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mBot教學(5) - 超音波感測應用
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mBot教學(5) - 超音波感測應用
1.
電子工程系車用電子與資訊組 教學(5) 超音波感測應用 吳錫修 February 12, 2018 超音波測距原理、mBot超音波控制指令、超音波控 制應用
2.
shapethefuture 超音波 (ultrasound)
是指頻率超過人類耳朵可以聽到的臨界值 20KHz之聲波或振動 音速 = 331.31 1 . 在⼀⼤氣壓、25°C時音波在空氣中之波速約為 346 M/s 鯨豚或蝙蝠利用生物聲納 (biosonar) 回音定位 (echolocation) 來捕 捉獵物或躲避障礙物 超音波測距原理 1/2 2 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. Emitted Wave of Bat Reflected Wave of Prey
3.
shapethefuture 距離 =發射超音波至接收到反射波之時間*音速/2
Distance(cm) = duration*0.0346(cm/us)/2 超音波測距原理 2/2 3 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
4.
shapethefuture 超音波倒車雷達 超音波霧化器
超音波洗淨器 醫學超音波檢查 生活科技應用實例 4 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
5.
shapethefuture 標示T左的⼀端為超音波發射器 (Transmitter),用來發射42KHz以 上的超音波
標示R的⼀端則為超音波接收器 (Receiver),接收反射回來的超音波 檢測範圍:3cm〜400cm 最佳度角:30 mBot超音波模組 5 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 發射器 接收器
6.
shapethefuture 超音波模組預設是接到mCore連接埠3 控制指令
讀取超音波感應器偵測距離值 (到小數點第3位),回傳值單位cm 搭配運算指令及控制指令使用 mBot超音波模組指令 6 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 連接埠3
7.
shapethefuture 1. 連接mBot與PC 2. mBlock選單命令連接>更新韌體 3.
編輯程式區塊 4. 測試 手掌在超音波模組前方移動,觀察數值變化情形 Lab 檢測超音波模組傳回值 7 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
8.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot開始前進
mBot超音波偵測到前方15公分有障礙物時,後退0.5秒再隨機左轉或右 轉前進,自動避開障礙物 Lab mBot自動避障應用練習 1/3 8 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 15cm
9.
shapethefuture 程式流程 Lab mBot自動避障應用練習
2/3 9 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 隨機轉彎 前進 後退0.5秒 按下按鈕 是 否 重覆執⾏ 超音波<15 是 否
10.
shapethefuture 參考程式 Lab mBot自動避障應用練習
3/3 10 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
11.
shapethefuture 功能要求 當手靠近mBot
20公分內,mBot進入跟隨模式 mBot自動前進或後退與手保持約10公分距離 設計注意事項 須調校跟隨反應時間及緩衝距離 Lab Bot自動跟隨控制練習 1/3 11 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 10cm
12.
shapethefuture 程式流程 Lab mBot自動跟隨控制練習
2/3 12 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 持續0.1秒 後退 進入跟隨範圍 是 否 重覆執⾏ 超音波<10 是 否 前進 停止 超音波>11 是 否
13.
shapethefuture 參考程式 建立distance及follow變數 Lab
mBot自動跟隨控制練習 3/3 13 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
14.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot開始前進
當mBot超音波偵測到前方有障礙物時,在距離障礙物10cm處迴轉180 度後繼續前進 設計注意事項 1. 須調校等待時間讓mBot迴轉180度 Lab mBot自動迴轉巡邏車 1/3 14 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 10cm
15.
shapethefuture 程式流程 Lab mBot自動迴轉巡邏車
2/3 15 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 前進 回轉180度 按下按鈕 是 否 重覆執⾏ 超音波<10 是 否
16.
shapethefuture 參考程式 需調校u-turn副程式之等待時間 Lab
mBot自動迴轉巡邏車 3/3 16 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
17.
shapethefuture 功能要求 按下按鈕後,mBot開始前進
當mBot超音波偵測到前方有障礙物時,在距離障礙物10cm處自動向右 繞道避開障礙物繼續前進 設計注意事項: 須調校障礙物偵測距離、轉彎角度及繞道遠近,以免mBot繞道時機體碰到障 礙物 Lab mBot繞過障礙物控制練習 1/3 17 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
18.
shapethefuture 程式流程 Lab mBot繞過障礙物控制練習
2/3 18 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 開始 前進 向右繞道 按下按鈕 是 否 重覆執⾏ 超音波<10 是 否
19.
shapethefuture 參考程式 須調校route副程式之等待時間以控制mBot繞道路徑 Lab
mBot繞過障礙物控制練習 3/3 19 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E.
20.
shapethefuture 超音波測距原理 mBot超音波控制指令
mBot超音波應用設計 復習 20 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E. 發射器 接收器
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