彩虹流水灯

彩虹流水灯

传感器——机器人的感觉器官

如果机器人智能按照我们编号的程序指令，

一是一、二是二地行动，会不会就就显得太“笨”了呢?

科学家们早就想出办法了，让机器人具备更高的智能，

让它们能够根据环境的变化做出反应。

这些能力就要靠“传感器”来实现。

传感器就像是人的眼睛、鼻子、耳朵或是动物的触角、声呐。

它们可以将环境中的声、光、电、磁、温度、湿度等物理量

转化为机器人的大脑（控制器）可以处理的电信号。

控制器通过读取这些电信号，就可以很快知道周围环境发生了什么变化，

然后其中的智能程序就可以根据周围环境的变化，做出实时的响应了。

下面我们就来认识一下传感器和控制器

1.数字输入按钮

按钮模块的工作原理：

按钮模块中有弹簧和动、静触点，

平时动、静触点是分开的，电路断开。

当按下按钮时，动、静触点就连在一起了，

电路就被接通了。

按钮模块是输入模块，它只有按下和弹开两种输入状态，

我们可将这两种状态分别用数字1和0表示，

即：要么是高电位1，

要么是低电位0，

没有第三种状态。

2.数字输入运动传感器

运动传感器工作原理:

人类是恒温动物，基本保持着大约37摄氏度的体温，

运动传感器可以通过感应运动的人体释放的热量来确定人的存在。

这些热量是以电池波的形式向外辐射的。

运动传感器可以检测到这些电池波。

3.模拟输入旋钮

旋钮工作原理

按钮必须一直处于按下的状态，才能让电路接通，

而旋钮只要旋转到一定的范围内，电路就都是接通的。

像按钮这样只能传递开和关两种信号的输入方式叫做数字输入，

而像旋钮这样可以连续变化的输入方式叫做模拟输入。

模拟输入让输出端有不同的电压值，

从而使灯的亮暗程度不同，

风扇也可以以不同的速度转动。

现实生活中使用的旋钮：

4.模拟输入声音传感器

声音传感器工作原理

声音传感器是一种模拟传感器。

它的作用相当于一只话筒，可以接受声波。

声波的振动使话筒内产生微小的电压，这就能把声波转化为电信号。

声音的大小不一样，

声波的振动幅度也不一样，

声音传感器接收到声波后产生的电压值也就不相同。

在科学上，我们认为物体振动的幅度越大，声音就越大。

声音以声波的形式传播，

声音越大，声波看起来起伏就越大。

这个“起伏”也称作声波的振动幅度。

5.数字/模拟输出LED灯

LED灯工作原理

在我们周围到处都有

LED，比如手机、各种电器用它作小型指示灯，

照明灯具用它作光源。

它们有各式各样的尺寸、形状、颜色，但不管

它们看上去怎么不同，仍是同一种东西。

LED是二极管中的一种，

可以将电能转换为光能，所以全称叫“发光二极管”。

6.数字/模拟输出电扇

电机工作原理

电机是把电能转换成机械能的一种设备，

可以通过程序控制它的转速和方向。

现实生活中的风扇

7.输出七彩灯带

8.输出舵机

舵机工作原理

航海模爱好者经常用电机来控制模型的方向舵，

所以就将其称为“舵机”。

其工作原理是把接受到的电信号转换成电动机轴上的角位移或

角速度输出。

目前，舵机广泛应用于机器人控制领域中。

比如你希望机器人做出比较精确的动作，

比如写字、挥手等，一般要用到舵机。

9.主控板

主控板功能简介

micro: bit是一款由英国BBC 设计的ARM架构的单片机，

有板载蓝牙，可以与其它设备或因特网互联；

有加速度计，电子罗盘，可以检测动作并且告知你动作进行的方向；

有25个可显示消息的红色LED灯；

有两个可编程按钮，可以用于控制游戏操作或者暂停/播放一首音乐。

10. 拓展板

板子上有6个3Pin防呆接口，集成了3.5mm耳机接口、音量调节旋钮，

以及带开关的电源接口。

器材

硬件：micro：bit主控板

造物粒子扩展板

套件：七彩灯带

USB下载线：

软件：mind+

下载地址：http://mindplus.dfrobot.com.cn/

软件下载完成后，双击即可按照向导完整安装。

硬件连接

1.将microbit扩展板如图插在micro bit主控板上：

2.我们把七彩灯带接在主控板的P2脚上。

制作过程

1.双击mind+软件，选择microbit设备，进入主界面：

2.Mind+界面的介绍：

3.点击（扩展板）在（显示器）汇总将（reg灯模块）添加进去

Reg灯的工作原理：

由红绿蓝三基色混色实现不同颜色的变化。

4.编写程序：

a)初始化reg灯模块，设置RGB灯的引脚为P2，

因为我们是七彩灯，所以设置灯数为7：

要制造彩虹灯，就要将RGB灯设置为

从一号灯到七号灯显示出红橙黄绿青蓝紫的颜色；

要制造为流水灯，效果是从一号到七号灯一次亮灭，

所以我们编写程序等待0.1秒后灯灭：

b)将彩虹灯亮起来，只需要给1到7号灯设置不同的颜色并点亮就行：

c)将彩虹灯全部灭掉，以此重复执行，形成彩虹流水灯。将1到7

号灯的R\G\B值全部设为0，则灯全部灭掉：

d)完整的程序为：

上传程序

1.将USB数据线窄的一端插在microbit主控板上，另一端连在电脑上：

2.点击“连接设备”右下角的小三角形，会显示出microbit的串口设备，

点击进行选择该设备：

3.点击上传到设备，观察上传进度条，为100%则上传完成：

结果展示

来源：知识星球——蜀星星创客星球：熊拍拍和鱼摆摆