【ardunio】青少年机器人四级实操代码(2023年9月)

目录

一、题目

二、示意图

三、流程图

四、硬件连接

1、舵机

2、超声波

3、LED灯

五、程序

---

一、题目

• 实操考题(共1题，共100分)

  1. 主题：

  迎宾机器人

• 器件：Atmega328P主控板1块，舵机1个，超声波传感器1个，LED灯2个(分别为LED_A和LED_B)及相应辅件。以上模块也可使用分立器件结合面包板搭建。

• 任务要求：

  使用超声波传感器和舵机实现迎宾机器人的眼睛和手的功能。大门位于超声波传感器前方15厘米的位置，在大门内侧设定了欢送区，范围为5-15厘米，在大门外侧设定了欢迎区，范围为15-25厘米。LED_A位于欢送区，LED_B位于欢迎区，舵机则位于大门处，迎宾机器人的主要任务要求如下：

• （1）当没有客人进出时，舵机位于90度位置，LED_A和LED_B均熄灭；

• （2）当客人经过欢送区时，舵机在30-90度之间循环转动，挥手示意，同时LED_A闪烁，LED_B均熄灭；

• （3）当客人经过欢迎区时，舵机在90-150度之间循环转动，挥手示意，同时LED_B闪烁，LED_A均熄灭；

• （4）控制程序采用Arduino C/C++代码编写；

• （5）未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

• 说明：请考生在考试结束前，按照如下要求提交相关文件。

• （1）将程序放在一个文件夹中，压缩为1个“rar或zip”格式文件，并命名为：DJKS4_身份证号，大小5M以下；

• （2）将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传；

• （3） 程序编写过程中不得打开其它示例程序，不得使用图形化软件生成代码，如发现，实操成绩按照0分处理。

• 参考资料：舵机类库及常用成员函数如下，供参考。

  舵机类库：

  头文件：Servo.h

  类库对象：Servo

  成员函数：attach(Pin) //指定引脚的关联引脚 

•                   write(angle) //功能是让舵机转动到指定的角度

二、示意图

三、流程图

流程图

四、硬件连接

1、舵机

电源线正极接在VCC上，电源负极接在GND上，信号线接在D12脚。

2、超声波

电源线正极接在VCC上，电源负极接在GND上，Trig信号线接在D3脚，Echo信号线接在D2脚。

3、LED灯

LED_A灯模块用红色，负极接在GND上，正极接在D6脚。

LED_B灯模块用绿色，负极接在GND上，正极接在D7脚。

五、程序

#include <Servo.h>Servo myServo;           //声明Servo对象
int distance;            //声明距离变量，用于存储超声波测得障碍物距离
int angle;               //声明舵机角度变量
const int servoPin=12;   //设置舵机信号引脚
const int TrigPin=3;     //设置Trig信号引脚
const int EchoPin=2;     //设置Echo信号引脚
const int LED_A=6;       //设置LED_A引脚
const int LED_B=7;       //设置LED_B引脚
int delaytime=10;        //设置舵机转到延时//初始化函数
void setup() {pinMode(LED_A,OUTPUT);    //设置LED_A引脚为输出模式pinMode(LED_B,OUTPUT);    //设置LED_B引脚为输出模式pinMode(TrigPin,OUTPUT);  //设置TrigPin引脚为输出模式pinMode(EchoPin,INPUT);   //设置EchoPin引脚为输入模式myServo.attach(servoPin); //绑定舵机引脚myServo.write(90);        //初始化舵机旋转到90度digitalWrite(LED_A,LOW);  //初始化LED_A熄灭digitalWrite(LED_B,LOW);  //初始化LED_B熄灭}//循环函数
void loop() {//以下6行程序作用：读取超声波传感器前方障碍物距离digitalWrite(TrigPin,LOW);delayMicroseconds(2);digitalWrite(TrigPin,HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(TrigPin,LOW);distance=pulseIn(EchoPin,HIGH)/58.0;//如果障碍物距离在欢送区内if(distance>=5 && distance<=15){digitalWrite(LED_B,LOW);    //LED_B灯熄灭digitalWrite(LED_A,HIGH);   //LED_A灯点亮//以下for循环作用：舵机从30度旋转到90度for(angle=30;angle=90;angle++){myServo.write(angle);delay(time);}digitalWrite(LED_A,LOW);    //LED_A灯熄灭//以下for循环作用：舵机从90度旋转到30度for(angle=90;angle>=30;angle--){myServo.write(angle);delay(time);}        }//如果障碍物距离在欢迎区内else if(distance>15 && distance<=25){digitalWrite(LED_A,LOW);     //LED_A灯熄灭digitalWrite(LED_B,HIGH);    //LED_B灯点亮//以下for循环作用：舵机从90度旋转到150度for(angle=90;iangle=150;angle++){myServo.write(angle);delay(time);}digitalWrite(LED_B,LOW);    //LED_B灯熄灭//以下for循环作用：舵机从150度旋转到90度for(angle=150;angle>=90;angle--){myServo.write(angle);delay(time);}}//如果障碍物距离不在欢迎区和欢送区内else{myServo.write(90); digitalWrite(LED_A,LOW);digitalWrite(LED_B,LOW);}}