复习题1湖南工业大学交互式考试docWord文档格式.docx
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PORTE（100A）：
模拟口。
光敏传感器利用PEO,PE1口采集光敏电阻上的电压值；
麦克风利用PE2口采集电压值；
碰撞传感器利用PE3口采集电压值；
红外传感器利用PE4口采集红外探测器的当前值。
7、什么是传感器？
它的作用和组成。
传感器就是自动测量系统中一个把待测量变换成某种电信号的装置。
传感器是能感觉规定的被测量，并按一定的规律性，转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
8、能力风暴五种基本传感器，所对应的库函数有哪些，如何应用。
基本的结构和执行的过程。
红外传感器由发光二极管和光敏晶体管组成。
发光二极管发出的光经过反射被光敏晶体管接收。
接收到的光强和传感器与目标的距离有关，因此也叫接近觉传感器。
机器人的最远“可视距离”是80cm。
由红外发射管决定，调节主板上的调节电位器,在电位器的旁边分别标有“irleft"
"
irright"
顺时针旋转，机器人的“可视距离”增大，反之，减小。
红外传感器检测障碍的过程
1）左右发射管均关闭，红外探测器探测一次当前信号，并保存下来以跟后面采集的数据比较。
当程序中调用i七detector（）时，启动红外发射探测系统。
首先，左红外发射管发射一次，延时1ms后红外探测器探测一次信号；
然后，右红外发射管发射一次,延时1ms后红外探测器探测一次信号，（红外探测器探测一次信号的时间为0.064ms）红外探测器通过PE4口采样当前值，并保存下来。
3）调用一次ir_dctector（）函数，红外探测系统开启一•次。
完成后，左右发射管关闭。
只有在初始探测无反射而第二次探测有反射时，左反射管才是有反射的，这样系统才认为左方有障碍；
同理，初始探测无反射而第三次探测有反射时，右反射管才是有反射的，右方被认为有障碍。
而当左右两方向都检测到障碍时，就认为前方有障碍。
注意：
红外接收模块只是在接收到一定强度的红外光时才认为有障碍，所以，当障碍物太细时，会检测不到障碍；
当障碍物是黑色或深色时，由于只反射回一小部分红外光，会使接收模块接收到的红外光强度不够而被误认为无障碍。
红外传感器对应的库函数是ir_detector（）□返回值：
ObOO：
没有障碍ObOl：
左方有障碍OblO：
右方有障碍：
OblOO：
前方有障碍。
碰撞传感器：
碰撞环上有四个碰撞开关：
右前、左前、右后、左后，它们和碰撞环一•起构成了碰撞传感器，用来感知碰撞环上的碰撞信息。
四个碰撞开关接在一个电阻网络里,当受到碰撞时，碰撞开关闭合，通过采集模拟口PE3上电压值的变化，来识别出哪个或哪些碰撞开关闭合，从而判断出哪些方向有碰撞。
碰撞传感器对应的库函数是bumper（）,返回值0001左前、0010右前、0100左后、1000右后、0011前、1100后、0101左、1010右、0000无。
麦克风：
声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。
声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。
这一电压随后被转化成0〜5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受，麦克风采集到的信号通过放大，输出信号至PE2口。
没有声音时，电压为2.5V左右，转换为8位二进制数后得到的十进制整数为127左右。
当有声音时，输出电压在2.5V±
下波动，PE2测得的电压和2.5V相减的绝对值越大，则声音越大。
麦克风对应的摩函数是microphone（）omicrophone（）对数据进行了处理,使返回值在0~255之间，声音越响数值越大。
intmicrophone（）
{returnabs（analogport
（2）-127）*2;
}
光敏传感器：
两个光敏电阻分别与模拟输入口PEO,PE1相连，系统中采集的是光敏电阻上的电压值。
光暗时，电阻上的电压接近5V；
光强时，接近0V。
光敏电阻的阻值变化是连续的，因此PEO,PE1的电压变化也是连续的，电压信号经过模数转换变成8位二进制数,即十进制0-255o0表示光线最强;
255表示光线最弱。
/*读光敏,index二左1,右2,返回值0~255,光线越暗数值越大*/intphoto（intindex）
if（index=l）returnanalogport
（1）;
if（index==2）returnanalogport（0）;
return0;
）
光电编码器：
光电编码器是一种传递位置信息的传感器，试述它的组成及基本的工作原理，并讲述机器人如何通过光电编码器得到行驶的距离？
光电编码器的组成包括：
光电编码模块和码盘。
基本的工作原理：
光电编码模块集成了红外发射与接收功能，码盘是反射器，可以将光电编码模块发射的红外光反射回来，给光电编码模块接收。
检测左右编码器当前状态的库函数为：
encoder（l）,它返回左编码器的当前状态；
encoder
（2）它返回右编码器的当前状态。
0为低电平，1为高电平库函数rotation（l）,rotation
（2）nJ读出经过左右光电编码器的脉冲累计值。
/*光电编码器当前状态，index二左1,右2*/intencoder（intindex）{
if（index==l）returndigitalport（0）;
elsereturndigitalport（7）;
编写程序：
把儿个机器人放在一起，编写程序并下载运行，试一试机器人你叫我应的场面是不是很有趣。
一部分机器人先发音，一部分机器人先侦听。
发音的机器人发音完毕后转入侦听，听到声音的机器人回应（发音）。
/*初始化b二1时，设置该机器人先侦听；
初始化b二-1时，设置该机器人先发出声音。
*/
■voidmain（）
■（intb=l;
■intmic;
■while
（1）
■{mic二microphone（）;
■printf（"
mic=%d\n”,mic）;
■wait（0.5）;
■if（b=l&
&
niic>
140）
■{b=b*（-l）;
■beep（）;
■wait（2.0）;
if（b==-l）
■beepO;
■wait（1.0）;
■b二b*（T）;
■
机器人放在离光源有一段距离的地方，此时，让机器人向光源靠近，足够接近
}}
请用光敏传感器让机器人追光。
但光敏传感器能探测到光源的位置,光源时停下来。
■Voidmain（）
intright,left,diff,even;
while
（1）
right二photo
（2））;
left二photo⑴；
diff二rightTeft;
even=（right+left）/2;
if（even<
100）
stopO;
elseif（diff>
20）
drive（60,10）;
elseif（diff<
-20）
drive（60,TO）;
elsedrive（60,0）
wait（0.1）;
请让机器人以最大速度前进10秒，然后计算机器人行走的距离和速度（每
个脉冲周长方面的分辨率为6.2mm）
voidmain（）
（
ints,v;
intnumber=0;
drive（100,0）;
wait（lO.O）;
number=rotation
（1）;
s=（int）（number*6.2）;
v=（int）（distant/10）;
请用麦克风检测声音，让机器人第一次听到声音时，全速前进；
第二次听到声音时，停下来；
如此循环。
（有效声音标志microphone0返回值大于180）
■Voidmain（）
■（
■int1=0;
■mic=microphone（）;
■if（mic>
180）1+二1;
■if（I==l）drive（100,0）;
■else
■（stopO:
1=0;
■}
■}
红外避障库函数：
/*红外测障，返回值：
无0,左1,右2,前4。
左发射PD2,右发射PD3,接收PE4*/
■intir_detector（）
■（intvail,val2,val3,result;
■vail=read（OxlOOA）&
OblOOOO;
/*检测接收到的背景红外信号*/
■bit_set（0x1008,0b0100）;
■msleep（2L）;
/*
/*打开左红外发射传感器，PD2口*/等待2毫秒*/
val3=read（OxlOOA）&
/*检测接收到的红外信号*/
■bitclear（0x1008,ObOlOO）;
■bitset（0x1008,OblOOO）;
/*关闭左红外发射传感器*/
/*打开右红外发射传感器，PD3口*/
msleep（2L）;
/*等待2毫秒*/
val2=read（0x100A）&
0b10000;
■bit_clear（0x1008,Obi100）;
/*关闭所有红外发射传感器*/
result=（（val1&
~val2）»
3）|（（val1&
~v&
13）»
4）;
■msleep（2L）;
■if（result=3）result=4;
■returnresult;
/*等待2毫秒*/
请用能力风暴机器人做一•个简易电子琴，碰撞碰撞环，发出8个不同方位的声音，并且在液晶显示器上，分别将8个不同方位的碰撞信息显示出来。
左前（247Hz）/<
、右的（294Hz）
3
右（330Hz）
右后（350Hz）
1（262Hz）
7
左（495Hz）64
左后（441Hz）5
后（393Hz）
■voidmain（）
■intbump;
■{
■bump=bumper（）;
■if（bump==0b0011）{printf（"
font\n”）;
tone（262.0,0.5）;
■elseif（bump==0b0001）{printf（"
rightand
font\n”）;
tone（294.0,0.5）;
■elseif（bump==0b0101）（printf（"
right"
'
）;
tone（330.0,0.5）;
■elseif（bump二二ObOlOO）{printf（"
ba.ck\n”）;
tone（350.0,0.5）;
■elseif（bump==0bll00）（printf（uback\nv）;
tone（393.0,0.5）;
■elseif（bump=0bl000）{printf（"
leftand
back\n"
）;
tone（441.0,0.5）;
■elseif（bump=0bl010）{printf（"
left\n”）；
tone（495.0,0.5）;
■elseif（bump==0b0010）（printf（"
leftandfont\n”）;
tone（247.0,0.5）;
■wait（0.5）;
读取系统时间，此时的系统时间单位是“秒”，然后通过程序处理后，变为“分：
秒：
毫秒”的显示方式，也就是将系统读出的时间变为具体的分、秒、毫秒值来显示。
.（floatfscc;
■intsec,msec,min;
■while（bumper（）=0）
■{fsec=seconds（）;
■sec=（int）fsec;
/*主函数，作为程序入口*/
/*定义浮点数型变量*/
/*定义整型变量*/
/*当没有碰撞时*/
/*读取时间值,单位为“秒”*/
/*得到所有时间的整数“秒”值
■msec=（int）（（fsec-（float）sec）*100.0）;
/*得到“毫秒”的整数值*/
■min=sec/60;
/*得到“分”的值*/
■sec=sec-min*60;
/*得到"
秒”的值*/
■if（min<
10）printf（〃0%d〃,min）;
/*如果"
分”小于10,前面加0显示*/
■elseprintf（〃％d〃，min）;
/*否则，直接显示“分”
■if（sec<
10）printf（〃:
0%d”,sec）;
/*如果“秒”小于10,前面
加0显示*/
■elseprintf（〃：
％d〃，sec）;
/*否则，直接显示“秒”
■if（msec<
10）printf（z，:
0%d\nz/,msec）;
/*如果“毫秒”小于10,
前面加0显示*/
■elseprintf（〃：
％d\n〃，msec）;
/*否则，直接显示“毫秒”
■wait（0.1）;
/*等待0.1秒*/
机器人直走校准程序及调试方法。
■intdrivebias=0；
■voiddriveb（inttrans,introt）
■（introt_bias=（drive_bias*trans）/100；
■motor（0,trans-（rot+rot_bias））；
■motor（1,trans+（rot+rotbias））；
■}—
飞蛾扑火程序：
voidmain（）
{
intr,1;
/*定义变量r左光敏1右光敏*/
intal,a2,a3;
/*定义标志位al找光源方向a2靠近光源a3围绕光源转*/
intdl,d2;
/*定义参数dl靠近光源左右方向参数d2旋转参数*/
al=l;
a2=0;
a3=0;
/*标志位设初值，al设1则先执行找光源方向*/
while
（1）
I
while（al）/*执行al找光源*/
r二photo
（2）;
1二photo（l）;
printf（z，al:
r=%d,1二%d\n〃，r,1）;
if（r<
240||l<
240）/*发现光源方向的条件*/
（al=0;
a2=l;
}/*转到a2执行，靠近光源*/
r=photo
（2）;
l=photo（l）;
/*设置dl参数*/
，r,1,dl）;
dl=（l-r）*2;
printf（z，a2:
r=%d,l=%d,d=%d\n，/
150||l<
150）/*到达光源附近的条件*/
（a2=0;
a3=l;
}/*转到a3执行,围绕光源转圈*/
elseif（r>
240&
!
>
240）/*远离光源的条件*/
/*转到al执行，寻找光源方向*/
/*靠近光源移动*/
（al=l;
drive（80,dl）;
/*设置d2参数*/
d2二（r-150）*2;
printf（，za3:
r=%d,d=%d\n,r,d2〃）;
drive（80,d2）;
/*围绕光源转动，先调整轨道，停留在r=150
的圆圈轨道上运动*/
wait（0.01）;
1
跟人走
■voidmain（）
■{intir=0;
/*红外检测变量*/
■intbmp=0;
/*碰撞检测变量*/
■intold_bmp=0;
/*前一次的碰撞检测结果*/
■intfoltransdef=80;
/*预设的前进速度*/
■intfolrotdef二40;
/*预设的转弯速度*/
■printf（〃Follow\n"
）;
/*显示在LCD屏幕上*/
■{ir=ir_dctector（）;
/*取红外系统检测结果*/
■bmp=bumper（）&
ObOOll;
/*检测前左、前右方向上的碰撞*/
■if（oldbmp&
（!
bmp））/*连续两次碰撞*/
■wait（0.5）;
■elseif（bmp）/*如果前方有碰撞*/
■stopO;
/*停止运动*/
■elseif（ir==0）/*前方没有物体*/
■StopO；
■elseif（ir==4）/*前方有物体*/
■drive（foltransdef,0）;
/*往前追*/
■elseif（ir―1）/*物体在左侧*/
■drive（foltransdef,（-folrotdef））;
/*转向左*/
■elseif（ir==2）/*物体在右侧*/
■drive（fol_trans_def,fol_rot_def）;
/*转向右*/
■wait（0.1）;
/*让运动持续一会*/
■oldbmp=bmp;
■）"
多进程同步：
intbilltrans=0;
intbillrot=0;
intbmpr=0;
intforward=0;
intrunning=0;
/*能力风暴初始值处于静止状态*/
voidbilliards（）
while
（1）/*无限循环检测*/
bmpr=bumper（）;
/*检测碰撞传感器*/
if（bmpr!
=0）
（if（bmpr==0b0011）/*正前方发生碰撞*/
{forward=0;
bill_trans=-80;
/*后退*/
billrot=0;
elseif（bmpr==0bll00）/*正后方发生碰撞*/
{forward二1;
bi1l_trans=80;
/*前进*/
bill_rot=0;
elseif（bmpr&
ObOlOl）/*左侧发生碰撞*/
{bill_trans=0;
bill_rot=-80;
wait（0.5）;
/*顺时针转一个角度*/
forward二1;
bill_trans=80;
}"
OblOlO）/*右侧发生碰撞*/
bill_rot二80;
/*逆时针转一个角度*/forward=l;
/*前进*/bill_rot=0;
voidbilliardsir（）{—intir;
if（running）/*能力风暴没有开始运动，不检测障碍*/
（ir=ir_detector（）;
/*检测红外传感器*/
if（bmpr==0&
forward）/*后退或发生碰撞时，不避障*/{
if（ir==2）/*右侧有障碍,向左绕*/
（bill_trans=20;
bill_rot=80;
/*逆时针转*/
elseif（ir==l）/*左侧有障碍，向右绕*/
/*顺时针转*/
}一
elseif（ir==0）/*前方没有障碍，恢复直行*/
{billtrans=80;
}}wait（0.1）;
}）
voidbilliardsdrive（）
{~
（running=bill_trans;
/*能力风暴正在运动*/drive（bill_trans,bill_rot）;
/*驱动电机*/
voidmain（）start_proccss（billiards_drivc（））;
/*创建电机驱动进程*/start_process（billiards_ir（））;
/*创建避障进程*/
start_process（bil1iards（））;
/*创建碰撞处理进程*/
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