀態(tài)，這樣電機還沒有轉(zhuǎn)動，就已經(jīng)執(zhí)行了后面停止電機的程序。我們需要改進一下程序，讓我們的程序不再出現(xiàn)這樣的情況，在觸動傳感器的狀態(tài)中有一種狀態(tài)是“碰撞”，它的意思是觸動傳感器按下然后松開算為碰撞一次。我們利用這個“碰撞”狀態(tài)就可以解決我們剛才的問題，程序修改如圖9-10所示。七、實踐與討論圖9-10觸動狀態(tài)改為2“碰請你說說觸動傳感器中的“按壓”，“松開”撞”和“碰撞”有什么區(qū)別

5、?八、拓展避障小車觸動傳感器除了用做開關(guān)以外，還有一個重要的用途就是避障，將傳感器安裝在機器人小車的前面，當(dāng)觸動傳感器接觸到前方障礙物的時候，機器人就可以感知前方有障礙物并進行躲避或繞行。構(gòu)建：觸動傳感器的安裝要注意兩個問題：第一個問題是觸動傳感器前面的紅色觸點很小，這樣在碰撞障礙物的時候有可能碰不到，這是個很嚴重的問題，會影響到機器人的運行。因此，我們要制作一個輔助的接觸面，來增大接觸面積，讓觸動傳感器的接觸點更容易接觸到障礙物。第二個問題是觸動傳感器安裝到機器人小車上要非常牢固，由于觸動傳感器會與障礙物進行碰撞，傳感器一旦在碰撞中掉落，那么機器人就會四處亂撞了。1）增大觸動傳感器的接觸面積

6、。用樂高積木搭建輔助接觸面，并且要牢固的安裝到觸動傳感器上，如圖9-11和圖9-12所示。圖9-11觸動傳感器側(cè)面圖9-12觸動傳感器正面2）將觸動傳感器安裝在機器人的最前面，要能夠保證當(dāng)碰到障礙物的時候，觸動傳感器是最先接觸到的，如圖9-13所示。算法與程序算法：圖9-13觸動傳感器固定到小車前面當(dāng)機器人小車沒有碰到障礙物時一直前進，當(dāng)碰到障礙物后后退，并向左轉(zhuǎn)向，然后繼續(xù)前進。程序：避障小車的程序，如圖9-14所示。九、作業(yè)圖9-14避障小車程序請利用觸動傳感器做一輛線控小車，使用個觸動傳感器控制小車行走，一個控制向左走，一個控制向右走，還有一個控制向前走。提示：可以用多任務(wù)程序結(jié)構(gòu)，在程

7、序中可以并行連接多條程序，這些程序可以并行運行，并行程序的連接如圖9-15所示。圖9-15并行程序連接提示第9課智能風(fēng)扇1.樂高中型電機軸銷直角連通器軸銷轉(zhuǎn)接件軸銷連接件連接到馬達上5.樂咼鉛塊6.樂咼鉛塊固定在風(fēng)扇底部7.十字軸和軸套8.十字軸固定到中型電機下方9.三孔連接件連接紅色長銷10.智能控制的風(fēng)扇制作完成避障小車搭建圖1.樂高觸動傳感器2.長銷與十字軸固定到傳感器上3.圓梁與黑色圓梁連接4.連接直角圓梁5.制作一個對稱的積木件6.積木件固定到觸動傳感器上7.觸動的前視圖8.直角圓梁9.直角圓梁與長銷連接10.三孔圓梁11.三孔圓梁固定到直角圓梁上12.兩孔圓梁13.兩孔圓梁與直角圓梁連接14.制作一個對稱的直角圓梁并連接15.十字軸16.十字軸與直角