【ch06】用光敏电阻进行导航

基础机器人制作与编程(第3版)第六讲用光敏电阻进行导航“十三五”职业教育国家规划教材任务一搭建和测试光敏探测电路6.1搭建和测试光敏探测电路如图6.2所示是光敏探测电路原理图，图6.3是光敏探测电路接线图。搭建光敏探测电路6.1搭建和测试光敏探测电路由于光敏电阻的阻值随着光照强弱的变化而变化，故Vo的输出电压也随之改变。当R的阻值增大时，Vo会减小；当R的阻值减小时，Vo会增大。这实际上构成了一个光敏电阳分压器。Vo是将BasicDuino

微控制器的I/0端口作为输入口时检测到的电压。光敏探测电路是如何工作的6.1搭建和测试光敏探测电路先进行一般性检查：1、检查接线和程序录入是否正确。2、确认每个元件都牢固地插接。3、检查电阻颜色。如果无论你是否投一个阴影，输入寄存器的IN3或IN6的值均为0，此时进行如下检查：1、如果房间微暗，建议增加光的亮度。2、如果房间较亮，必须把手捂住光敏电阻的采光面才能使寄存器的值从1变为0，则可以用低阻值的电阻代替2K2电阻，如可以尝试使用1k2电阻(棕-黑-红)。光敏电阻分压器排错任务二行走和躲避阴影6.2行走和躲避阴影例程：RoamingWithPhotoresistorDividers.bs2。1、打开程序RoamingWithWhiskers.bs2，将其另RoamingWithPhotoresistorDividers.bs2。2、按如图6.5所示对程序进行修改。3、重新接通BasicDuino微控制器的电源。4、运行并测试程序。5、验证当用手在光敏电阻上投一个阴影时，机器人能否避开阴影。6、修改程序注释，使注释符合光敏电阻分压器的行为。创业环境对创业的影响任务三更易于响应的阴影控制机器人6.3更易于响应的阴影控制机器人一个有趣的控制机器人的方法是让机器人处在正常的光亮环境下，!然后让它跟随你在光敏电阻上方制造的阴影行走，这是一种引导机器人运动的简便方法简单的阴影控制机器人1、输入、保存并运行程序ShadowGuidedBoeBot.bs2。2、用手投阴影到光敏电阻上。3、仔细分析这个程序，充分理解程序是怎样工作的。该程序很简单，但功能非常强大。例程：ShadowGuidedBoeBot.bs2任务四从光敏电阻中得到更多的信息6.4从光敏电阻中得到更多的信息电容器是存储电荷的电路基本元件。电容器存储了多少电荷通常用法拉(F)来表示，1F是一个非常大的值，在实际电路中并不实用。本任务所使用的电容器存储的电荷量是百万分之几法拉。如图6.7所示是0.01pF电容器的电路符号和电容器的实物图，电容器上的103表示它的电容值。电容器简介6.4从光敏电阻中得到更多的信息1、断开BasicDuino微控制器的电源。2、参照图6.8和图6.9完成两个RC光敏探测电路的实际接线。重新搭建光敏探测电路6.4从光敏电阻中得到更多的信息与电容通过光敏果通过编程改变I/0端口使其仅监测电压，则电容会通过光敏电阻放电。电阻放电时，其两端电压逐渐衰减，IN6检测到电压降到1.4V所用的时间取决于光敏电阳阳值的大小。如果外界光线比较弱，光敏电阻的阻值较大，则电容需要较长的时间放电;如果外界光线非常强，光敏电阻的阻值较小，则由于它阻止电流的能力很弱，电容会很快失去电荷。PC衰减时间6.4从光敏电阻中得到更多的信息可以通过编程使BasicDuino微控制器先给电容充电，再测量电容两端电压衰减到1.4V所用的时间。测得的衰减时间可以用来表征光敏电阻的阻值，阻值又可以反映光敏电阻探测到的光的强弱。测量PC衰减时间6.5更易于响应的阴影控制机器人调节光敏电阻的角度，使它能够找到手电筒光束。提示:如果光敏电阻的采光面指向机器人前方5.1cm处，则本任务会完成得最好。如图6.11所示，调节光敏电阻的采光面使其指向机器人前面5.1cm处。用手电简光束引导机器人行走在编程使机器人朝着手电筒光束运动之前，必须知道机器人前方有无手电筒光束，以及对应的机器人光敏电阻输出的时间区别。测试光敏电阻对手电筒光束的响应任务五用手电简光束引导机器人行走6.5更易于响应的阴影控制机器人调节光敏电阻的角度，使它能够找到手电筒光束。提示:如果光敏电阻的采光面指向机器人前方5.1cm处，则本任务会完成得最好。如图6.11所示，调节光敏电阻的采光面使其指向机器人前面5.1cm处。用手电简光束引导机器人行走在编程使机器人朝着手电筒光束运动之前，必须知道机器人前方有无手电筒光束，以及对应的机器人光敏电阻输出的时间区别。测试光敏电阻对手电筒光束的响应任务六向光源移动6.6向光源移动如果光敏电阻的聚光表面向上并向外，则本任务的完成效果最好。调节光敏电阻聚光表面的指向，使其方向为向上并向外，如图6.12所示。重新调节光敏电阻6.6向光源移动使机器人向亮光移动的程序设计思路是：当两侧光敏电阻的测量结