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micro:bit造物粒子(基于Mind+)10— 自平衡仪

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本帖最后由 Vico 于 2018-7-25 09:37 编辑

经过前面这么多个项目的学习,你是不是对micro:bit已经了如指掌了呢?来挑战一下吧。
在这一章节的内容学习中,运用micro:bit主控板和传感器,制作出非常炫酷好玩的作品!

麦克的故事
麦克发现,你本来把手机拿在手里时是竖着的,将它转90度,页面就跟随你的重心自动旋转,也就是说页面也转了90度,这是一项极具人性化的设计。这是怎么做到的呢?
这节课的项目我们就是要来模拟这样的功能哦!
所需元件
1×micro:bit主控板
截图201807231416037200.png

1×micro:bit扩展板
截图201807231416181546.png

1×  舵机(伺服机构)
截图201807231417001161.png
1×  MicroUSB 连接线

截图201807231417111392.png

实现功能
通过编写程序,将程序烧录至板子后,可以让舵机(伺服机构)指针保持指向竖直上方,如果舵机上面支撑某个物体的话,那么物体始终保持竖直向上。
什么是重力加速度?
地球表面附近的物体因受重力产生的加速度叫做重力加速度,也叫自由落体加速度,用g表示。
重力加速度可以做些什么呢?
Micro:bit自带加速度计,能实时检测姿态,从而控制舵机指针一直指向正上方。

Micro:bit可以检测X,Y,Z三个方向的重力加速度,其中X沿着左右方向,Y沿着前后方向,Z垂直于板,沿着上下方向。本项目中主要检测X轴上的重力加速度。

截图201807231420147161.png
当主板平放在桌面上时,micro:bit只受到竖直方向上的重力(Z轴),所以X,Y都接近于0。
而当板子产生左右倾斜时,X的数值会发生变化。向左侧倾斜则X为负值,反之为正值。

所以我们可以通过获取micro:bit的倾斜角度,控制舵机旋转一个反向的角度,让舵机的指针一直朝上。

硬件连接
将舵机(伺服机构)与micro:bit的P0号接口相连接。
截图201807231421524034.png
编写程序
STEP1:获取X轴的加速度
X,Y,Z轴的数值可以在功能模块“输入”下找到。
截图201807231423179599.png

加速度传感器的数值范围在-1023~1023之间变化,你可以通过显示模块来查询变化范围。

截图201807231425289535.png

左右倾斜观察板子的反应

截图201807231426289042.png     截图201807231426409241.png

STEP2:数据处理
当micro:bit板子向左倾斜时,加速度传感器的X方向会产生一个负向的输出值,舵机(伺服机构)需要向右转动来抵消这个角度。
需要用到映射模块,将加速度X轴的值(-1023~1023),映射到舵机(伺服机构)的转动角度(0~180)。映射之后,当micro:bit板子平放在桌面(桌面是水平的)时,舵机(伺服机构)角度为90度。


  
0
  
90
180
-1023
0
1023


截图201807231429323660.png

STEP2:伺服舵机执行,在“扩展”中找到“执行器”模块,并且选中“舵机模块”:

截图201807231430428348.png

放入“循环执行”中,与“映射模块”嵌套如下:

截图201807231431189334.png

STEP3:结构制作
用双面胶将舵机(伺服机构)和扩展板固定起来,使两者保持相对静止。

截图201807231437472153.png

实验效果
          截图201807231511133264.png

能力提升
尝试使用micro:bit自带的电子罗盘功能制作一个指南针。


截图201807231511403081.png












rzyzzxw  版主

发表于 2018-7-23 15:22:20

很棒的思路。
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平淡中的幸福  见习技师

发表于 2018-7-23 18:13:02

必须 先手动校准 是microbit的硬伤
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znzhou  初级技师

发表于 2018-7-23 20:40:43

平淡中的幸福 发表于 2018-7-23 18:13
必须 先手动校准 是microbit的硬伤

我记得关于指南针的程序只有下载后第一次运行才需要校准吧
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Vico  初级技师
 楼主|

发表于 2018-7-23 23:21:15

平淡中的幸福 发表于 2018-7-23 18:13
必须 先手动校准 是microbit的硬伤

这算是一种保险措施吧~其实校准还算简便
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微笑的rockets  NPC

发表于 2018-7-25 17:11:36

这个好玩,可以直观的显示重力加速度的方向。可以试着增加到三个舵机,看看是不是可以做一个平衡?
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Vico  初级技师
 楼主|

发表于 2018-7-31 11:10:54

微笑的rockets 发表于 2018-7-25 17:11
这个好玩,可以直观的显示重力加速度的方向。可以试着增加到三个舵机,看看是不是可以做一个平衡? ...

可以有,一个手持云台就出来了
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gada888  版主

发表于 2018-9-1 16:13:27

看看三轴怎么工作的
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