Tutorial de programación de cableado de coche para evitar obstáculos del engranaje de dirección de Control de Sensor infrarrojo Microbit

¿Alguna vez se ha dado cuenta de que cuando quiere hacer funcionar un vehículo en movimiento, como un automóvil inteligente, una puerta automática o un brazo robótico, la pregunta más problemática es "¿Por qué el mecanismo de dirección no obedece las órdenes?" De hecho, esto suele deberse a que no has encontrado la manera correcta de "comunicarlos". Combinando el sensor de infrarrojos con elservoPuede resolver perfectamente este problema de control y hacer que su proyecto creativo esté realmente "vivo".

Cómo conectar el sensor de infrarrojos

Si quieres jugar con el control por infrarrojos, el primer paso es, por supuesto, el cableado. No tengas miedo, es mucho más sencillo de lo que crees. La mayoría de los sensores infrarrojos (como los módulos de seguimiento o evitación de obstáculos por infrarrojos comunes) tienen tres pines: VCC, GND y OUT. Solo necesita usar un cable Dupont para conectar VCC a la interfaz de 3,3 V o 5 V de la placa de expansión, GND a GND y, finalmente, conectar la línea de señal de SALIDA a cualquier pin, como el Pin 0. Esto es como conectar la "línea de alimentación" y la "línea de señal" al sensor, y puede indicar la información que "ve".

Conectar los cables es sólo el primer paso. El siguiente paso es comprender el "lenguaje" del sensor. El pin OUT del sensor genera un nivel alto en circunstancias normales (equivalente a decir "todo es normal"), y cuando detecta un obstáculo, genera un nivel bajo (equivalente a gritar "¡Hay una situación!"). Por lo tanto, debe utilizar el módulo de "bucle infinito" en el entorno de programación para leer continuamente el estado del pin conectado. Una vez que lees que el pin está bajo, significa que el infrarrojo "ve" algo y sabes que es hora de hacer algo.

Cómo programar el ángulo de rotación del mecanismo de dirección

Una vez que el sensor tiene señal, el siguiente paso es activar el timón. El mecanismo de dirección no es un motor ordinario, puede girar con precisión al ángulo que usted especifique. En programación, es necesario utilizar la biblioteca de extensiones "servo". Después de agregar, el "servoAparecerá el bloque de construcción "Escribir". Su uso es muy sencillo. Por ejemplo, si selecciona el pin P1 y luego ingresa el número 90, el servo girará inmediatamente a la posición de 90 grados.

Si quieres que el servo haga más trucos, puedes establecer el ángulo como una variable. Por ejemplo, si desea que el servo se mueva hacia adelante y hacia atrás como un ventilador oscilante, puede usar un bucle "for" para aumentar lentamente el ángulo de 0 a 180 y luego disminuirlo nuevamente a 0. De esta manera, se convierte en un comandante y le dice al mecanismo de dirección exactamente hacia dónde apuntar. Todo el proceso es fluido y sencillo.

Cómo utilizar la señal infrarroja para activar la acción del servo

Ahora conectamos los dos primeros pasos. Este es el momento más emocionante. Toda la lógica es en realidad una frase "si... entonces...": si el sensor de infrarrojos detecta un obstáculo, entonces el servo girará en un ángulo específico. Esta lógica se puede implementar fácilmente utilizando los bloques de construcción "si... entonces... si no". Pones el estado de "leer pin digital" después de "si" y la instrucción para controlar el servo después de "entonces".

Para dar un ejemplo específico, puedes hacer una papelera que se abra automáticamente. Coloque el sensor de infrarrojos frente al bote de basura y conecte el servo a la tapa. Escriba esto al programar: si el pin de infrarrojos indica 0 (detectando que alguien se acerca), entonces el servo girará 180 grados (abra la tapa); espere 2 segundos, luego gire el servo a 0 grados (cubra la tapa). Mira, acaba de nacer un modelo práctico de casa inteligente. Todo el proceso es automático. ¿No es una gran sensación de logro?

¿Por qué mi servo vibra no funciona?

Si el servo tiembla o no se mueve en absoluto, no sospeches inmediatamente que el hardware está roto. Lo más probable es que sea un problema de suministro eléctrico. El servo requiere una corriente relativamente grande cuando gira y es posible que su propia fuente de alimentación USB no pueda transportarla. Es como una persona que hace un trabajo pesado con el estómago vacío y definitivamente temblará. La solución es muy sencilla. Equipe el servo con una fuente de alimentación externa separada, como una caja de batería, y conecte la línea de alimentación del servo y GND para asegurarse de que sean "tierra común" para que la señal pueda transmitirse de manera estable.

Otra razón común son los conflictos de lógica de código. Es de un solo hilo. Si hay un comando de "pausa" en el programa, toda la placa base se detendrá y esperará por usted. En este momento, si hay una nueva señal infrarroja, no podrá reaccionar. La solución es minimizar las instrucciones de "pausa" a largo plazo y reemplazarlas con "pausa en milisegundos", o intentar utilizar un pensamiento de programación de "máquina de estados" más avanzado para que el programa pueda esperar y responder a nuevas señales de interrupción en cualquier momento.

¿Cuáles son los proyectos divertidos de control por infrarrojos?

Una vez que aprendas los controles básicos, tu creatividad podrá despegar. Por ejemplo, cree un sistema inteligente de riego de flores que utilice un sensor de infrarrojos para detectar la altura del suelo en la maceta (a través de una estructura mecánica simple). Cuando la varilla de detección en el suelo cae a una determinada posición, se activa el infrarrojo y el servo abre la válvula de agua para gotear unas gotas de agua. O haz un timbre electrónico interactivo. Cuando alguien se acerca, el servo disparador de infrarrojos hace que un personaje de dibujos animados toque gongs y tambores, lo cual es mucho más interesante que los timbres comunes.

También puede emprender proyectos complejos, como la construcción de un panel solar con seguimiento de infrarrojos. Utilice dos sensores infrarrojos uno al lado del otro para comparar cuál de ellos detecta primero la fuente de luz intensa y luego controle el servo para ajustar la dirección del panel solar para apuntar siempre a la posición con la luz más intensa. Estos proyectos no sólo son divertidos, sino que también te permiten practicar tus habilidades de física, programación y resolución de problemas. Es realmente una sensación de logro completarlos.

Cómo hacer que mi programa de control sea más estable y confiable

Si desea actualizar su trabajo de "juguete" a "prototipo", la estabilidad del programa es la clave. Una técnica práctica consiste en añadir un procesamiento "anti-rebote". Debido a que la respuesta del sensor de infrarrojos es muy sensible, puede emitir una señal falsa por un momento. Después de detectar la señal, puede esperar decenas de milisegundos y luego detectarla nuevamente para confirmar que efectivamente es una señal válida antes de ejecutar la acción del servo. Esto puede prevenir eficazmente activaciones falsas causadas por interferencias ambientales.

Otra forma de mejorar la confiabilidad es agregar "indicadores de estado" a su programa. Por ejemplo, cuando se activa una señal infrarroja, deje que la pantalla de matriz de puntos muestre una cara sonriente o haga que la luz LED integrada parpadee. De esta manera podrá saber intuitivamente si el sensor ha recibido la señal y si el programa se está ejecutando correctamente. Este tipo de pequeños detalles pueden ayudarlo a solucionar problemas rápidamente, de modo que ya no tenga que hacer la vista gorda al depurar y, naturalmente, el trabajo será más estable y confiable.

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