制作斜拉桥创客模,编程猫硬件编程指导让你这样实现
关键词:青少年机器人等级考试,编程猫编程,microbit硬件,斜拉桥,创客DIY,工大创客馆
制作目标:
1、青少年机器人等级考试材料再利用
1、体会三轴加速度传感器的使用
2、掌握运用micro bit作为智能终端,通过编程猫硬件编程,对斜拉桥进行创客制作的方法
一、问题提出
一提到斜拉桥,不仅感觉是随处可见,更主要会对它的优美的设计、和宏伟壮观的造型所吸引。斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。第一座现代斜拉桥是1955年德国在瑞典修建的斯特伦松德桥,而我国是拥有斜拉桥最多的国家。
下面列出截止2014年1月,世界前5名大跨度斜拉桥的主跨(米):
1、
俄罗斯岛大桥
2、中国苏通大桥
1088
3、中国香港昂船洲大桥
1018
4、中国
鄂东长江大桥
926
5、日本多多罗大桥
890
二、制作斜拉桥
你一定会想到,如果创客也能制作这样一款斜拉桥,那该多好啊,现在就通过编程猫硬件编程,并结合microbit版,来制作一款属于你自己的斜拉桥吧
材料准备方面,当你对斜拉桥有了整体构思之后,你可以不拘于步骤,制作出斜拉桥的底板、斜拉条及整体的图片,作为制作的参考,如图1-3所示。
三、编程猫硬件编程
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)首先对轴加速度传感器进行理解和体验
加速度传感器是一种能够测量加速力,将加速度转换为电信号的电子设备。加速力就是当物体在加速过中作用在物体上的力,就好比物体下坠时,受到重力作用。micro bit自带一个三轴加速度传感器,能够测量由重力引起的加速度,量程为土8g,三轴加速度传感器对加速度值的测量沿X、Y、Z三个轴,每个轴的测量值是正数或者负数。
大家可以用下面的指令体验一下加速度传感器,进入 编程猫编辑主界面,找到如图5所示的模块,并进行将模块整合即可,轻轻晃动开发版,可以看到数值会随之变化。可以看到,当开发板放在地面上静止时,X方向,Y方向的加速度值较小接近为零(所以每次测量是应先进行清零处理)。而Z方向的值为-1023,其原因是在竖直方向存在着重力所致。
3)对斜拉桥进行安全评定的编程
这里只是一个创客制作,大家可以查找一些关于桥梁的安全评定知识,从而确定安全临界值,这里只是简单的设定一下安全值,来演示模型制作的过程,整个编程如图6所示。
编程说明
我们选择在x方向,y方向和z方向的数值进行测定,大家也可以选择其他的指标,如强度指标等,编程方法是采用或语句,也就是当X、Y、Z只要有一个达到临界值,就判断为出现问题。
四、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,把micro bit固定在斜拉桥的某一位置,我们就可以进行调试,可以看到达到了预期的设计效果,制作成功,如图7所示。
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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