全国青少年机器人等级考试四级

}
//必备函数 在程序运行时，往复执行，通常放置主执行程序 //舵机库功能函数，该函数功能是设定舵机旋转角度，角度范围0°-180°
02
超声波的介绍
Goodmaker创客工作室
器件介绍
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波接收到触发信号后， 模块自动发出8个40kHz的方波，同时开始计时并自动检测是否有信号返回，通 过记录超声波从开始发送到接收到回波的时间间隔，来判断前方障碍物的距离。
编码的红外波。红外遥控器有多种编码方式，最常见的红外遥控器大多使用NEC编码。
红外接收模块：红外接收模块由红外接收头组成，红外接收头是一个一体
化的红外接收电路，包含了红外监测二极管、放大器、滤波器、积分电路、 比较器等。其功能是接收红外信号并还原成发射端的波形信号。红外接收器 接收38kHz左右的红外信号。
//将results的值以十六进制输出
switch(){ case 0xFFA25D;
//如果接收到信号是遥控器的数字1，点亮led灯
{
digitalWrite(ledPin1,HIGH);
break;
} case 0xFF629D;
//如果接收到信号是遥控器的数字2，熄灭led灯Pin1,LOW);
void setup(){ pinMode(ledPin,OUTPUT); irRecv.enableIRIn(); Serial.begin(9600);
}
//必备函数 只执行一次，通常放置程序的初始化语
//启动红外接收功能 enableIRln()红外类库的成员函数：功能是初始化接收器 //初始化串口波特率为9600
示例程序
注释说明：红色本节需掌握，蓝色机器人考级4级基础知识，黑色示例说明
const int TrigPin = 3; const int EchoPin = 2; int distance;
void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(TrigPin,OUTPUT); pinMode(EchoPin,INPUT);
//***************************************** // 功能：巡线模式 // 参数：无 //***************************************** void lineTrack(){
intleftValue = digitalRead(trackLeft); intrightValue = digitalRead(trackRight); analogWrite(leftSpeed,intSpeed); analogWrite(rightSpeed,intSpeed);
const int trackLeft = 11; const int trackRight = 10; ini intSpeed = 110;
//左侧红外传感器DO连接引脚11 //右侧红外传感器DO连接引脚10 //设置小车运行的初始速度
void loop(){ lineTrack();
}
//运行巡线函数
工作电压：5V 有效探测距离：2mm-2.5m 感应角度范围：15° 超声波转接板的作用是为了便于连接和固定超声波传感器。
超声波有四个引脚，分别如下： GND、VCC、Trig（触发引脚）、Echo（接收引脚）
搭设说明
先将超声波传感器连接到转接板；然后用4P数据线将转接板和主控板相连接；
超声波
○ VCC连接到主控板的5V引脚 ○ GND连接到GND引脚 ○ Echo连接到引脚2 ○ Trig连接到引脚3
break;
}
}
irRecv.resume();
}
}
04
红外传感器的介绍
Goodmaker创客工作室
器件介绍
红外传感模块由红外发射管、红外接收管及整形放大电路组成。其工作原理是： 利用红外线对颜色的反射率不一样，将反射信号的强弱转化为电压信号。红外发 射管发射光线到路面，红外光遇到白色则被反射，接收管接收到反射光，经整形 电路后输出低电平；当红外光遇到黑线时则被吸收，接收管没有接收到反射光， 经整形电路后输出高电平。
03
红外遥控器组件的介绍
Goodmaker创客工作室
器件介绍
红外遥控组件分别由红外遥控器和红外接收模块两部分组成。红外遥控器将按键的编码值发送到 红外接收器模块；红外接收器模块接收遥控器的编码值，并将编码值传送给主控板。
红外遥控器：红外遥控器上的每一个按键都有各自的编码，按下按键后，遥控器就会发送对应
示例程序
注释说明：红色本节需掌握，蓝色机器人考级4级基础知识，黑色示例说明
# include <IRemote.h> const int ledPin = 2; const int irPin = 12; IRrecv irRecv(irPin); decode_results results;
//引入红外函数库<IRremote.h> //定义led灯信号引脚 //定义红外接收器信号引脚 //声明一个红外遥控对象irRecv，并初始化引脚为常量irPin //声明一个用于存储接收红外按键值的变量，名为results
红外传感模块的红外发射和接收头受环境光的干扰较大，一般来说，越靠近反射
面，效果越好。
GND
工作电压：3.3-5V 检测反射距离：10-150mm
5V电源
红外传感器有三个引脚，分别如下： GND、VCC、DO（数字引脚） 数字值可通过蓝色十字旋钮调节敏感度
红外传感器
OUT
示例程序
注释说明：红色本节需掌握，蓝色机器人考级4级基础知识，黑色示例说明
外部库的安装。外部库有两种发布方式，常用的发布方式为.zip压缩包，另一种发布方式为库源文件。 类库的使用。系统安装自带库和外部库的使用方法一样，使用时遵循如下三个步骤。 ○ 引用库的头文件 ○ 定义库对象 ○ 使用库函数
类库一般由四个部分组成： ○ 实现类库功能的源代码文件，该文件为C++，后缀为.cpp ○ 类库的头文件，为.h文件后缀的头文件。头文件定义了类库的数据和成员函数。 ○ 示例文件，是演示类库的使用方法，一般放置在类库文件的examples文件夹里。它可以通过选择 菜单“文件”→“示例”，然后选择相应类库的示例文件即可。 ○ keword.txt文件，用于描述类库给Arduino词汇表添加了哪些新的关键词，这样在ArduinoIDE里 输入库的名称或功能函数时，就会显示为彩色字体。
}
void loop(){ digitalWrite(TrigPin,LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(TrigPin,HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TrigPin,LOW); distance = pulseIn(EchoPin,HIGH) ; distance = distance / 58; Serial.print(distance); Serial.println(“cm”); delay(100);
//读取左侧引脚值 //读取右侧引脚值 //设定左侧马达的速度 //设定右侧马达的速度
if ((leftValue == 0) && (rightValue == 0)){ //左右两侧都返回低电平，说明都没有遇到黑线，执行前行函数 forward();
}else if((leftValue == 1) && (rightValue == 0)){ //左侧返回高电平，右侧返回低电平，说明右侧遇到黑线，执行左转函数 while (digitalRead(trackLeft)){ rotateLeft(); delay(5); }
void setup(){ myServo.attach(servoPin);
}
//必备函数 只执行一次，通常放置程序的初始化语句 //舵机库功能函数，该函数功能是告诉arduino将定义的舵机对象myServo连接引脚9
void loop(){ int angle = analogRead(potPin); angle = map(angle,0,1023,0,180); myServo.write(angle); delay(100);
红外遥控模块对应的红外库为IRremote。 该库能接收Sony、飞利浦、NEC和其他 品牌的遥控器信号。
红外接收器有三个引脚，分别如下： GND、VCC、DO
获取红外编码
红外接收模块 红外遥控器
通过简单的代码，打印串口查看遥控中的数字1,2键分别对应的是怎样的串码？
通过串口代码我们可以得知： 遥控器中的数字1键，对应的是：FFA25D 遥控器中的数字2键，对应的是：FF629D
工作电压：3.5-6V 转动范围：0°-180° 扭矩：1.6N.m（电压4.8V时）
舵机有三个杜邦线母口接口，含义分别如下： 褐色连线：GND 红色连线：VCC 黄色连线：信号端
舵机类库
舵机
什么是Arduino类库呢？Arduino类库是操控特定硬件的源程序代码的集合。在Arduino程序中，直 接调用类库中封装的功能函数，就可以直接使用该硬件。有了类库，就可以忽略硬件复杂的底层操作， 把更多的精力放到创意中去。 Arduino类库从安装方式分为三类： ○ 核心库，例如Serial库 ○ 软件安装自带库，例如Servo库等 ○ 外部库，例如IRemote库等
扩展知识
距离换算中的58是如何推导而来的呢？
○ 声音在空气中的速度约340m/s=0.034cm/us ○ 如果测距脉冲宽度是x微秒，距离：0.034*x=0.017*t ○ 1/58≈0.017
pulseIn（）函数的用法： pulseIn(pin,value,timeout); pin：要进行脉冲计时的引脚号 value：要读取的脉冲类型（HIGH或LOW） timeout：可选，指定脉冲计数的等待时间，单位us， 默认值是1s 返回值：脉冲时长，单位us，如果超时返回0
机器人基础技术教学系列
全国青少年机器人等级考试
四空级白普演惠课示程
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目录
知识点：
前言
四级考试纲要
实操搭建：
10
超声波调档风扇
01
舵机的介绍
11 红外遥控变速风扇
02
超声波的介绍
12 红外遥控摇头风扇
03 红外遥控器的介绍
13
人工闸道
04 红外传感器的介绍
void loop(){
//必备函数 在程序运行时，往复执行，通常放置主执行程序
if(irRecv.decode(&results)){
//接收红外数据并赋值给results decode()红外类库的成员函数：如果有数据返回true
Serial.println(results.value,HEX);
示例程序
注释说明：红色本节需掌握，蓝色机器人考级4级基础知识，黑色示例说明
# include < Servo.h> Servo myServo; const int servoPin = 12; const int potPin = A0;
//导入库的头文件 //新建一个舵机对象myServo //设置舵机的连接引脚为12 //设置电位器的连接引脚为A0
}
//超声波的触发引脚连接引脚3 //超声波的接收引脚连接引脚2 //定义全局变量，保存距离 //必备函数 只执行一次，通常放置程序的初始化语句
//必备函数 在程序运行时，往复执行，通常放置主执行程序 //使发出超声波信号接口低电平2us（微秒） //使发出超声波信号接口高电平10us，至少10us //保持发出超声波信号接口低电平 //系统内建函数，用来读取一个引脚的脉冲（HIGH或LOW）时间 //将脉冲时间转化为距离（单位：厘米） //串口输出变量值
14
超声波自动闸道
05
电机的介绍
15
智能小车拼搭
实操搭建：
16 红外自动避障车
06
舵机的使用
17 仿扫地机悬崖躲避车
07 超声波之迎宾招财猫
18
08
遥控小灯
19
巡线小车 红外遥控小车
09
按键调档风扇
Goodmaker创客工作室
01
舵机的介绍
Goodmaker创客工作室
器件介绍
舵机是一种精确定位角度的执行器。舵机由直流电机、减速齿轮组、传感器和控 制电路组成。在微机电系统和航模中舵机常用作基本的输出执行机构。