初級機器人技術(shù)與實踐第五章：步行機器人的光源跟蹤

第五章步行機器人的光源跟蹤回顧光敏電阻，其電阻值由光的強弱決定（LDRLightDependentResistor）。BASICStamp的I/O口可以作為輸入或輸出口：當(dāng)作為輸入口時，它只是靜靜的監(jiān)視電路狀態(tài)。任何大于1.4V的電壓都會使其寄存器的值為1。同樣的，任何小于1.4V的電壓都會使其寄存器的值為0；當(dāng)作為輸出口時，根據(jù)指令(HIGH，LOW)可送出高電平（5V）或低電平（0V）信號。BASICStamp僅能夠從光敏電阻分壓電路中得到光的強度高于還是低于閥值；但通過阻容電路可以確定相對光強。分壓電路阻容電路RCTIMESyntax:RCTIME

Pin,State,VariableFunction

MeasuretimewhilePinremainsinState;usuallytomeasurethecharge/dischargetimeofresistor/capacitor(RC)circuit.Pinisavariable/constant/expression(0-15)thatspecifiestheI/Opintouse.Thispinwillbeplacedintoinputmode.Stateisavariable/constant/expression(0-1)thatspecifiesthedesiredstatetomeasure.OncePinisnotinState,thecommandendsandstorestheresultinVariable.Variableisavariable(usuallyaword)inwhichthetimemeasurementwillbestored.拓展光敏電阻里面與光有關(guān)的活性元素是CdS（硫化鎘）。光線進(jìn)入陶瓷半導(dǎo)體感光層并激發(fā)出自由的載流電子，從而產(chǎn)生了一個與光照強度成反比例的電阻，也就是說光照越弱該電阻越大，光照越強該電阻越小。光敏電阻是一種模擬器件，它的電阻值隨著光照強度的變化而連續(xù)不斷地變化，但光照強度線性變化時，其阻值并不一定線性變化。光源跟蹤電路圖右左103J該你了試著用0.1uF的電容器代替其中一個0.01uF電容器?？纯茨膫?cè)的電路在光線明亮的環(huán)境下效果更好，是有較大電容器那側(cè)還是有較小電容器的那一側(cè)呢？當(dāng)環(huán)境光線不斷變暗時又有什么樣的影響呢？你能發(fā)現(xiàn)任何能告訴你哪側(cè)電路在比較黑暗的環(huán)境下效果更好一些的蛛絲馬跡嗎，是有較大電容還是有較小電容的那側(cè)呢？ToddlerProgram5.1:

Photoresistor

RCTimeDisplay光源定位調(diào)整光敏電阻方向：與步行機器人中心線朝外成45度角，并與水平方向向下成45度角。用一束明亮的手電光讓步行機器人隨著光線轉(zhuǎn)動。通過測量和比較兩個光敏電阻的值讓步行機器人發(fā)現(xiàn)光源，然后驅(qū)動電機轉(zhuǎn)向光源。為了防止步行機器人轉(zhuǎn)動太頻繁，引入了DeadBand參量。ToddlerProgram5.2:LightCompass該你了進(jìn)入并運行程序5.2用一束光照著步行機器人前面，當(dāng)你移動這個光束時，步行機器人也會跟著移動試圖總是面對光束。不再用手電光，用手遮住其中的一個光敏電阻，這時你會發(fā)現(xiàn)步行機器人會轉(zhuǎn)圈并總是要離開你手帶來的陰影區(qū)域。

在一個較暗的環(huán)境下，光敏電阻的值和他們之間的差值都會變大。需要增大死區(qū)值,讓步行機器人在較暗的環(huán)境中捕捉微弱的光線變化。光線越暗，需要PAUSE的時間值就越短。如果步行機器人的表現(xiàn)變差，這也許是因為脈沖之間的時間間隔超過了40ms。應(yīng)對這種現(xiàn)象的第一招是把PAUSE的時間值減小到零。第二招是檢查光敏電阻，第一個脈沖后檢查右側(cè)的光敏電阻，第二個脈沖后檢查左側(cè)的光敏電阻。你可以試著改進(jìn)程序在挑戰(zhàn)課題中來做到這些。用上面的程序在不同的亮度的環(huán)境中做實驗，測試比較亮的環(huán)境和比較暗的環(huán)境下的死區(qū)值。在亮一些的環(huán)境中，死區(qū)值可以取得小一些甚至可以為零，在暗一些的環(huán)境中死區(qū)值則要取大一些。交換程序5.2中第二個和第三個IF….THEN語句的條件，再重新運行程序，這時步行機器人遠(yuǎn)離光源。光源跟隨實現(xiàn)讓步行機器人跟隨光源只需要對程序5.2做稍微的修改，主要的改變是當(dāng)RC時間差值落在死區(qū)范圍內(nèi)時，在程序5.3將會使步行機器人產(chǎn)生向前的運動，而在5.2中沒有產(chǎn)生任何運動。ToddlerProgram5.3:FollowtheLight挑戰(zhàn)課題！用手電光引導(dǎo)步行機器人。讓光敏電阻向上朝外指