粤教版 (B版)第11课 听话的Arduino机器人综合与测试优秀课件ppt

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听话的Arduino机器人信息技术 五年级上导入新知小瓢虫：Arduino机器人妈妈留下的痕迹小瓢虫妈妈新知讲解新知讲解 Arduino的中文发音可读作“阿杜伊诺”。它最早由欧洲一个开发团队于2005年冬季开发。 团队的主要开发人员喜欢去一家名叫di Re Arduino的酒吧，该酒吧是以1000年前意大利国王Arduino的名字命名的。为了纪念这个地方，他将这块电路板命名为Arduino。目前，Arduino已经从最早的一块开源电路板发展成为一个开源硬件平台。Arduino的来源新知讲解Arduino是一种使用方便、功能强大的开源硬件控制器，其中含有可存储和执行ArduinoScratch程序的微电脑装置。用它做主控器制作的机器人，称为Arduino机器人。Arduino机器人新知讲解Arduino主控器马达驱动装置供电装置超声波测距传感器车体、轮子等结构装置 Arduino机器人不仅仅只是一块主控器，它和所有机器人一样，还需要驱动装置、相应的支撑结构以及外部传感器等设备。 左图展示的是一款常见的小车形态的Arduino机器人，它能实现识别障碍、沿黑线行走等功能。新知讲解新知讲解新知讲解1. 连接硬件 首先把Arduino机器人的主控器与选用的驱动装置、支撑构件以及外部传感器等设备连接起来。如右图，将相关硬件正确地连接到对应的接口。其中USB数据线接口用于与电脑连接并下载程序到主控器。新知讲解新知讲解2. 设置软件USB数据线正确连接至电脑后，在ArduinoScratch软件的“连接”菜单中勾选相应的COM7端口号，确保软件和硬件的正常通信。新知讲解3. 搭建脚本在电脑中应用ArduinoScratch搭建机器人脚本程序，实现让机器人小车前进一秒之后再后退一秒。这样做的原因是什么呢？这样可以帮助我们初步测试机器人各部分连接是否正常。新知讲解效果：启动Arduino机器人程序效果：实现小车重复“前进1秒之后再后退1秒”。值越大机器人移动速度越快新知讲解4. 上传程序用鼠标右键单击“Arduino程序”模块，在弹出的快捷菜单中点击“上传到arduino”，程序便开始上传至Arduino主控器，上传成功后会出现提示。新知讲解思考数字接口和模拟接口有什么区别呢？请观看课本P93回答问题。新知讲解小试牛刀请自己尝试让机器人向前前进一秒之后再后退一秒。新知讲解新知讲解机器人如何识别轨迹和障碍物呢？机器人识别轨迹和障碍物要借助传感器，它们就像机器人的眼睛，不断捕捉外界信息并传回主控器。这里，我们选择轨迹传感器来识别黑线，选择超声波传感器来识别障碍物。新知讲解1. 安装传感器1. 轨迹传感器能区分黑色和白色以及中间过渡的灰色，把它接在模拟接口上，它可以返回一个范围在0~1023之间的值，地面越黑，值越小；底面越白、值越大。2. 我们一般会取白色底面和黑线读值中间值作为比较值，当读取值大于比较值时，认为轨迹传感器位于白色地面，否则认为它处于黑线上。轨迹传感器一般安装在机器人底部，贴近底面。如果使用两个或两个以上轨迹传感器，能更方便、更精确地识别黑线。3. 超声波传感器能检测与前方障碍物之间的距离。新知讲解（1）安装轨迹传感器将两个轨迹传感器安装在小车底部，用数据线将左侧轨迹传感器接在主控器A1口，右侧轨迹传感器接在主控器A2口。注意：线的颜色与接口的颜色要保持对应。新知讲解（2）安装超声波传感器将超声波传感器直接插在主控器超声波接口上。超声波传感器新知讲解2. 搭建脚本Arduino的针脚读取模块。作用：读取数字口针脚的值作用：读取模拟口针脚的值（模拟传感器）作用：读取距离值（超声波传感器）新知讲解2. 搭建脚本机器人的行走靠电机执行程序命令来实现，电机的驱动可以使用“Arduino机器人”模块类的下列模块实现。新知讲解新知讲解效果：启动Arduino机器人程序效果：侦测左侧传感器是否压在黑线上。500为比较值，当读值大于比较值时，认为传感器离开了黑线。新知讲解效果：根据左侧轨迹传感器的返回值，确定其是否离开黑线，如果离开，则让机器人右转。当A1模拟口读取值大于500时，代表左侧轨迹传感器离开了黑线，需要让小车右转回到黑线。新知讲解效果：根据右侧轨迹传感器的返回值，确定其是否离开黑线，如果离开，则让机器人左转，否则让机器人前进。判断右侧传感器是否离开黑线新知讲解效果：根据超声波传感器返回的读取值判断是否抵达障碍物前方，如果抵达则机器人停止，否则机器人沿黑线行走。获取与前方障碍物的距离值，根据其读值是否小于10来判断是否抵达障碍物前方。新知讲解4. 上传、调试程序 用前面的方法将程序上传至Arduino机器人小车的主控器，关闭电源，拔除数据线。 选择平整的桌面或者底面，将小车放置在黑色的轨迹线上，注意轨迹传感器要对准黑线，打开小车电源开关，开始测试。小试牛刀 上面的程序中，机器人小车行走的速度是固定的，如果想调整它的速度，就需要在程序中更改速度值后重新上传程序。怎样更方便地调整小车的速度呢？请你利用主控器上的滑杆传感器实现这一功能。课堂小结了解Arduino机器人的基本硬件连接；了解轨迹传感器的使用；了解超声波传感器的使用；了解Arduino机器人程序的编写；了解Arduino机器人程序的上传。