利用傳感器數(shù)據(jù)檢測(cè)講授循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)方法

周富峰 孫樹(shù)森

【摘 要】在編寫(xiě)的程序中加入循環(huán)結(jié)構(gòu)，加入相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，就能夠?qū)W好循環(huán)結(jié)構(gòu)的編程，當(dāng)學(xué)生理解了循環(huán)結(jié)構(gòu)和用法就能夠?qū)⒅R(shí)用到機(jī)器人完成任務(wù)的各種循環(huán)程序編寫(xiě)了。

【關(guān)鍵詞】傳感器數(shù)據(jù);循環(huán)結(jié)構(gòu)

機(jī)器人能夠自動(dòng)運(yùn)行需要傳感器，機(jī)器人傳感器有多種，比如：紅外傳感器、角度傳感器、超聲波傳感器、灰度傳感器、指南針傳感器等，在樂(lè)高機(jī)器人主控器上有自帶的傳感器檢測(cè)程序，而其他類型的多數(shù)機(jī)器人需要使用者自己編寫(xiě)檢測(cè)程序。用好傳感器就能充分激發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人興趣，如用機(jī)器人指南針來(lái)檢測(cè)房屋的方向，看看是不是正南正北，偏離多大的角度;利用灰度傳感器來(lái)測(cè)一測(cè)皮膚、頭發(fā)的光亮值等。

以下以未來(lái)伙伴機(jī)器人的JC代碼編程來(lái)講述如何使用傳感器檢測(cè)講解循環(huán)程序的編寫(xiě)教學(xué)方法。

一、傳感器的簡(jiǎn)單檢測(cè)程序運(yùn)行討論

樣例程序：

int a=0;

void main（）

{

a = AI（0）;

printf（“a =%d”，a）;

}

二、簡(jiǎn)單改進(jìn)，引入while最簡(jiǎn)單的循環(huán)，分析結(jié)構(gòu)，觀察現(xiàn)象分析，理解while（1）循環(huán)

新知識(shí)點(diǎn)：while循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)條件“1”“0”的意義。

檢測(cè)樣例程序

int a=0;

void main（）

{

while（1）

{

a=AI（0）;

printf（"a=%d"，a）;

}

}

三、能夠隨時(shí)保持記錄數(shù)據(jù)的程序

新知識(shí)點(diǎn)：1.while循環(huán)條件使用傳感器數(shù)據(jù)作為條件。2.循環(huán)條件的獲取和處理。3.循環(huán)條件的數(shù)據(jù)類型。

在檢測(cè)中增加一個(gè)按鈕，接在DI端口上的就是數(shù)字類型，獲取值是“1”或“0”，接在AI端口上就是模擬，獲取值是可能是0～254（具體由主控器廠商設(shè)定），下面以按鈕接在模擬口為例編程，程序分析見(jiàn)后面的注釋。

int a=1024; ? //按鈕獲取數(shù)據(jù)存放到a

int m=0; //檢測(cè)的傳感器數(shù)據(jù)存放到m

void main（）

{

a=AI（0）; //為進(jìn)入下面循環(huán)獲得循環(huán)條件的數(shù)據(jù)

while（a≥500） //按鈕不按下a值為1024，滿足循環(huán)條件循環(huán)

{

m=AI（4）;

//傳感器檢測(cè)

printf（“m=%d”，m）; //傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)

wait（0.300000）; //降低數(shù)據(jù)顯示的閃爍有利于讀取數(shù)據(jù)

a=AI（0）; //更新循環(huán)條件，監(jiān)測(cè)按鈕是否按下，當(dāng)按下時(shí)a==0

}

wait（20）; //顯示保持

}

這個(gè)程序能夠在程序獲取到數(shù)據(jù)的瞬間按下按鈕，數(shù)據(jù)就可以停留在顯示屏上一段時(shí)間。但它的缺點(diǎn)是要重新檢測(cè)就要重新啟動(dòng)程序。

四、可以重復(fù)檢測(cè)好用的檢測(cè)程序

知識(shí)點(diǎn)：循環(huán)嵌套程序

int a=1024;

int m=0;

void main（ ）

{

a = AI（0）;

while（1） 無(wú)限循環(huán)，循環(huán)內(nèi)檢測(cè)、數(shù)據(jù)保持可重復(fù)進(jìn)行 {

while（a ≥ 500）

{

m=AI（4）;

printf（ “m =%d” ，m）;

wait（ 0.300000 ）;

a = AI（0）; //按鈕檢測(cè)，當(dāng)按下時(shí)a==0

}

while（a <500） ? ? ? //按鈕按下，程序在此循環(huán)不斷檢測(cè)按鈕數(shù)據(jù)，讀數(shù)保持

{

a = AI（0）;

}

}

}

五、智能多傳感器檢測(cè)程序

一些機(jī)器人顯示屏顯示空間有限，采用循環(huán)程序加上一些運(yùn)算等，就可以將我們要知道的一些數(shù)據(jù)逐一顯示出來(lái)，下例程序有采用while循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)并且用一些變量來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，亦有采用while循環(huán)來(lái)顯示數(shù)據(jù)同時(shí)等待按鈕按下顯示下一個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容。

int a，b，min1，min2，max1，max2，n，an;

void main（）

{

min1 = AI（4）; ? //AI（4）最小值

max1 = AI（4）; ? //AI（4）最大值

min2 = AI（5）; //AI（5）最小值

max2 = AI（5）; ? //AI（5）最大值

an=AI（0）; ? ? //an存放按鈕狀態(tài)

通過(guò)以上對(duì)傳感器一系列數(shù)據(jù)檢測(cè)程序的編寫(xiě)和實(shí)際檢測(cè)，加上教師對(duì)程序結(jié)構(gòu)和相關(guān)知識(shí)的講解，能夠使學(xué)生掌握循環(huán)程序的結(jié)構(gòu)有了較深的理解。在此基礎(chǔ)上就可以引導(dǎo)學(xué)生用循環(huán)程序來(lái)解決機(jī)器人智能行走、智能完成一些較為復(fù)雜的任務(wù)等。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐科軍.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007

[2]李科杰.新編傳感器技術(shù)手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003