【仿真】掌控板水平仪

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水平仪是一种测量相对于水平位置的倾斜角、平面度和直线度等常用工具

2020年5月13日，编程软件mPython又更新了！

仅仅4天时间，版本从0.3.6升级为0.3.10版，

编程软件mPython功能越来越强大了，仿真界面越来越丰富。

今天利用mPython仿真功能，分享一个仿真掌控板水平仪。

一、知识库：

1、认识三轴加速计原理

2、明白如何读取三轴加速计的数值

3、理解数学知识映射对应的关系

二、学一学

1、三轴加速计工作原理

      加速度传感器能够测量由于重力引起的加速度，传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。掌控板上的加速度计可测量加速度，测量范围为 -2g 到 +2g 之间。掌控板的测量沿3个轴，每个轴的测量值是正数或负数，正轴越趋近重力加速度方向，其数值往正数方向增加，反之往负数方向减小。

上图说明：X - 掌控板向前和向后倾斜；Y - 掌控板向左和向右倾斜；Z - 掌控板上下翻转。

平放桌面 --(0,0,-1)；

翻转平放桌面 --(0,0,1)；

掌控板下板边直立与桌面 --(1,0,0)；

掌控板左板边直立与桌面 --(0,1,0);

仿真模式下 读取三轴加速计的数值（-2,2）

2、进入仿真界面，点击声音传感器或者光线传感器图标，左侧显示五个滑竿，依次是：X、Y、Z、声音、光线当调节滑竿X轴滑竿位置，小球在屏幕中上下运动，当调节滑竿Y轴滑竿位置，小球在屏幕中左右运动运动，
当调整小球位置处于（63,31）时，红灯点亮，掌控处于水平位置，实现水平仪的功能。

说明：
在绘制实心圆的时候，
x坐标值-----Y轴加速度数值，即左右方向；
y坐标值-----x轴加速度数值，即上下方向。

三、想一想

如何用掌控板制作一个灯光结合智能水平仪？

四、练一练

（一）绘制运动轨道——空心圆

1.在指令模块区添加 显示块，绘制空心圆工；

2、绘制空心圆，圆心（63.31），半径：20；

（二）绘制地球图像——实心圆；

1.指令模块区，显示绘图工具，绘制实心圆，圆心（x，y），半径：15 ；

2.在指令模块区添加数学块

将加速计的X或Y运动的数值映射取整，确定实心小球的运动位置，

Y轴加速度数值（-2,2）——小球x坐标：（0-127）；

X轴加速度数值（-2,2）——小球y坐标：（0-63）；

（三）判断水平仪是否在中心位置

1.在指令模块区添加 逻辑块

2.当X1=x;Y1=y时，小球正好处于（63,31）时，红灯点亮，

掌控处于水平位置，实现水平仪的功能。

（四）掌控板水平仪主程序

五、做一做：
设计一个两个圆环重叠表示水平的作品

六、视频回放

康老师仿真系列

谢谢

好会玩

gada888 发表于 2020-5-29 22:06
好会玩

谢谢

实用

df张zjm 发表于 2020-7-13 20:59
实用

谢谢