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最炫海盗船

本例程为在原有4WD海盗船的基础上，用红外测距传感器替换了超声波传感器。功能上增加了MP3语音播放模块和灯带的效果。使得海盗船的应用更加的丰富。为体现改造的循序渐进，我们将改造过程分为以下四个步骤。同时对常用的灯带，MP3模块，红外测距模块的使用方法和注意事项做了整理和说明。希望能对大家有所帮助。

视频效果

改造步骤

Step１．灯带的焊接与测试。

Step２．MP3模块测试。

Step３．红外距离传感器测试

Step 4. 硬件的总装和程序的调试

总硬件清单

１．Pirate 4WD 机器人移动平台　　　　　　　　　 x1

２．Romeo BLE 微控制器 (DFR0305) 　 x1

３．DF05BB 标准舵机 (SER0020) 　 x1

4．磁性 Micro-USB线 (FIT0351-OE) 　 x1

5．杜邦线 (10根) (FIT0030) 　　 x1

6．炫彩 WS2812 LED灯带　　　　　　　　　　　　 x1

7．DFPlayer Mini 播放器模块　　　　　　　　　　　 x1

8．红外距离传感器SHARP 2Y0A21　　　　　　　　　　x1

备注：海盗船套件包含以上１～5项硬件。其中6,7,8改造所需硬件。

【Step1. RBG灯带的焊接与测试】

以三颗LED灯为一组对灯带进行裁剪。

拼接时留意选取灯带的正确方向

焊接，并用热熔胶封闭接口（防水）

焊接后的效果

对灯带编号

从灯带上与控制板连接的第一颗LED算起，每三颗LED灯编为一组记作LEDs_0, 依次为LEDs_1, LEDs_2。

电路连线图：

测试程序下载

需导入灯带的库文件 Adafruit_NeoPixel.zip

灯带程序相关语句分析

语句1 ：Color(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)

说明：显示灯珠的颜色（三个参数分别表示红，绿，蓝三色的亮度；取值范围是（0~255））如表示

红色：Color(255，0，0);

蓝色: Color(0,0,255);

紫色：Color(255,0,255); 为蓝色和红色的混合

语句2：setPixelColor(uint16_t n, uint32_t c)

说明：设置某一颗灯珠的颜色，其中n为灯珠的编号（第一颗灯珠为0，按顺序依次为1，2，3....）， c为灯珠的颜色参数，即Color(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)

测试效果

通过改变测试程序loop()中colorwipe()函数中的颜色参数c。来控制灯带颜色的改变。

例：

如果想使灯带显示红色，则

void loop(){

colorWipe(Color(255，0，0), 50);

clear(100);}

小结：

在本段灯带的程序中，看似挺多行的代码。仔细一分析，会发现其他的语句都是为了在ｌｏｏｐ中执行colorWipe(strip.Color(255, 255, 0),50)；即使灯带显示某一特定的颜色这一功能服务的。

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精彩评论(9)

Boris_Liu 中级技师
楼主|

发表于 2015-8-4 10:50:40

本帖最后由 Boris_Liu 于 2015-8-4 11:39 编辑

【Step2. MP3模块的测试】

在使用MP３模块时需要注意两个地方。一是用虚拟串口这一工具，避免使用Ｄ０和Ｄ１串口。二是MP3音频的存放位置和命名方法。我们将在代码回顾中进行具体说明。
电路原理图

最炫海盗船图1

测试程序 测试时需导入mp3模块库 DFPlayer_Mini_Mp3.zip

#include <SoftwareSerial.h>

#include <DFPlayer_Mini_Mp3.h>

SoftwareSerial mySerial(2,3);

void setup()

{ mySerial.begin (9600);

mp3_set_serial (mySerial); //set Serialfor DFPlayer-mini mp3 module

mp3_set_volume (15);

}

void loop()

{　mp3_play (7);

delay (500);

mp3_play (1);

delay(1000);

}

代码回顾

代码：#include <SoftwareSerial.h>

　　 SoftwareSerial mySerial(2,3); // RX , TX

作用：调用“虚拟串口”库。使D2,D3口作为RX和TX进行UART通讯。

说明：对于RoMeo BLE控制板，在进行程序下载和蓝牙通讯时。其D0(DX) , D1(TX)端口会被占用。而DFPLayer mini模块如果是通过UART通讯方式工作的话，若也接入DO（DX）, D1(TX)串口，则会出现程序无法通过USB端口烧写的情况。连接蓝牙也会出现同样的问题。

为此，我们在这里用了虚拟串口“SoftWareSerial”这一Arduino扩展库。SoftwareSerial库能让任意的数字I/O口进行串行通信。

代码：mySerial.begin (9600);

　　 mp3_set_serial (mySerial);

作用：设置波特率，为MP3模块配置UART串口。

说明：这里的mySerial 由前面的设定语句 SoftwareSeial mySerial(2,3); 配置，该模拟串口的名字可以自行定义。

代码：mp3_play (7);

作用：播放SD卡根目录中，MP3文件下，格式名为0007***的MP3文件

说明：

一．存放位置

　　　音频文件应该放在“MP3”'它坐落在TF卡的根目录'文件夹中

二．音频文件的命名方法

ｍｐ３文件命名需要是4位数字，例如"0001.mp3"，放置在ｍｐ３文件夹下。如需中英文命名，可以添加在数字后，例如"0001hello．mp3"或者"0001后来.mp3"。

小结

在MP3模块的测试程序中，看似挺多行的代码。仔细一分析，会发现其他语句都是为了在ｌｏｏｐ中执行mp3_play (7)；即播放某一段ｍｐ３语音服务的。

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Boris_Liu 中级技师
楼主|

发表于 2015-8-4 10:59:07

本帖最后由 Boris_Liu 于 2015-8-4 11:39 编辑

【Step3. 红外线距离传感器的测试】

测试代码下载

。红外传感器接入A6。

电路图：

代码回顾

函数： uint16_t get_distance (uint16_t value) {

if (value < 30)

value = 30;

return (((67870.0 / (value - 3.0)) - 40.0)/10);

}

作用：将红外线传感器中传回的模拟量转化为距离。在本款传感器的有效测量距离内10~80cm。模拟量转距离的公式为： Distance(cm)=(((67870.0 / (value - 3.0)) - 40.0)/10)；

小结

在红外测距模块测试程序中，细心观察，会发现其他语句都是为了得到传感器的距离参数 get_distance(uint16_t value); 即探测到的实际距离。

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Boris_Liu 中级技师
楼主|

发表于 2015-8-4 11:30:44

本帖最后由 Boris_Liu 于 2015-8-4 12:17 编辑

【Step4.硬件的总装和程序测试】

灯带和mp3 模块，用泡沫双面胶固定在海盗船上方基板的下侧。

总程序的下载（包含库）

_4WD_test.zip

总硬件电路图

部分接线图表

外界设备
红外传感器模拟输出端	RoMeo (A6)
伺服舵机控制端	RoMeo (D10)
DFPlayer Mini (TX端口)	RoMeo (D2)
DFPlayer Mini (RX端口)	RoMeo (D3)
灯带的控制端口（DI）	RoMeo (D8)
DFPlayer (SPK_1端口)	喇叭（GND）
DFPlayer (SPK_2端口)	喇叭（正极）