初级机器人技术与实践第五章：步行机器人的光源跟踪

第五章步行机器人的光源跟踪回顾光敏电阻，其电阻值由光的强弱决定（LDRLightDependentResistor）。BASICStamp的I/O口可以作为输入或输出口：当作为输入口时，它只是静静的监视电路状态。任何大于1.4V的电压都会使其寄存器的值为1。同样的，任何小于1.4V的电压都会使其寄存器的值为0；当作为输出口时，根据指令(HIGH，LOW)可送出高电平（5V）或低电平（0V）信号。BASICStamp仅能够从光敏电阻分压电路中得到光的强度高于还是低于阀值；但通过阻容电路可以确定相对光强。分压电路阻容电路RCTIMESyntax:RCTIME

Pin,State,VariableFunction

MeasuretimewhilePinremainsinState;usuallytomeasurethecharge/dischargetimeofresistor/capacitor(RC)circuit.Pinisavariable/constant/expression(0-15)thatspecifiestheI/Opintouse.Thispinwillbeplacedintoinputmode.Stateisavariable/constant/expression(0-1)thatspecifiesthedesiredstatetomeasure.OncePinisnotinState,thecommandendsandstorestheresultinVariable.Variableisavariable(usuallyaword)inwhichthetimemeasurementwillbestored.拓展光敏电阻里面与光有关的活性元素是CdS（硫化镉）。光线进入陶瓷半导体感光层并激发出自由的载流电子，从而产生了一个与光照强度成反比例的电阻，也就是说光照越弱该电阻越大，光照越强该电阻越小。光敏电阻是一种模拟器件，它的电阻值随着光照强度的变化而连续不断地变化，但光照强度线性变化时，其阻值并不一定线性变化。光源跟踪电路图右左103J该你了试着用0.1uF的电容器代替其中一个0.01uF电容器。看看哪侧的电路在光线明亮的环境下效果更好，是有较大电容器那侧还是有较小电容器的那一侧呢？当环境光线不断变暗时又有什么样的影响呢？你能发现任何能告诉你哪侧电路在比较黑暗的环境下效果更好一些的蛛丝马迹吗，是有较大电容还是有较小电容的那侧呢？ToddlerProgram5.1:

Photoresistor

RCTimeDisplay光源定位调整光敏电阻方向：与步行机器人中心线朝外成45度角，并与水平方向向下成45度角。用一束明亮的手电光让步行机器人随着光线转动。通过测量和比较两个光敏电阻的值让步行机器人发现光源，然后驱动电机转向光源。为了防止步行机器人转动太频繁，引入了DeadBand参量。ToddlerProgram5.2:LightCompass该你了进入并运行程序5.2用一束光照着步行机器人前面，当你移动这个光束时，步行机器人也会跟着移动试图总是面对光束。不再用手电光，用手遮住其中的一个光敏电阻，这时你会发现步行机器人会转圈并总是要离开你手带来的阴影区域。

在一个较暗的环境下，光敏电阻的值和他们之间的差值都会变大。需要增大死区值,让步行机器人在较暗的环境中捕捉微弱的光线变化。光线越暗，需要PAUSE的时间值就越短。如果步行机器人的表现变差，这也许是因为脉冲之间的时间间隔超过了40ms。应对这种现象的第一招是把PAUSE的时间值减小到零。第二招是检查光敏电阻，第一个脉冲后检查右侧的光敏电阻，第二个脉冲后检查左侧的光敏电阻。你可以试着改进程序在挑战课题中来做到这些。用上面的程序在不同的亮度的环境中做实验，测试比较亮的环境和比较暗的环境下的死区值。在亮一些的环境中，死区值可以取得小一些甚至可以为零，在暗一些的环境中死区值则要取大一些。交换程序5.2中第二个和第三个IF….THEN语句的条件，再重新运行程序，这时步行机器人远离光源。光源跟随实现让步行机器人跟随光源只需要对程序5.2做稍微的修改，主要的改变是当RC时间差值落在死区范围内时，在程序5.3将会使步行机器人产生向前的运动，而在5.2中没有产生任何运动。ToddlerProgram5.3:FollowtheLight挑战课题！用手电光引导步行机器人。让光敏电阻向上朝外指