初中九年級信息技術(shù)奔向光明-亮度傳感器的應(yīng)用和條件控制

奔向光明——亮度傳感器的應(yīng)用和條件控制任務(wù)導(dǎo)航

當(dāng)人們在黑暗中行走時(shí)，如果有一點(diǎn)點(diǎn)亮光，一定會(huì)感到非常興奮，因?yàn)檫@一定是朋友在等待你。本課，我們將讓機(jī)器人通過亮度傳感器獲取環(huán)境光線的信息，讓機(jī)器人朝著光線強(qiáng)的方向行走。

1、亮度傳感器的檢測

亮度傳感器是能力風(fēng)暴機(jī)器人的視覺傳感器之一，通過亮度傳感器，機(jī)器人可以感覺周圍環(huán)境的光線強(qiáng)弱。智多星步驟1：在流程圖編輯界面中，將“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊添加到流程圖中。步驟2：從“傳感器模塊庫”中拖入兩個(gè)“亮度檢測”模塊，置于永遠(yuǎn)循環(huán)的控制中。步驟3：從“執(zhí)行器模塊庫”中拖入“顯示”模塊，置于永遠(yuǎn)循環(huán)控制中的“亮度檢測”模塊的后面。步驟4：從“執(zhí)行器模塊庫”中拖入“延時(shí)等待”模塊，置于永遠(yuǎn)循環(huán)控制中的“顯示”模塊的后面。

步驟5：從“程序模塊庫”中拖入“結(jié)束”模塊，置于程序的結(jié)尾，構(gòu)成亮度檢測程序，如圖6.1所示。步驟6：在第一個(gè)“亮度檢測”模塊上右擊，在彈出的“亮度檢測模塊”對話框中將亮度變量設(shè)置為“亮度變量一”，在方式選擇框中選擇“左”，表示將左亮度傳感器的亮度檢測值存放在“亮度變量一”中，相應(yīng)的代碼表示為photo_1=photo(1)。圖6.1亮度檢測程序步驟7：在第二個(gè)“亮度檢測”模塊上右擊，在彈出的“亮度檢測模塊”對話框的方式選擇框中選擇“右”，將亮度變量設(shè)置為“亮度變量二”，表示將右亮度傳感器的亮度檢測值存放在“亮度變量二”中，相應(yīng)的代碼表示為photo_2=photo(2)。

變量的選擇：在圖6.1所示的“亮度檢測模塊”對話框中單擊“亮度變量一”按鈕，會(huì)出現(xiàn)“變量百寶箱”對話框，如圖6.2所示。單擊“亮度變量二”，我們可以看到“亮度變量二”后面有一把小鑰匙，表示這個(gè)變量被選中，單擊“確認(rèn)”按鈕，此時(shí)可將“亮度變量一”改為“亮度變量二”。

智多星注意：圖6.2中灰色的傳感器按鈕圖標(biāo)是在“亮度檢測”模塊中不可選用的傳感器變量。圖6.2“變量百寶箱”對話框步驟8：右擊“顯示”模塊，并在彈出的“顯示模塊”對話框中設(shè)置顯示內(nèi)容，即顯示“亮度變量一”和“亮度變量二”的值。①在“顯示模塊”對話框中單擊“引用變量”復(fù)選框。②在隨后彈出的“變量百寶箱”對話框中選擇“亮度變量一”，單擊“確認(rèn)”按鈕。③在編輯后的“顯示模塊”對話框中單擊“確定”按鈕，如圖6.3所示。圖6.3“顯示”模塊的設(shè)置步驟9：通過“延時(shí)等待”模塊設(shè)置適當(dāng)?shù)难訒r(shí)時(shí)間。

延時(shí)等待時(shí)間決定了檢測的周期，延時(shí)等待時(shí)間過長機(jī)器人顯得反應(yīng)遲鈍，延時(shí)等待時(shí)間太短可能看不清LCD顯示屏輸出的檢測值。我們可以通過多次調(diào)試，確定合適的延時(shí)時(shí)間，例如此處設(shè)置的延時(shí)時(shí)間為0.2秒。步驟10：在仿真環(huán)境中單擊“環(huán)境編輯”欄中的“光源”按鈕，在彈出的快捷菜單中選擇“添加”命令，然后在機(jī)器人場地的適當(dāng)位置單擊，實(shí)現(xiàn)光源的位置設(shè)置，如圖6.4所示。圖6.4在場地中設(shè)置光源通過觀察機(jī)器人放置在不同位置時(shí)的亮度檢測值，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律，亮度傳感器檢測的亮度取值范圍為0到255之間的整數(shù)，機(jī)器人距離光源越近，檢測數(shù)值越??；機(jī)器人距離光源越遠(yuǎn)，檢測數(shù)值越大。2、機(jī)器人追光本項(xiàng)目的要求是當(dāng)把機(jī)器人置于光源照射范圍內(nèi)的較暗處時(shí)，機(jī)器人能夠自動(dòng)地朝光源處行走，并能夠在距離光源一定的距離處停下，如圖6.5所示。智多星(a)機(jī)器人追光的初始狀態(tài)(b)機(jī)器人距光源較近時(shí)停下

圖6.5機(jī)器人追光步驟1：用亮度檢測程序確定機(jī)器人追光停下時(shí)的亮度檢測值。在本項(xiàng)目中，我們假設(shè)當(dāng)檢測值不大于61時(shí)讓機(jī)器人停下。步驟2：在流程圖編輯區(qū)拖入以下模塊，構(gòu)成如圖6.6所示的流程圖程序。圖6.6機(jī)器人追光程序及設(shè)置說明1、“條件循環(huán)”模塊的設(shè)置“條件循環(huán)”模塊可以控制程序執(zhí)行的順序。當(dāng)循環(huán)條件成立時(shí)執(zhí)行循環(huán)體的內(nèi)容；否則退出循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)體后面的程序內(nèi)容。在“條件循環(huán)”模塊上右擊，可以設(shè)置循環(huán)條件，具體的操作過程如圖6.7所示。圖6.7“條件循環(huán)”模塊的設(shè)置2、“條件判斷”模塊的設(shè)置使用“條件判斷”模塊，可以控制當(dāng)條件成立時(shí)執(zhí)行“左轉(zhuǎn)”模塊，然后執(zhí)行“前進(jìn)”模塊；否則執(zhí)行“右轉(zhuǎn)”模塊，然后執(zhí)行“前進(jìn)”模塊。在“條件判斷”模塊上右擊，可以設(shè)置判斷條件，如圖6.8所示，條件設(shè)置與“條件循環(huán)”模塊條件設(shè)置的方法相同。圖6.8“條件判斷”模塊的設(shè)置知識著陸

1、亮度檢測值是0到255之間的整數(shù)，它與亮度之間的關(guān)系是光線越強(qiáng)檢測值越?。还饩€越弱，檢測值越大。2、檢測程序是各種傳感器檢測的工具，不同傳感器檢測程序中的檢測函數(shù)雖然不同，但是程序的基本結(jié)構(gòu)是相同的。3、“條件循環(huán)”模塊是判斷條件成立時(shí)執(zhí)行循環(huán)的控制模塊，“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊是將條件設(shè)置為永遠(yuǎn)成立的控制模塊，是“條件循環(huán)”模塊的特例?！皸l件判斷”模塊是控制程序根據(jù)條件成立與否，執(zhí)行不同程序內(nèi)容的控制模塊。視野拓展

微型機(jī)器人簡介微型機(jī)器人是機(jī)器人應(yīng)用的重要領(lǐng)域，如圖6.9所示的微型內(nèi)窺機(jī)器人是多年前由上海交通大學(xué)研制成功的。它可以在人體血管內(nèi)移動(dòng)，用于疾病的檢測等。如圖6.10所示的昆蟲機(jī)器人重量僅有4.3