micro:bit造物粒子（基于Mind+）10— 自平衡仪

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

1×micro:bit扩展板

1×  舵机（伺服机构）

1×  MicroUSB 连接线

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。

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。

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。

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。

左右倾斜观察板子的反应

   

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度	90度	180度
-1023	0	1023

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”：

放入“循环执行”中，与“映射模块”嵌套如下：

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。

实验效果

         

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。

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很棒的思路。

必须 先手动校准 是microbit的硬伤

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

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

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？

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

看看三轴怎么工作的

Vico 发表于 2018-7-23 15:11
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 ...

你好，我想要一份，这个的程序，想了解一份自由平衡的实现原理，求助

Vico 发表于 2018-7-23 15:11
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 ...

你好，我想要一份，这个的程序，想了解一份自由平衡的实现原理，求助

这个程序有问题，没有对旋转的角度做补偿，应该是相反的角度，用180减去映射到的值再设置给舵机。