遙控小車-吳志文老師研發版V2-mblock馬達與超音波測試篇

遙控小車-吳志文老師研發版V2-mblock馬達與超音波測試篇

安裝程式

1. 安裝Arduino的驅動程式(影片)
2. 因為下載板用的是CH304晶片，因此要另外安裝驅動程式(影片)
3. 安裝mblock的軟體(影片)

連接mblock與小車

1. 將小車的下載板、USB連接線、杜邦排線接妥，如圖1，檢查電腦是否抓到小車的驅動程式，並檢查其與電腦的連接窗口代號，如圖2，開啟mblock軟體，設定UNO板、串列窗口，並上傳韌體，如圖3，按下使用馬達的Switch，如圖4，並將小車架高使車輪懸空。(影片)

圖片1：連接下載板、電腦、小車

圖片2：檢查驅動與通訊窗口

圖片3：確認mblock與小車連接

測試馬達運作

先拉出「設置數位腳位積木」並將其設定成10、高電位，然後拉出「設置PWM腳位積木」，設定為5、0，將其兩個積木連接在一起後，快點兩下滑鼠左鍵後你會發現右輪全速向前旋轉；接下來修改第5腳輸出為50、100、150、200，你會發現速度會越來越慢，255時會停止，你也可以手動輸入0~255其中任何數值，例如20、89、241...，最後你會發現當第10腳是高電位時，第5腳的PWM數字越小，轉動越快，這是因為它們(D10到D5)的電位(電壓)差比較大，而第5腳的PWM數字越大，轉動越慢，這是因為它們的電位差比較小；

圖5：右輪正轉速率調整

※P.S.電位差小於某個數值時，馬達無法啟動，因為馬達在啟動的瞬間需要比較大的動能，類似最大靜摩擦力的概念，當已經在轉動時，電位差即使小，也還會轉動，就像動摩擦力比最大靜摩擦力小的意思一樣。

接下來，將10設為低電位，調整5的PWM在0~255之間，你會發現，10設低電位，輪胎會倒轉，5腳PWM的數字越高，則轉動越快，越低，則轉動越慢。

圖6：右輪逆轉速率調整

知道原理以後，你可以再測試左輪，左輪的使用方式和右輪相同，不再贅述。之後我們得出一個左右輪運作的列表：(P.S.使用L293模組的會跟這種方式不同)

	左輪	右輪
前進	D11 高電位	D10 高電位
前進時功率調整	D6  0最快←→255停止	D5  0最快←→255停止
後退	D11 低電位	D10 低電位
後退時功率調整	D6  255最快←→0停止	D5  255最快←→0停止

然後我們要想像一下，如果車要前進，就是兩輪一起向前，向後倒退，就是兩輪一起後退，而左轉(原地旋轉)就是左輪後退右輪前進，而右轉(原地旋轉)就是右輪後退左輪前進，停止則是將兩腳位設定成一樣是低電位，或一樣是高電位即可；因此我們可以利用“廣播功能積木”將車子的前進、後退、停止、左轉、右轉的功能組合出來，而且因為每一顆馬達的輸出不一定會相同，因此也能在這裡做微調，如下圖：

圖7：各個輪子的控制

圖8：車子的控制

超音波感測器的使用

這裡的超音波用的是SR-04，mblock裡有專屬的積木，可以測試前方障礙物的距離，單位是公分，最遠約到160公分左右；但是S4A就無法使用了，這也沒辦法，無法兩邊兼顧，因此如果是S4A的使用者，只好自己另購U-016了

超音波感測器部分：Trig/D2、Echo/D4

圖9：超音波感測器的控制

殘念

1. P.S.因為mblock支援UNO的部分BUG其實還很多，在按下綠旗旁的停止按鈕時會造成右輪仍然持續轉動，還是得手動按一下程式中的右輪停止。(用S4A沒這問題)
2. 至於紅外線的部分也是，mblock對於連續讀取A0~A5的輸入，好像非常的不穩定(單一個又好像可以)，又很當，因此無法測試...
3. mBlock支援自家的產品mBot很穩定，可惜支援開放硬體的部分好像沒有很積極改進，許多地方不是很穩定，不管是輸出的控制、或是輸入的偵測，總是有許多狀況，這就是我還不敢在學校推行mBlock的理由，畢竟目前還是S4A最穩！

待續

1. 最近(105.02.01)在宜蘭的研習見識到Webduino，很適合拿來做進階感測器的使用和上雲端互動，除了沒有S4A的多媒體和mBlock的燒錄外，進階的感測器、元件的控制、與雲端的結合超級簡單，雖然是新公司(慶奇科技)，到是很值得關注。
2. 至於吳組長自製的感測器，他尚未大量生產，工程樣本測試起來很正常，請稍待文章與影片...
3. 另外由於這車子是UNO的標準擴充座，因此UNO能玩的他都可以用，我建議國中小買一下通用的感測器擴充板V5，來連接各式各樣的感測器和元件；或是購買motoduino即將出版的第二代S4A學習板，作為一般教學的擴充，畢竟.... Arduino不是只有機器人一條路，可以用在生活上很多的創意！