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智能巡線機(jī)器人的制作:digitalRead 、digitalWrite 、analogRead 、analogWrite、 pinMode 、delay

來源:機(jī)器人的天空     編輯:創(chuàng)澤   時間:2026/3/9   主題:其他 [加盟]

智能巡線機(jī)器人所需的元器件并不太復(fù)雜,只需要一個傳感器就能做出Z簡單的智 能巡線機(jī)器人了。那么它的原理是什么呢?還是讓我們用圖來說明吧!如圖7- 1所示, 在完成巡線任務(wù)的程序中,讓小機(jī)器人每次檢測到黑線的時候就立即向左轉(zhuǎn),而每當(dāng)檢測 到白色地板的時候就立即向右轉(zhuǎn)。這樣機(jī)器人就會按照“之”字形的折線巡線前進(jìn)了。用 這種方法巡線有個好玩的英文名字,叫作zig-zag, 也可以稱為“之”字形巡線法。

不過要注意的是,采用這種方法巡線的機(jī)器人,它的初始位置擺放可是有學(xué)問的。我 們一定要保證在巡線開始時,機(jī)器人傳感器的位置在靠近黑線的左側(cè)或者正好在黑線上。 這樣做的原因是顯然的,假設(shè)同學(xué)們一開始就把機(jī)器人放到線右邊的地板上,由于編寫的 程序讓機(jī)器人碰到白色地板就立刻往右轉(zhuǎn),因此它就只能原地打轉(zhuǎn)了。

端口命令

還記得我們已經(jīng)學(xué)過的那些命令嗎? digitalRead 、digitalWrite 、analogRead 、analogWrite、 pinMode 、delay。它們構(gòu)成了Arduino 中Z為重要、Z為常用的功能,

命  令


值 的 


適用端口

用 法 

 

digitalRead


HIGH/LOW


輸入的取值范圍是“高電平” (HIGH)或“低電平”(LOW)兩種  狀態(tài)


 

所有端口


數(shù)字輸入,用于讀取開關(guān)型的 數(shù)字傳感器狀態(tài),比如微觸開 關(guān)傳感器等

 

digitalWrite

HIGH/LOW


輸出的取值范圍是“高電平” (HIGH)或“低電平”(LOW)兩種  狀態(tài)


 

所有端口


數(shù)字輸出,用于控制開關(guān)型的 驅(qū)動器,比如LED小燈、蜂鳴 器等

命  令

值的范圍

適用端口

用法說明

analogRead


0~1023。輸入模擬值的范圍是 0~1023的整數(shù)


A0~A5端口


模擬輸入,用于讀取模擬傳感 器的值,比如光感傳感器、地面 灰度檢測傳感器等

analogWrite


0~255輸出值的范圍是0~255 的整數(shù)


標(biāo)有PWM功能 的端口


模擬輸出,用于控制小燈的明 暗、電機(jī)的轉(zhuǎn)速等

 

pinMode

 

INPUT/OUTPUT


 

所有端口


一般在setup中調(diào)用,將某個端


口設(shè)置為數(shù)字輸入(INPUT)功 能或者數(shù)字輸出(OUTPUT)


功能


delay

一個合理大小的整數(shù)


 

令主控板“休眠”一段時間









微觸開關(guān)傳感器-很簡單的傳感器,用程序就能很準(zhǔn)確地檢測到它的開閉變化

微觸開關(guān)也只有“開”和“閉” 兩種不同的狀態(tài),把它連接到主控制器,用程序就能很準(zhǔn)確地檢測到它的開閉變化了,只要用 digitalRead 命令就可以很 方便地讀取微觸開關(guān)的值了,這個命令的用法

為機(jī)器人安上轉(zhuǎn)向燈:連接機(jī)器人,編寫程序,觀察現(xiàn)象

將機(jī)器人、擴(kuò)展板和小燈模塊連接好,將右轉(zhuǎn)向燈連接D5 號口,左轉(zhuǎn)向燈連接D3號口;編寫程序,讓轉(zhuǎn)向燈亮滅的語句,左轉(zhuǎn)向燈熄滅,同時機(jī)器人向右轉(zhuǎn)彎

簡單機(jī)器人的主控制器與擴(kuò)展板

機(jī)器人的主控制器可以用這些插針和各種傳感器或執(zhí)行器共同工作,用灰色的RJ11 線連接各種傳感器 和執(zhí)行器,而不用擔(dān)心線路連錯或連反,連接時如果聽到“咔嚓”就代表連接成功

機(jī)器人中最為流行的驅(qū)動方式-雙輪差速驅(qū)動

常見的一種機(jī)器人驅(qū)動方式—雙輪差速驅(qū)動,左輪和右輪以同樣的速率向前轉(zhuǎn)動,機(jī)器人向正前方前進(jìn);左輪和右輪 以同樣的速率向后轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)彎半徑的大小取決于左右兩個輪子的轉(zhuǎn)動速度之差

機(jī)器龜?shù)慕Y(jié)構(gòu)制作材料:底盤,執(zhí)行器,傳感器,中型減速電機(jī),萬向輪,標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)

機(jī)器龜有一個PWM驅(qū)動的活動 底盤,底盤上搭載了一個可旋轉(zhuǎn)的傳感器平臺,機(jī)器人頭部設(shè)置了一個距離傳感 器,底盤下裝有4個邊緣傳感器

機(jī)器人的避障功能原理:接觸式傳感器觸發(fā)的“神經(jīng)阻斷”電路

制作靜片使用的材料是端子芯和黃銅管,把一根有彈性的金屬絲套在銅管里做開關(guān)的動 片,碰到物體后,金屬絲和銅管內(nèi)壁接觸,電路導(dǎo)通,以用電阻引腳彎個圓圈做成靜片

4足機(jī)器人的制作材料:微型減速電機(jī),車條,曲別針,熱縮管

電機(jī)的布局建議稍微靠后,給兩條前腿留出多 一點活動空間。因為前面制作的CPG 是主-從神經(jīng)元結(jié)構(gòu),前腿帶著后腿走,前腿的動作幅度大于后腿。這樣的設(shè)計可以使機(jī)器人跨越路面上的一些小障礙

機(jī)器人CPG(中樞模式發(fā)生器)的制作材料:74HC240,電阻,洞洞板,20腳PDIP插座,鋰電池,LED

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的元件是電阻R3,R3的阻值過小,左、 右兩側(cè)機(jī)體就無法協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)器人就好像喝醉了一樣。實際R3的阻值可以選取 1~10MΩ

螞蟻機(jī)器人的制作材料:74HC240,光敏二極管,微型電機(jī),電源端子,插頭尾簧,洞洞板

,74HC240,4個,光敏二極管,2個,0.22μF無極電容,6個,微型電機(jī),2個,1MΩ電阻,6個,1.5MΩ電阻,2個,PC電源端子(母,拆芯),2位,小型壓線端子(拆芯),2位,3mm黃銅管(可選),1小段,RCA插頭尾簧,1個

3D光電跟蹤頭的制作材料:74HC240,二極管,電容電阻,鋰電池,開關(guān)端子

光電跟蹤頭的感光元件可以使用任何規(guī)格的光敏二極管或紅外線接收二極管;74HC240 在這里作為兩組神經(jīng)元電路使用;74HC245 是小型BEAM 機(jī)器人常用的雙向電機(jī)驅(qū)動芯片

2D光電跟蹤頭的構(gòu)造:兩個光敏二極管, 一 片數(shù)字邏輯集成電路,一個減速電機(jī)

電機(jī)為機(jī)器人制作中常用的N20 微型減速電機(jī),標(biāo)稱電壓為6V;感光元件串聯(lián)在電源兩端;芯片的第1/19腳為 使能端,實際使用中要接低電平;端子芯取自工業(yè)連接器里面的接線排座

尋光機(jī)器人電子部分的制作材料:三極管,光敏電阻或光敏二極管,紅外線接收管,鋰電池

機(jī)器人電子部分的主要元件使用的三極管是C1815, 可以替換成電流更大的8050,也可以使 用其他型號的小功率NPN 型三極管。鋰電池充電器用一個報廢的摩托羅拉手機(jī)充電器(標(biāo)稱輸出 4.4V/1A)改造而成
資料獲取
機(jī)器人開發(fā)
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微觸開關(guān)傳感器-很簡單的傳感器,用程序就
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機(jī)器人的四大組成部分:主控制器,傳感器,
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具身智能商業(yè)化元年全洞察-政策密集出臺,
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== 機(jī)器人推薦 ==
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服務(wù)機(jī)器人(迎賓、講解、導(dǎo)診...)

智能消毒機(jī)器人

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