大风车机器人编程猫硬件编程，帮你制作一款智能化大风车
关键词：机器人编程，青少年机器人等级考试，编程猫编程，microbit硬件，大风车
一、问题提出
今日看到孩子的拼装积木盒，打开一看，虽然已经有些缺失了，但是大部分的积木块儿都在，见图1，也就想起了青少年计算机等级考试中的一级考试，有个大风车的实物搭建。因此就让孩子按照机器人等级考试的要求，拼装一款大风车；另一方面结合创客的含义，应用变成猫编程硬件编程并结合Microbes版将这款大风车具备智能化---大风车机器人。
二、大风车拼装
首先讲述拼装大风车应考虑的几个方面。第一个是机座要稳；第二，大风车支架有牢固；第三，大风车顶部适当小些，简单些，保证稳度。
材料准备。尽管这些拼装积木块有些残缺，但拼一个大风车还是够的，拼接的最终结果如图2-3所示。
可以看到，大风车的底面还是很大的，不易倾倒；支架采用的是是三角形，因为三角形不易变形，这是计算机等级考试一级中的重点内容。至于风扇，可算安装上了，只是过于简单吧。
从青少年机器人等级考试的要求来分析，这里符合能量转换与守恒这个基本原理。在这里如果用手摇的转动的话，就是生物体内生物能转化成机械能。，如果用电机来带动的话，那么就是电能转化成机械能，这个能量转化与守恒原理也是等级考试的重点内容之一。
三、编程猫硬件编程方案
这款大风车不仅在拼装上参照机器人等级考试的基本要求，还有满足创客的要求。所以在设计上应该有所有所突破。
整个程序编写如下：
1）进入点猫科技官网中的海龟编辑器：https://turtle.codemao.cn/home ，见图4， 选择新建MICROBIT V2 。
2） 编程猫编辑主界面，找到如图5所示的模块，并进行将模块整合，完成相应的编程。
程序解释说明如下：
首先将外面的风分成五档，从0~4，数字0表示没有风，数字4是最大风，当处于第四档最大风的时候，MICROBIT 发出提示音，并有文字打印出提示用语，当为0的时候，表示风车没有转，也有相应提示语。
将风级乘以250，得到的模拟信号值送给引脚P0，P0连上大风车电机，从而带动电机旋转。由于风级是随机的，那么大风车也就是随机转动，一会儿快，一会儿慢，模拟外面的实际风车转动情况表明风车具有智能特性。
相应的PYTHON程序为：
from coroutine import add_event
import random
from microbit import *
import music
import time
def on_forever():
global 风级 #全局变量
风级 = random.randint(0, 4)
display.scroll(风级)
pin0.write_analog(风级 * 250)
if (风级 == 4):
print('现在风车转的太快了，说明外面风很大，出门要注意')
music.play(music.DADADADUM, pin=pin0, wait=True, loop=False)
elif (风级 == 0) :
print('现在风车没有转，外面几乎没有风')
else :
pass
time.sleep(5)
add_event('forever', on_forever)
四、硬件连接
硬件连接如图6所示。把已经拼接好大风车、micro bit和电机驱动板连起来，其中电机驱动板与大风车的马达部分相连，不分正负极。电机驱动板的六个引角，由于只用一个电机，所以只用到其中四个引脚，micro bit和电机驱动板VCC和GND对应相连，P0口和GND口与马达的A-1和A-2口相连，如果发现转动方向与预想的不一致，可以调换一下引脚即可。
五、结果验证
当以上都完成并把所编写的程序通过USB下载到micro bit里之后，我们就可以进行调试，可以看到大风车能够正常转动，时而快速，时而慢速，这是由于编程时产生的随机数决定的，与外面环境的时而风大风小相一致，达到了预期的设计效果，制作成功。
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