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(jì)試用了各傳感器后想設(shè)計(jì)一個(gè)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(cè)量速度普遍很快,假使人為有意識(shí)地變更某個(gè)物理量,被測(cè)量后能做出回響,這個(gè)'測(cè)量'過(guò)程就可以說(shuō)是'操作',過(guò)程.而需要頻繁地測(cè)量-回響的裝置中,嬉戲機(jī)是一個(gè)適合的選項(xiàng).所購(gòu)器材中超聲波測(cè)距傳感器是對(duì)比好操縱測(cè)量結(jié)果的,而手持障礙物前后移動(dòng)變更距離的動(dòng)作與打球有幾分好像,便擬定了'模擬乒乓球'的課題.所購(gòu)器材中8*8點(diǎn)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(gè)相鄰點(diǎn),在點(diǎn)陣第一與第八行左右移動(dòng),實(shí)時(shí)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(gè)亮點(diǎn),在其次至七行運(yùn)動(dòng).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(guò)程.之后便是編程與傳感器的調(diào)試.二、

測(cè)驗(yàn)過(guò)程先按8*8點(diǎn)陣規(guī)矩接線,操縱各行、列的接口按依次放入一個(gè)數(shù)組中,以便調(diào)用.超聲波模塊正常接線,留神點(diǎn)陣16個(gè)接口、兩個(gè)超聲波模塊各4個(gè)接口超過(guò)20個(gè)接口總數(shù),那么兩個(gè)超聲波模塊共用火線、地線與Trig接口,即并聯(lián)與一個(gè)Trig信號(hào)同時(shí)操縱兩個(gè)模塊放射超聲波脈沖.由于兩個(gè)模塊分別測(cè)距,Echo接口不能共用,那么去掉一個(gè)點(diǎn)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(hào)放射超聲波,模塊采納回波后發(fā)出Echo信號(hào),記錄Trig發(fā)出與Echo采納的時(shí)間差,結(jié)合聲速即可測(cè)量.考慮到實(shí)際操作時(shí)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(duì)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(wú)識(shí)別,精度分別為0.1cm與0.2cm.超聲波模塊精度帶來(lái)測(cè)量值波動(dòng)會(huì)使球拍顯示在手持障礙物處于位置判定距離臨界處時(shí)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(cè)量波動(dòng)幅度以盡量裁減影響.實(shí)際位置判定間隔距離設(shè)定為2cm.顯示功能設(shè)計(jì)思路采用放射一次Trig信號(hào),完成兩個(gè)球拍的距離測(cè)量與定位即顯示一次球拍與球的方法.綜合測(cè)量與顯示過(guò)程,每一次顯示約為40ms,即位置判定變更球拍位置的時(shí)間間隔.若每一次顯示球均移動(dòng)一格對(duì)人的回響來(lái)說(shuō)太快.解決方法為屢屢顯示后球再移動(dòng)一格.盡管單次測(cè)量時(shí)間短會(huì)展現(xiàn)來(lái)不及回響的處境,每一格球的運(yùn)動(dòng)都有屢屢操縱球拍的機(jī)遇,使球的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于球拍不會(huì)太快,提升操作性.實(shí)際設(shè)定為顯示三次球運(yùn)動(dòng)一格.

實(shí)際操作中,由于超聲波模塊測(cè)距的波動(dòng),球拍位置的判定會(huì)展現(xiàn)波動(dòng)而造成操作不便.讀取測(cè)距結(jié)果可知兩種模塊的波動(dòng)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(dòng)的影響.從程序設(shè)計(jì)本身入手有兩種方法.一種方法是計(jì)算此次距離測(cè)量值與上次測(cè)量值的差,若小于0.2cm那么球拍位置不變動(dòng).這種方法對(duì)玩家來(lái)說(shuō)會(huì)明顯感到球拍回響遲鈍.由于手部的輕微動(dòng)作與抖動(dòng)球拍位置的波動(dòng)仍有存在,但體感上較改動(dòng)之前明顯裁減.另一種方法每次位置判定均屢屢測(cè)量取平均值以裁減波動(dòng)影響.實(shí)際編程中采用連續(xù)三次測(cè)距取平均.這次改動(dòng)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(dòng)處境也明顯裁減.目前來(lái)看針對(duì)球拍位置波動(dòng)引起操作不便的問(wèn)題,對(duì)比前后測(cè)量值以擯棄測(cè)距波動(dòng)影響與屢屢測(cè)量取平均的方法均可解決,就編寫(xiě)程序的繁雜度來(lái)說(shuō)屢屢測(cè)量取平均的方法更為簡(jiǎn)樸.三、

結(jié)果和分析目