【ch06】用光敏電阻進行導(dǎo)航

基礎(chǔ)機器人制作與編程(第3版)第六講用光敏電阻進行導(dǎo)航“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材任務(wù)一搭建和測試光敏探測電路6.1搭建和測試光敏探測電路如圖6.2所示是光敏探測電路原理圖，圖6.3是光敏探測電路接線圖。搭建光敏探測電路6.1搭建和測試光敏探測電路由于光敏電阻的阻值隨著光照強弱的變化而變化，故Vo的輸出電壓也隨之改變。當(dāng)R的阻值增大時，Vo會減??；當(dāng)R的阻值減小時，Vo會增大。這實際上構(gòu)成了一個光敏電陽分壓器。Vo是將BasicDuino

微控制器的I/0端口作為輸入口時檢測到的電壓。光敏探測電路是如何工作的6.1搭建和測試光敏探測電路先進行一般性檢查：1、檢查接線和程序錄入是否正確。2、確認(rèn)每個元件都牢固地插接。3、檢查電阻顏色。如果無論你是否投一個陰影，輸入寄存器的IN3或IN6的值均為0，此時進行如下檢查：1、如果房間微暗，建議增加光的亮度。2、如果房間較亮，必須把手捂住光敏電阻的采光面才能使寄存器的值從1變?yōu)?，則可以用低阻值的電阻代替2K2電阻，如可以嘗試使用1k2電阻(棕-黑-紅)。光敏電阻分壓器排錯任務(wù)二行走和躲避陰影6.2行走和躲避陰影例程：RoamingWithPhotoresistorDividers.bs2。1、打開程序RoamingWithWhiskers.bs2，將其另RoamingWithPhotoresistorDividers.bs2。2、按如圖6.5所示對程序進行修改。3、重新接通BasicDuino微控制器的電源。4、運行并測試程序。5、驗證當(dāng)用手在光敏電阻上投一個陰影時，機器人能否避開陰影。6、修改程序注釋，使注釋符合光敏電阻分壓器的行為。創(chuàng)業(yè)環(huán)境對創(chuàng)業(yè)的影響任務(wù)三更易于響應(yīng)的陰影控制機器人6.3更易于響應(yīng)的陰影控制機器人一個有趣的控制機器人的方法是讓機器人處在正常的光亮環(huán)境下，!然后讓它跟隨你在光敏電阻上方制造的陰影行走，這是一種引導(dǎo)機器人運動的簡便方法簡單的陰影控制機器人1、輸入、保存并運行程序ShadowGuidedBoeBot.bs2。2、用手投陰影到光敏電阻上。3、仔細分析這個程序，充分理解程序是怎樣工作的。該程序很簡單，但功能非常強大。例程：ShadowGuidedBoeBot.bs2任務(wù)四從光敏電阻中得到更多的信息6.4從光敏電阻中得到更多的信息電容器是存儲電荷的電路基本元件。電容器存儲了多少電荷通常用法拉(F)來表示，1F是一個非常大的值，在實際電路中并不實用。本任務(wù)所使用的電容器存儲的電荷量是百萬分之幾法拉。如圖6.7所示是0.01pF電容器的電路符號和電容器的實物圖，電容器上的103表示它的電容值。電容器簡介6.4從光敏電阻中得到更多的信息1、斷開BasicDuino微控制器的電源。2、參照圖6.8和圖6.9完成兩個RC光敏探測電路的實際接線。重新搭建光敏探測電路6.4從光敏電阻中得到更多的信息與電容通過光敏果通過編程改變I/0端口使其僅監(jiān)測電壓，則電容會通過光敏電阻放電。電阻放電時，其兩端電壓逐漸衰減，IN6檢測到電壓降到1.4V所用的時間取決于光敏電陽陽值的大小。如果外界光線比較弱，光敏電阻的阻值較大，則電容需要較長的時間放電;如果外界光線非常強，光敏電阻的阻值較小，則由于它阻止電流的能力很弱，電容會很快失去電荷。PC衰減時間6.4從光敏電阻中得到更多的信息可以通過編程使BasicDuino微控制器先給電容充電，再測量電容兩端電壓衰減到1.4V所用的時間。測得的衰減時間可以用來表征光敏電阻的阻值，阻值又可以反映光敏電阻探測到的光的強弱。測量PC衰減時間6.5更易于響應(yīng)的陰影控制機器人調(diào)節(jié)光敏電阻的角度，使它能夠找到手電筒光束。提示:如果光敏電阻的采光面指向機器人前方5.1cm處，則本任務(wù)會完成得最好。如圖6.11所示，調(diào)節(jié)光敏電阻的采光面使其指向機器人前面5.1cm處。用手電簡光束引導(dǎo)機器人行走在編程使機器人朝著手電筒光束運動之前，必須知道機器人前方有無手電筒光束，以及對應(yīng)的機器人光敏電阻輸出的時間區(qū)別。測試光敏電阻對手電筒光束的響應(yīng)任務(wù)五用手電簡光束引導(dǎo)機器人行走6.5更易于響應(yīng)的陰影控制機器人調(diào)節(jié)光敏電阻的角度，使它能夠找到手電筒光束。提示:如果光敏電阻的采光面指向機器人前方5.1cm處，則本任務(wù)會完成得最好。如圖6.11所示，調(diào)節(jié)光敏電阻的采光面使其指向機器人前面5.1cm處。用手電簡光束引導(dǎo)機器人行走在編程使機器人朝著手電筒光束運動之前，必須知道機器人前方有無手電筒光束，以及對應(yīng)的機器人光敏電阻輸出的時間區(qū)別。測試光敏電阻對手電筒光束的響應(yīng)任務(wù)六向光源移動6.6向光源移動如果光敏電阻的聚光表面向上并向外，則本任務(wù)的完成效果最好。調(diào)節(jié)光敏電阻聚光表面的指向，使其方向為向上并向外，如圖6.12所示。重新調(diào)節(jié)光敏電阻6.6向光源移動使機器人向亮光移動的程序設(shè)計思路是：當(dāng)兩側(cè)光敏電阻的測量結(jié)