初中第4课制作“害羞”机器人——超声波传感器及其应用图片ppt课件

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这是一份初中第4课制作“害羞”机器人——超声波传感器及其应用图片ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了机器人走迷宫，新知导入，新知讲解，一项目要求，项目分析，二实现思路，三所需器材，四所需软件，一超声波传感器，探究新知等内容，欢迎下载使用。

视频中的机器人能够走迷宫，其中一个有趣的动作就是，当靠近墙时，它就“害羞”地停止，让后转弯，好像长了眼睛一样，你知道其中的原理吗?这节课我们将制作一个“害羞”机器人，探索其中的奥秘。
制作一个外观如图所示的机器人，并让机器人产生“害羞”的动作。当人靠近时，它后退;当人远离时，它就前进。
1.根据项目需求选择合适的开源硬件，完成机器人硬件的组装。
2.编写程序，利用超声波传感器监测机器人和人之间的距离。当距离小于或等于临界值时，驱动机器人后退;当大于临界值时，驱动机器人前进。
本项目所需的器材如下表所示。
本项目中，超声波传感器的外观如图所示。
它的引脚共有4个，引脚名称和用途如表所示。
到图书馆或上网搜索超声波传感器的有关知识，理解其工作原理。
不同的超声波传感器可测的距离不一样，例如HC-SRO4超声波传感器可提供2～400Cm的非接触式距离感测功能。
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。
超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
(二)超声波传感器测量距离
超声波传感器测距离是利用时间差测距法。
通过超声波发射器向某一方向发射超声波，从发射开始计时，超声波在空气中传播时碰到障碍物就反射回来，接收器在收到反射波时立即停止计时。
设超声波在空气中的传播速度为V ，而根据计时器记录测出发射和接收的时间差为△t，就可以计算出发射点距障碍物的距离S
即S＝V・ △t /2
用超声波传感器測量传感器和物体间的距离。
超声波传感器的TRIG和ECHO引脚，以及 Arduin传感器扩展板的数字引脚连接，这里TRIG连接传感器扩展板的数字引脚D2，ECHO连接数字引脚D3，硬件接线如下表所示
2.编写程序，在串口监视器中显示超声波传感器所测距离值(Cm)，如图所示。
利用上述程序，把超声波传感器放在与物体的不同距离上进行测量，并把实际距离与超声波传感的测量值结果填入下表
探究发现，物体的实际距离(单位:cm)与超声波传感器的测量值（）(存在/不存在)误差，误差范围在（）内
主控板、传感器扩展板、电机扩展板通过垂直堆叠的方式连接。
超声波传感器与传感器扩展板的连线如表所示
直流电机与电机扩展板间的连线如表所示。
电机扩展板因为已经占用了主控板的数字端口D4、D5、D6、D7，所以传感器不能再用这4个端口了。
为了避免端口冲突，选择把超声波传感器的TRIC引脚连接到传感器扩展板数字引脚D2，ECHO引脚连接到数字引脚D3。
根据本项目的功能要求，算法流程如图所示。
用 ArduBlck编程实现上述算法，程序如图所示。
探究人与超声波传感器间的不同距离，检验机器人的反应，把结果记录在下表中
探究发现，机器人与人的距离（）(小于/大于)（）Cm，机器人（）(前进/后退);距离（）(小于/等于/大于)（）cm，机器人（）(前进/后退)。
1.关于超声波传感器，下列说法正确的是( )A.超声波的率很低 B.可以用它来侦测距离C.超声波有三根连接线D.超声波传感器的Trig和Ech针脚要连接在主控板的模拟端口上2.下列应用情景，不能用超声波传感器实现的是( )A.测量人的身高 B.测量与墙壁的距离C.测量光线的亮度 D.测量是否有障碍物
一、项目分析(一)项目要求(二)实现思路(三)所需器材(四)所需软件二、探究新知(一)超声波传感器(二)超声波传感器测量距离
三、项目实施(一)硬件安装(二)算法设计(三)编写程序(四)效果检验