超声波传感器：工作原理、应用与优缺点

超声波传感器一般设置于机器人的前方或侧面，如图4-2-8 所示，用于智能机器人避障、跟随等。图4-2-7SR05 超声波传感器图4-2-8Arduino 机器人中超声波传感器的位置工作原理：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。图4-2-10超声波传感器检测距离监视窗口

理论教育 2023-06-30

传感器分类详解

传感器的种类繁多，功能各异。图4-1-3重力传感器图4-1-4振动速度传感器按照工作原理分类，以传感器对信号转换的原理命名，例如应变式传感器、电容式传感器、光电式传感器、热电式传感器、霍尔传感器等。图4-1-7旋转型电阻式传感器图4-1-8压电式力传感器按照能量传递方式的不同，可分为有源传感器和无源传感器。图4-1-9电感式接近传感器图4-1-10色标传感器

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自动巡线技术在直角锐角拐弯中的应用

如果只按6.3.1 节的程序，机器人有可能过不了直角，通过锐角的可能性更低。图6-3-3含直角和锐角的黑色轨迹作为编程开发人员，结合机器人调试的现场情况改进程序是很有必要的。通过测试可以发现，在直角位置、锐角位置，机器人会停止。

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移动、避障与警报控制技术优化方案

本节将主要围绕360°舵机、超声波传感器、蜂鸣器三者组合进行模块化训练。② while{ }是一个死循环体，表示重复执行。这里break 的作用就是可以跳出while 循环。

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Arduino硬件接口介绍

Arduino UNO 的接口众多，本书选择8 种接口来进行介绍，并配合机器人使用。图3-1-6数据传输原理Arduino 的I2C 接口常用于连接显示屏等，本书将在4.2.6 节中进行具体介绍。Arduino 的I2C 通信使用wire 库，函数的使用却与串口使用比较类似。

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如何使用双路巡线传感器？

Arduino 单片机就是以是否收到反射回来的红外光为依据，来确定黑线的位置和小车的行走路线，所以说，巡线传感器是常用来巡黑线的。图4-2-1双路巡线传感器图4-2-2双路巡线传感器安装位置图4-2-3传感器相对于黑线的位置根据前文可知，可利用 Arduino 读取双路巡线传感器的两个信号输出脚的高低电平状态，根据3.1.1 节所述的数字接口，本节将设定使用11号与12 号数字接口分别读取S1 与S2 的高低电平状态，读取函数使用digitalRead()。

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如何在Arduino中加载库文件

Arduino IDE 开发软件具有自带的示例文件及库文件，熟悉它的示例文件与库文件十分有利于后续的开发。图3-1-11舵机程序中的头文件开发人员需要把头文件的压缩包解压到指定文件夹libraries，IDE 软件就能识别出来。右击Arduino 软件图标→点击“打开文件位置”。图3-1-12寻找文件夹libraries除了上述方式能添加库文件，Arduino 官方也提供了专用渠道安装库文件，其操作是：在Arduino IDE 软件中点击“项目”→点击“加载库”→点击“管理库”，查找某个库文件进行安装，如图3-1-13 所示。

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Arduino机器人QTI传感器简介

但是，一个QTI 传感器仅具有单路信号输出。图4-2-31QTI 测试监视窗口QTI 传感器测试调试的注意事项：① 将QTI 传感器探头对着空旷位置，若此时屏幕上的返回值为“1”，而用手遮挡探头时其返回值为“0”，则表明该QTI 传感器正常工作，无须更换QTI 传感器。反之，若返回值一直显示为“0”，则说明距离太近，此时需要将QTI 传感器的位置调高。③ 两个QTI 传感器必须分开测试。

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如何使用蓝牙模块与Arduino控制LED灯？

图4-2-21Arduino 与蓝牙模块连接示意图蓝牙模块是通过连接 Arduino 的串口使用，上传程序时也是通过串口进行。因此，在上传程序时一定要先拔掉蓝牙模块的接线，否则不但程序上传不成功，并且会导致 Arduino 开发板烧坏。图4-2-22三个设备的连接关系蓝牙模块的测试程序如下：注：该程序需要配合手机“蓝牙串口助手”APP 使用。图4-2-24手机与蓝牙模块配对界面图4-2-25APP 主界面④ 按照本节的程序，在文本框中输入0 或1，发送即可控制LED 灯，如图4-2-27 所示。

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《Arduino UNO开发板外部中断在灭火机器人程序设计中的应用》

灭火机器人的程序将使用外部中断的方法。有关Arduino UNO 开发板的外部中断介绍，已在3.1.1 节与3.2.4 节介绍过。本节将围绕灭火机器人详细介绍外部中断的学习，以便读者最大限度地掌握相关知识。在程序的运行中，时常需要监控一些事件的发生，比如对某一传感器的返回数据进行解析。图6-6-5中断程序Arduino UNO 的外部中断见表6-6-1。如果在程序中途，不需要使用外部中断了，可以用中断分离函数detachInterrupt来取消这一中断设置。

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舵机种类及使用方法介绍

如图4-2-5 所示，舵机具有很多种类，根本区别在于使用电压的不同以及输出扭矩的不同，见表 4-2-1，例如本书使用的MG996R 舵机，工作电压为5 V，输出扭矩为9.4 KG/cm。图4-2-5舵机介绍表4-2-1常用舵机的种类图4-2-6Arduino 机器人的360°舵机位置接下来，首先探讨360°舵机的使用方法，然后再探讨180°舵机的使用方法。360°舵机驱动测试程序如下：程序详解。利用Servo 声明myservo1 这个变量是贴合头文件＜Servo.h＞需要做的工作，其含义是创建一个控制舵机1 的对象。

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传感器选用原则：如何进行合理选择？

现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。传感器精确度愈高，价格越昂贵，因此传感器的选用只要满足整个测量系统的精度要求就可以了，不必选得太高。

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Arduino串口通信优化方法

Arduino 提供的串口通信函数非常丰富，相关函数有：1. Serial.begin()描述：开启串口，通常置于setup()函数中。

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如何选择适合你的OLED显示屏？

OLED 显示屏是利用有机电自发光二极管制成的显示屏。本书使用的是0.96 寸OLED 显示屏，如图4-2-15所示，它的显示区域是 128×64 的点阵，每个点都能自己发光。OLED显示屏可以显示汉字、字符和图案等，智能手环和智能手表等智能设备一般都是选择OLED 显示屏来作为显示设备。OLED 显示屏通常用来实时显示机器人的一些状态数据，如障碍物距离、接收的数据、环境温湿度等。OLED 显示屏的测试程序代码如下：程序详解。

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AVR外围功能优化设计探讨

大多数AVR 芯片包含8 位、10 位或12 位模数转换器。图3-2-3AVR 模数转换器框图5. 模拟比较器模拟比较器比较正引脚AIN0 和负引脚AIN1 上的输入值。图3-2-4AVR 模拟比较器框图6. 中 断CPU 执行时原本是按程序指令一条一条向下顺序执行的。

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利用Arduino制作呼吸灯效果

Arduino 的微控制器只能产生高电平（5 V）或者低电平（0 V），而不能产生变化的电压，因此必须采用脉冲宽度调制技术来模拟电压变化。Arduino 的数模转换PWM 输出位数为8 位，其取值为0～255。Arduino 中实现脉宽调制的函数就是analogWrite()函数，这是一个能实现模拟输出的函数。在3.3.1 节已经介绍过，10 号数字接口也是PWM 数字接口，因此本节的Arduino UNO 与LED 灯的电路连接和3.3.1 节一样。

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