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运用拼接积木DIY制作一款智能化稻草人机器人,编程猫硬件编程帮你这样实现

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运用拼接积木DIY制作一款智能化稻草人机器人,编程猫硬件编程帮你这样实现
 
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,稻草人机器人,创客DIY,工大创客馆
 
一、问题提出
大家都看见过稻草人这个卡通图片吧,硕大的脑袋,穿着破破的衣服,拿着扇子和树条,屹立在田地间,不分昼夜的在驱赶飞鸟,保护着庄稼。那稻草人这个童话故事是出自我国著名作家叶圣陶的笔下,写出的这个稻草人在黑暗中看到了人间的一切,成为一个经典的文学作品,一直被收录在中小学语文课本里。
 
今天咱们制作一款稻草人,一方面来源于这个可爱的稻草人图片,另一方面也是参照青少年机器人等级考试这题材,在制作中我们进行了扩展,结合编程猫编程硬件编程,并利用microbit平台制做这一款智能化的稻草人机器人。
 
二、稻草人拼装
首先讲述稻草人机器人应考虑的几个方面。第一个是机座要稳;第二,稻草人支架有牢固。
材料准备。尽管这些拼装积木块有些残缺,但拼一个稻草人还是够的,如图1所示。
具体拼装要点如下:可以看到,稻草人的底面还是很大的,不易倾倒,如图2-1;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。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
从青少年机器人等级考试的要求来分析,我们制作重点在简单机械原理的运用,体会齿轮和齿轮比的概念以及链传动和带传动的概念及其应用,如图2-2、2-3。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
三、编程猫硬件编程方案
这款稻草人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3, 选择新建MICROBIT V2 。
2) 编程猫编辑主界面,找到如图4所示的模块,并进行将模块整合,完成相应的编程。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
相应的PYTHON程序为:
from coroutine import add_event
from microbit import *
import time
import music
 
def on_forever():
    global 转速档 #全局变量
    转速档 = 0
    display.scroll(转速档)
    pin1.write_analog(转速档 * 341)
    time.sleep(5)
    转速档 = 1
    display.scroll(转速档)
    pin1.write_analog(转速档 * 341)
    time.sleep(5)
    转速档 = 2
    display.scroll(转速档)
    pin1.write_analog(转速档 * 341)
    music.play(music.BIRTHDAY, pin=pin0, wait=True, loop=False)
    time.sleep(5)
add_event('forever', on_forever)
 
程序解释说明如下:
首先将外面的风分成3档,从0~2,数字0表示不转,数字1、2是转速随之增大,当处于第2档的时候,MICROBIT 发出提示音,这样稻草人以不同的转速来转动,并时而出现声音,可以起到很好的驱动飞鸟的效果。
将风级乘以341,得到的模拟信号值送给引脚P0,P0连上稻草人电机,从而带动电机旋转。
 
 
 
 
 
 
 
 
四、硬件连接
硬件连接如图5所示。把已经拼接好稻草人、micro bit和电机驱动板连起来,其中电机驱动板与稻草人的马达部分相连,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、结果验证与建议
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,稻草人安上橡皮筋,我们就可以进行调试,可以看到稻草人以不同的速度左右晃动,达到了预期的设计效果,如果想进一步的美化这个稻草人,可以给他做些装饰装饰品如图6所示,也可以设计加LED灯。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
注,恳请大家多多关注工大创客馆,有更多更好的制作,尤其是编程猫硬件编程等着您!

 

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