培训(小学版)

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1、特里斯机器人,一、硬件知识,特里斯机器人由硬件和软件组成：,机器人右眼,机器人左眼,灰度传感器,声音传感器,灰度传感器,灰度传感器,1. 机器人硬件结构图：,火焰传感器,红外发射头,红外接收头,红外发射头,触碰传感器,左电机,右电机,电池槽,万向轮,128*64的液晶显示屏,电源开关,按键传感器,USB端口,电源端口,RJ12接口,2. 硬件分类及原理,特里斯硬件由执行模块和传感器组成。,执行模块,特里斯机器人目前的执行模块包括：左右电机、眼 睛、喇叭、显示屏等。左右电机：通过控制电机的正反转及转速，来控制 机器人的左右转、前进、倒退和停止。眼睛：眼睛由一个LED灯制成，通过控制两端的电压 来

2、控制LED灯的亮灭，从而达到眼睛亮灭闪烁的效果。喇叭：通过改变扬声器线圈中电流的大小，使得线 圈带动发声膜震动，从而达到发音的目的。显示屏：实现显示的目的。可显示数字、汉字、黑 点等。例：显示各传感器信号的数值，可画点、画线， 亦可显示各种自行设计的图案。,声音传感器,声音传感器原理：是利用一个小型麦克风，将周围的声 音信号转换成电压信号传送到主板，主板通过判断电压 大小来确定声音的大小。声音越大，电压越大，测得的 数值就越大。应用举例：可利用声音传感器在机器人感应到声响后实 现相关动作，如电机前进，转向，眨眼睛等。,声音检测头,地面灰度传感器,地面灰度传感器原理：灰度传感器上装有一个白色发光

3、二极管，二极管发射光线经地面反射回来，被光敏元件接收。由于不同颜色对光线的吸收和反射不一样，所以反射回的光线就有了强弱变化，在电路上表现为电压的变化，反射回的光线越弱，电路电压越小，地面灰度值越大，这样可通过测得的数值判断反射面的颜色深浅，从而识别地面的灰度。应用举例：可通过地面灰度传感器来实现走黑线，走8字，各类轨迹图等功能。,灰度条,发光二极管,光敏元件,按键传感器,按键传感器原理：按键模块在未按下时，处于断开状态时，输出为电压高电平（3.3v）；当按下开关，处于闭合的状态时，输出为电压低电平（0v）。应用举例：1、当开关未按下时，屏幕显示“0000”，开关按下时，液晶屏幕显示“1234”

4、。2、开关未按下时，机器人原地不动，当开关按下时，机器人向前直行。,按键传感器,测障传感器,测障传感器原理：测障部分由4个发射头和2个接收头组成。发射头发射红外信号，若发射头前方存在障碍物，红外信号将会被反射回来，被接收头接收，以数字反馈信号0和1分别表示有无检测到障碍物。 应用举例：可通过红外测障传感器来实现走迷宫、躲避周围运动物体等。,接收头,发射头,火焰传感器,火焰传感器原理：火焰传感器检测外界红外光，将红外光的变化转化为电流的变化，在电阻上产生电压变化量，外界红外光越强或者越靠近火源，输出电压数值越小，即检测值越小。火焰传感器探测角度在60范围内最佳。应用举例：通过火焰传感器实现机器人

5、检测火源，追寻火源等功能。,红外探测头,二、软件平台安装,1. 双击“特里斯机器人编程平台(国庆版)”安装包。(安装时，最好关闭360等杀毒软件)2. 弹出“安装-特里斯机器人图形编程平台”窗口，依次单击下一步完成安装。,3. 在安装特里斯机器人图形编程平台的过程中，会跳出Adobe AIR安装窗口。点击我同意4. Adobe AIR安装完成后，跳出Adobe AIR更新窗口。点击立即更新。,5.安装过程中弹出安 装驱动窗口，依次点 击“下一步”、“完 成”完成驱动安装。,5. 软件安装完成后。桌面上有三个快捷方式如下图：,三、软件平台介绍,1. 图形化编程平台,菜单栏,图形代码 缩略图,图形

6、代码区,垃圾桶,图形模块 分类栏,幕布,菜单栏,菜单栏中一共有四个按钮:新建；打开；保存；生成代码；,新建：单击“新建”，可以新建一个图形化编程文件。,打开：单击“打开”，弹出选择文件窗口，可以打开已 经保存的图形化编程文件，后缀名为.tls。,保存：单击“保存”，弹出文件保存窗口，输入文件名 保存。文件名可以是汉字，数字和字母，但不能 是特殊字符。,生成代码：单击“生成代码”，会自动将图形化指令模 块转换为C语言编程代码，并可进行程序下载 。,垃圾桶,要删除不需要的图形块，有两种方式可以选择： 方式一：将模块拖至垃圾桶删除方式二：将模块拖至图形化模块分类栏的空白处,图形化模块分类栏,图形化模

7、块分类栏包括： 控制模块； 动作模块； 常量/变量； 逻辑运算； 检测模块；,3.1 控制模块：单击“控制模块”弹出各种条件控制语句,loop()主函数,if语句,if-else语句,while语句,for循环语句,延时函数,3.2 动作模块：单击“动作模块”弹出各个执行模块的指令代码,控制眼睛亮灭,控制喇叭的频率和响度,延时函数,控制电机转速,停止喇叭发声,液晶屏显示数字,液晶屏清屏,液晶屏显示刷新,液晶屏显示某个点,控制串口输出,随堂练习一：机器人眨眼睛,任务内容：让机器人左、右眼同时亮，再同时灭，形成“眨眼睛”效果。,端口输出模块控制眼睛的亮灭， 如左图为设置左眼高电平。也可以将左眼改为

8、右眼，高电平改为低电平。,眼睛：眼睛由一个LED灯制成。,左眼亮；,右眼亮；,左眼灭；,右眼灭；,眨眼睛程序：,随堂练习二：教机器人唱歌,任务内容：让机器人演奏一段音乐。,音乐模块中可以设置常用频率值262, 294, 330, 349,391, 440, 494等。音量值越大音乐声音越响，可从0开始设为任意值。 通常0-10就行。当音量值设为0时，音乐停止。,结合 和 可编写音乐程序。 以下为一小段“两只老虎”音乐代码：,随堂练习三：让机器人行走,任务内容：启动机器人的电机。,电机模块中可以设置左右电机的能量 值，范围为-4095-4095，设置左右电 机不同的能量值可以实现机器人前进， 转

9、向，后退(能量值为负)，停止等动作。程序示例：,随堂练习四：机器人显示数字,任务内容：在机器人的显示屏上显示数字。,显示屏输出模块可设置3个选项：行：设置显示值在显示屏上的y坐标 列：设置显示值在显示屏上的x坐标 输出数字：可接合数字图形块 显示数字 ，也可 接合 等显示传感器检测值。,显示屏画点模块可设置3个选项：行：设置显示点的y坐标，范围为0-63 列：设置显示点的x坐标，范围为0-127 输出点：可接合 显示指定坐标的某点或接合 不显示该点。,如果要在显示屏上显示数字或点，必需添加屏 幕刷新模块确保显示内容正常显示。如果要清除显示屏上的内容，就需要使用屏幕 清除模块。在第1行第3列显示

10、数字199的程序代码：,3.3 常量/变量：“常量/变量”模块包含常量的设置和变量的定义,数字常量,用于定义变量并赋初值,对变量赋值,变量,各传感器或 执行模块功能 选项模块,3.4 逻辑运算：“逻辑运算”模块中包含各种逻辑运算指令。,且或非,加减乘除运算,“比较”运算,3.5 检测模块：单击“检测模块”，可看到其包含3个检测部分：,检测数字端口值,检测模拟端口值,检测红外测障值,数字端口读入模块可以检测菜单键、上 翻键、下翻键的电平状态。相当于检测 值为1和0。模拟端口读入模块可以检测左中右灰度 传感器的光感值，左右火焰(图中显示 为左右亮度，实质两者端口定义是一致 的)及声音传感器的检测值

11、，值范围0- 4095。红外测障模块可以检测4个红外测障 传感器的检测结果值，其值以0和1表 示。还可以设置红外强度，范围为1- 10。,图形化编程综合练习,1、机器人三灰度循迹,任务内容：让机器人用三个灰度传感器完成“8”字图循迹行走。,(1). 读取光感值,在灰度循迹前，我们在程序中需要设置合适的光 感值保证机器人一直行走在黑线上。一般来说，我们 将灰度传感器在白色区域和黑线区域两者所测值相加， 取其中间值为我们需要的光感值。,使用显示屏显示程序显示各灰度传感器所测值，分别 测得在黑线和白线上所测值，得出中间光感值。,(2). 三灰度行走,使用3个灰度传感器循迹，每个灰度传感器可分两 种情

12、况，即在黑线上和不在黑线上，所以一共有8种 可能情况。我们使用if-else模块将各种情况组合起来。if-else模块：,情况分析：“1”代表传感器在黑线上，“0”代表传感器不在黑线上,得到中间光感值(此处三个灰度传感器均设为3000)，并用变量进行初始化定义。,先分析左灰度传感器。当左灰度传感器在黑线上时，即：此时应该让机器人向左偏移，即：让上述程序在if-else模块中组合，如下图,再分析右灰度传感器。当左灰度传感器不在黑线上，右灰度传感器在黑线上，即：此时应该让机器人向右偏移，即：让上述程序在if-else中组合，如下图：,最后分析中间灰度传感器。当左、右灰度传感器都没在黑线上，只有中间

13、灰度传感器在黑线上时，即：机器人直行：将上述程序组合到if-else模块中，如下图：,上述编程只适用于单线行走，当碰到“8”字轨迹图中间的十字路口时，我们得另行分析。当机器人行走至十字路口时，此时3个灰度传感器均检测到了黑线，即：此时机器人只要冲过路口即可，我们设置一个向前冲刺的程序：,走“8”字图程序：,2. scratch软件平台,背景列 表区,角色列 表区,舞台区,菜单与 工具栏,功能选 择栏,指令模块,脚本区,模块分类栏,机器人与scratch连接通信,要使用scratch编程控制机器人，需要机器人与scratch 建立一个通信通道。该通信通道可以通过usb下载线建立，也可以通过无线

14、通讯工具建立(如蓝牙连接，需要机器人和计算机都有蓝 牙模块)，另需要在机器人中下载一个通讯程序，即“scratch串 口下载固件”。,方法:,1. 将机器人通过USB下载线与计算机连接,2. 双击 ，打开C语言编程平台。,3. 单击菜单栏的“下载”，选择单击“下载scratch串口固件”。,4. scratch串口固件下载成功后，单击图标“S2”,启动scratch 2.0平台。,5. 弹出一个提示“Not connected”的图标。,6. 等待几秒后，提示“Connected”，表示连接成功。,7. 弹出scratch编程平台，单击球形图标，将软件界面设为简体中文。,8. 拖动脚本区的示例

15、程序至指令模块区删除。,9. 单击“脚本”，出现图形化的功能模块。选择“更多模块”，出现特里斯机器人的功能模块。,10. 红色方框内的图形化模块是读取机器人传感器检 测值的功能模块。在各个功能模块前的方框内打勾，我们就能读取传感器检测到的数值。,注意事项：1. 在使用scratch 2软件的过程中，如果机器人没有无线设备，则机器人必须始终与电脑连接。 2. 如果需要用到电机，请给机器人装上电池。 3. 如果程序中有用到电机，请在测试前，不要按下电源键，避免机器人摔落损坏。,Scratch案例演示,1、悬崖急停,任务内容：让机器人在桌面上行走，当行至桌面边缘(悬崖)时机器人立马停止。,原理：机器

16、人遇到“悬崖“时，此时灰度传感器检测值 接近最大值；当机器人在桌面上行走时，灰度 传感器检测值必定小于悬空值。这样就能利用 灰度传感器完成“悬崖急停”任务。,1. 在Scratch 界面“脚本”区域找到“事件”模块，单击事件，将“当绿旗被点击”这个图形块拖到右边的编程区。,2. 单击“控制”，将“重复执行”拖到编程区，位 于当绿旗被单击的下方。,3. 用机器人的中间（或者左右）灰度传感器检测机器人在桌面和悬空时的光感值，取中间值。桌面上光感值 悬空时光感值当中间（或者左右）灰度传感器检测到的值大于这个中间值时，机器人停止；当中间（或者左右）灰度传感器检测到的值小于这个中间值时，机器人前进。这里中间值取3000。,