机器人控制器编程课程-教案02-基础

经过第一次课程，需要理解为何学习这门课？！

• 是教学大纲要求不得不学？
• 还是的确有趣并实用，必须要学？

那么如何学习一门技术，包括机器人控制器编程技术？？？

现在技术更新速度十分快，如何学习最新并使用最广的相关技术呢？？？

• 要点：跨平台，或者称之为多平台支持

arduino

Arduino软件支持windows、Mac OS X和Linux，凡是主流并广泛使用的工具都是全平台支持的。

如ROS2、Webots和V-Rep都是全平台支持的，也是本课程学有余力的同学推荐安装并学习的（还有Matlab^_^）。

ROS 2 Webots V-Rep

还有其他特点吗？？？？

• 要点：多语言支持，如支持至少3种以上语言（C++、Python、Java）进行程序编写

同样以Arduino，通过合适的配置不仅可以实现仿真，还支持Python、Matlab等编程。

所有IoT（物联网）硬件都是多平台多语言支持的！！！

Arduino微控制器和SoC世界无处不在的“Hello World”程序是“闪烁LED”。以下代码演示了如何使用Johnny-Five框架完成此操作。

var five = require("johnny-five");
var board = new five.Board();

board.on("ready", function() {
  // Create an Led on pin 13
  var led = new five.Led(13);
  // Blink every half second
  led.blink(500);
});

Arduino（JavaScript Robotics和IoT编程框架）

第2章，25-73页，分别介绍了Arduino语言结构、扩展模块等。

基础包括软件和硬件。

顺序结构（灯闪烁）：

Blink

void setup() {
  pinMode(13, 1);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, 1);  
  delay(1000);                     
  digitalWrite(13, 0);   
  delay(1000);    
｝              

选择结构（判断字符）：

int val;//定义变量val
int ledpin=13;//定义数字接口13
void setup()
{
  Serial.begin(9600);//设置波特率为9600，这里要跟软件设置相一致。当接入特定设备（如：蓝牙）时，我们也要跟其他设备的波特率达到一致。
  pinMode(ledpin,OUTPUT);//设置数字13 口为输出接口，Arduino 上我们用到的I/O 口都要进行类似这样的定义。
}
void loop()
{
  val=Serial.read();//读取PC 机发送给Arduino 的指令或字符，并将该指令或字符赋给val
  if(val=='X')//判断接收到的指令或字符是否是“X”。
  {//如果接收到的是“X”字符
    digitalWrite(ledpin,HIGH);//点亮数字13 口LED。
    delay(500);
    digitalWrite(ledpin,LOW);//熄灭数字13 口LED
    delay(500);
    Serial.println("Hello World!");//显示“Hello World！”字符串
  }
  else
  {
    Serial.println("No XXXX");
  }
}

循环结构（跑马灯）：

for 1 for 2

int BASE = 2 ;  //第一顆 LED 接的 I/O 腳
int NUM = 6;    //LED 的總數

void setup()
{
   for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) 
   {
     pinMode(i, OUTPUT);   //設定數字I/O腳為輸出
   }
}

void loop()
{
   for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) 
   {
     digitalWrite(i, 1);    //設定數字I/O腳輸出為"低"，即逐漸關燈
     delay(200);            //延遲
   }
   for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) 
   {
     digitalWrite(i, 0);    //設定數字I/O腳輸出為"低"，即逐漸開燈
     delay(200);            //延遲
   }  
}

从PWM到呼吸灯：

亮 暗

int led = 9;           // the PWM pin the LED is attached to
int brightness = 0;    // how bright the LED is
int fadeAmount = 5;    // how many points to fade the LED by

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // declare pin 9 to be an output:
  pinMode(led, OUTPUT);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  // set the brightness of pin 9:
  analogWrite(led, brightness);

  // change the brightness for next time through the loop:
  brightness = brightness + fadeAmount;

  // reverse the direction of the fading at the ends of the fade:
  if (brightness <= 0 || brightness >= 255) {
    fadeAmount = -fadeAmount;
  }
  // wait for 30 milliseconds to see the dimming effect
  delay(30);
}

模拟量输入控制LED灯闪烁时间：

analog

int sensorPin = A0;    // select the input pin for the potentiometer
int ledPin = 13;      // select the pin for the LED
int sensorValue = 0;  // variable to store the value coming from the sensor

void setup() {
  // declare the ledPin as an OUTPUT:
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // read the value from the sensor:
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  // turn the ledPin on
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  // stop the program for  milliseconds:
  delay(sensorValue);
  // turn the ledPin off:
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  // stop the program for for  milliseconds:
  delay(sensorValue);
}

 

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