相撲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)驗(yàn)一相撲機(jī)器人的認(rèn)知一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庀鄵錂C(jī)器人的基本構(gòu)成及原理熟悉和掌握機(jī)器人軟件之一PBASIC語(yǔ)言下的BASICSTAMP編譯軟件二．實(shí)驗(yàn)要求通過(guò)組裝機(jī)器人使學(xué)生能了解機(jī)器人學(xué)基本原理、運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)以及相關(guān)擴(kuò)展功能，并熟悉和掌握BASICSTAMP編譯軟件的原理和方法三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備相撲機(jī)器人教學(xué)套件箱（內(nèi)含小尖嘴鉗、小號(hào)螺絲刀）四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．組裝相撲機(jī)器人安裝電池盒所需配件：電池盒2顆4/403/8”平頭螺釘2顆4/40螺母SumoBot底盤(pán)安裝伺服電機(jī)所需配件：Parallax連續(xù)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)8顆4/403/8”盤(pán)頭螺釘8顆4/40螺母SumoBot底盤(pán)安裝SumoBotPCB后面支柱所需配件：2根5/8”支柱2顆4/403/8”盤(pán)頭螺釘SumoBot底盤(pán)安裝SumoBotPCB前面支柱所需配件:2根5/8”支柱2顆4/401”盤(pán)頭螺釘SumoBot底盤(pán)裝配PCB面板所需配件：SumoBotPCB2顆4/403/8”盤(pán)頭螺釘2顆1-1/4”支柱2個(gè)墊片SumoBot底盤(pán)安裝車輪所需配件：安裝好的車輪黑色小螺釘（隨伺服電機(jī)）SumoBot底盤(pán)安裝鏟子所需配件：SumoBot鏟子2顆4/401/4”盤(pán)頭螺釘2顆4/40螺母SumoBot底盤(pán)安裝QTI傳感器電線所需配件：2根10”3-pin延長(zhǎng)線SumoBot底盤(pán)安裝QTI傳感器所需配件：2個(gè)QTI傳感器2顆4/401/4”盤(pán)頭螺釘SumoBot底盤(pán)連線X7=左邊伺服電機(jī)X6=右邊伺服電機(jī)X5=左邊QTI傳感器X4=右邊QTI 傳感器將電池盒線連接至X1，其中白線連接到+端。教學(xué)底板上有一個(gè)三位開(kāi)關(guān)，見(jiàn)下圖?！?”位：關(guān)斷教學(xué)底板電源“1”位：教學(xué)底板上電“2”位：教學(xué)底板和伺服電機(jī)一同上電2．學(xué)習(xí)使用BASICSTAMP軟件1）通訊測(cè)試為了確認(rèn)BASICStamp模塊與你的計(jì)算機(jī)通訊正常，點(diǎn)擊“Run”菜單項(xiàng)，選擇“Identify”。這時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下圖所示的窗口，樣例顯示系統(tǒng)在COM2端口檢測(cè)到BASICStamp2。這就意味著你的計(jì)算機(jī)與BASICStamp模塊通訊是正常的。2）編寫(xiě)Hello程序'{$STAMPBS2}'{$PBASIC2.5}DEBUG"Hello,thisisamessagefromyoursumobot."END第一條指令是“Stamp”指令，它告訴BASICStamp編輯器你將下載程序到BASICStamp第二條指令是“PBASIC”指令，它告訴BASICStamp編輯器你使用的是2.5版本的PBASIC編程語(yǔ)言。這兩條消息語(yǔ)句叫做編譯器指令，以后所有的程序都要用到這兩句指令。END在程序運(yùn)行結(jié)束之后，這個(gè)命令把BASICStamp模塊置于低功耗模式，所以這個(gè)命令比較簡(jiǎn)便。在低功耗模式下，BASICStamp模塊等待復(fù)位鍵按下（或釋放）或有新的程序通過(guò)編輯器下載。如果板上的復(fù)位鍵被按下，BASICStamp模塊將再運(yùn)行一次已加載的程序；如果新程序被加載進(jìn)來(lái)，舊程序會(huì)被擦除，并且開(kāi)始運(yùn)行新程序。“DEBUG”就是讓BASICStamp發(fā)送到調(diào)試終端的信息以某種特定方式顯示的指令。“DEC”就是一個(gè)格式詞，告訴調(diào)試終端顯示十進(jìn)制數(shù)值。“CR”是一個(gè)向調(diào)試終端發(fā)送回車命令的控制符?？刂品癈R”之后的文本或數(shù)值會(huì)顯示在原有文本的下一行。你可以修改你的程序使它包含更多的格式詞或控制符的調(diào)試命令。五．思考題1．機(jī)器人的定義和基本組成是什么？2．什么是嵌入式系統(tǒng)？實(shí)驗(yàn)二相撲機(jī)器人伺服電機(jī)的控制一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釶arallax微型伺服電機(jī)的基本構(gòu)成及原理學(xué)會(huì)搭建LED測(cè)試電路，掌握揚(yáng)聲器的使用完成伺服電機(jī)的調(diào)零，學(xué)會(huì)調(diào)整、測(cè)試電機(jī)二．實(shí)驗(yàn)要求通過(guò)連接、調(diào)整和測(cè)試相撲機(jī)器人的伺服電機(jī)，以及LED測(cè)試電路的搭建使學(xué)生能夠基本掌握對(duì)伺服電機(jī)的控制。三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容伺服電機(jī)簡(jiǎn)介本次實(shí)驗(yàn)所用的機(jī)器人采用的是Parallax公司的連續(xù)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)伺服電機(jī)主要有三根線，分別為：黑、紅、白，其中紅色的為電源線（最大為6V直流電壓）；黑色為地線；白色的為控制信號(hào)線（一般輸入周期為23ms左右的脈沖序列），通過(guò)對(duì)這信號(hào)線輸入脈沖序列來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，可以控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)方向）。所有電機(jī)使用前必須進(jìn)行零位校正。控制伺服電機(jī)速度和方向涉及如何讓BASICStamp微控制器不斷發(fā)送相同命令給電機(jī)。該命令通常以每秒50次的頻率重復(fù)發(fā)送到伺服電機(jī)以維持其速度和方向PAUSE命令：讓BASICStamp微控制器在執(zhí)行下一條命令之前先等待一段時(shí)間。PAUSEDurationDuration是PAUSE命令的參數(shù)，它的值告訴BASICStamp移到下一條命令之前要等待多久。Duration的單位是千分之一秒。假如你想延時(shí)1秒，可以給Duration賦值為1000重復(fù)執(zhí)行指令。DO……LOOP:要重復(fù)執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作可以調(diào)用DO……LOOP，例如，如果你想每隔一秒打印一條信息，按如下方式將DEBUG和PAUSE命令放在“DO……LOOP”之間即可：DODEBUG"Hello!",CRPAUSE1000LOOPLED測(cè)試電路的搭建搭建電路如下圖所示。確認(rèn)發(fā)光二極管的短針腳（陰極）插入標(biāo)有Vss的黑色插孔中。確認(rèn)發(fā)光二極管的長(zhǎng)針腳（陽(yáng)極）插入白色面包板上圖示的位置。編程控制LED測(cè)試電路HIGH和LOW：使BASICStamp把LED與Vdd和Vss交替連接PULSOUT：伺服電機(jī)根據(jù)信號(hào)的高電平持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短作為向什么方向轉(zhuǎn)動(dòng)的指示。對(duì)于精確的伺服電機(jī)控制而言，信號(hào)的高電平持續(xù)的時(shí)間要求比HIGH命令和PAUSE命令的時(shí)間值要精確的多。你只能每次以1ms為單位改變PAUSE命令參數(shù)Duration的取值。有一條不同的命令PULSOUT，能把高電平細(xì)分成更高的時(shí)間精度。參數(shù)Duration的計(jì)量單位是百萬(wàn)分之2秒（即2微秒）。PULSOUTPin,Duration要求學(xué)生編程控制P13燈先亮5秒然后熄滅1秒轉(zhuǎn)為P12燈亮4秒……循環(huán)。伺服電機(jī)調(diào)零運(yùn)行一個(gè)程序，發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào)到伺服電機(jī)，讓電機(jī)保持靜止。由于伺服電機(jī)在工廠沒(méi)有預(yù)先調(diào)整，它們?cè)诮邮盏皆撔盘?hào)時(shí)將轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢杂寐萁z刀調(diào)節(jié)伺服電機(jī)讓其保持靜止。這就是伺服電機(jī)調(diào)零。調(diào)節(jié)之后，須測(cè)試伺服電機(jī)，驗(yàn)證其功能是否正常。測(cè)試程序?qū)l(fā)送信號(hào)讓伺服電機(jī)順時(shí)針和逆時(shí)針以不同的速度旋轉(zhuǎn)。發(fā)送零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)下圖顯示的信號(hào)是發(fā)送到與P12連接的伺服電機(jī)的校準(zhǔn)信號(hào)，稱為零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)。伺服電機(jī)調(diào)節(jié)好之后，這個(gè)信號(hào)就可以指示電機(jī)保持靜止。這個(gè)指令是由時(shí)間間隔為20ms的脈寬為1.5ms的一系列脈沖組成PULSOUT命令參數(shù)Pin值的計(jì)算：I/O管腳是P12，那么Pin的值就是12。下面計(jì)算脈寬為1.5ms時(shí)PULSOUT命令的參數(shù)Duration的取值。1.5ms即0.0015秒。前面講過(guò)，無(wú)論P(yáng)ULSOUT命令的參數(shù)Duration的值是多少，都要乘以2μs，這樣就可以計(jì)算出脈沖將持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。公式：如何保存值并計(jì)數(shù)本任務(wù)介紹在PBASIC程序中用于保存數(shù)值的變量。后面的機(jī)器人程序很大程度上依賴這些變量。能保存數(shù)值最主要的意義是程序能用這些變量來(lái)計(jì)數(shù)。一旦你的程序能計(jì)數(shù)，它就不但能控制也能記錄某件事件發(fā)生的次數(shù)。PBASIC語(yǔ)言在使用變量之前，要先給出它的名字（variableName）和大?。⊿ize）。這叫聲明一個(gè)變量：variableNameVARSize在聲明變量之后，你也可以對(duì)它初始化，即給它一個(gè)初始值（或起始值）。value=500在“value=500”中，符號(hào)“=”是個(gè)運(yùn)算符。其中Word:0~65535Byte:0~255Nib:0~15Bit:0~1計(jì)數(shù)并控制循環(huán)次數(shù)最方便的控制一段代碼執(zhí)行次數(shù)的方法是利用FOR…NEXT循環(huán)，語(yǔ)法如下：FORCounter=StartValueTOEndValue{STEPStepValue}…NEXT三個(gè)點(diǎn)”…”表示你可以在FOR和NEXT之間放一個(gè)或多個(gè)的命令。確保要先聲明一個(gè)變量參數(shù)Counter。參數(shù)StartValue和EndValue可以是數(shù)值也可以是變量。你在語(yǔ)法描述中看到的位于{}之間的東西，表示可選參數(shù)。換句話說(shuō)，沒(méi)有它FOR…NEXT仍將工作，但是你可以將之用于一些特殊目的。測(cè)試電機(jī)在裝配相撲機(jī)器人之前還有最后一件事要做，那就是測(cè)試電機(jī)。在本任務(wù)中，你將運(yùn)行程序，使電機(jī)以不同速度和不同的方向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這些測(cè)試，將確保在裝配之前電機(jī)工作是正常的。調(diào)整速度和方向兩個(gè)電機(jī)的PULSOUT命令的參數(shù)Duration有多種不同的組合，假如你想讓兩個(gè)電機(jī)都運(yùn)行，給與P13連接的電機(jī)發(fā)出850的脈寬，給與P12連接的電機(jī)發(fā)出650的脈寬，現(xiàn)在每通過(guò)循環(huán)一次要用的時(shí)間是：1.7ms–與P13連接的電機(jī)1.3ms–與P12連接的電機(jī)20ms–中斷持續(xù)時(shí)間1.6ms–代碼執(zhí)行時(shí)間---------------------------------------一共是24.6ms測(cè)試揚(yáng)聲器FREQOUT命令：FREQOUTPin,Duration,Freq1{,Freq2}下面的FREQOUT命令實(shí)例FREQOUT3,2000,3000參數(shù)Pin的值是3，意味著高/低信號(hào)將送給I/O腳的P3，Duration代表著高/低信號(hào)持續(xù)的時(shí)間是2000，即2000毫秒或2秒。參數(shù)Freq1是信號(hào)的頻率，在此例中，將產(chǎn)生一個(gè)3000赫茲的音調(diào)。四．思考題1．簡(jiǎn)述伺服電機(jī)的工作原理2．給與P13連接的電機(jī)發(fā)出850的脈寬，給與P12連接的電機(jī)發(fā)出650的脈寬，PAUSE=20,如果打算讓兩個(gè)電機(jī)運(yùn)行1分鐘，須給兩電機(jī)多少個(gè)脈沖？實(shí)驗(yàn)三相撲機(jī)器人巡航控制一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)編程使機(jī)器人能做出一些基本的動(dòng)作，并能調(diào)節(jié)使動(dòng)作更加精確。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握調(diào)節(jié)和校正機(jī)器人巡航路徑的方法，為后面的實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。掌握子程序調(diào)用方法。二．實(shí)驗(yàn)要求要求學(xué)生能編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的各種巡航路徑的控制，并且能利用子程序調(diào)用的思想簡(jiǎn)化編程。三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本的機(jī)器人動(dòng)作可以看出，當(dāng)機(jī)器人向前走時(shí)，它的右輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而左輪會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。請(qǐng)同學(xué)編程使機(jī)器人向前走。思考：向后走呢？原地左轉(zhuǎn)？原地右轉(zhuǎn)？繞左輪左轉(zhuǎn)？（轉(zhuǎn)90度的效果經(jīng)測(cè)試需要FORcounter=0TO20左右）繞右輪右轉(zhuǎn)？繞左輪右轉(zhuǎn)？繞右輪左轉(zhuǎn)？計(jì)算運(yùn)動(dòng)某一距離所需時(shí)間：編程讓機(jī)器人前進(jìn)1s看所走距離是多少，即可得到速度勻變速運(yùn)動(dòng)：勻變速運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵是給PULSOUT命令的Duration參數(shù)賦予變量。下面的例程顯示的是一個(gè)FOR…NEXT循環(huán)它能使相撲機(jī)器人的速度由停止到全速。FOR…NEXT循環(huán)每重復(fù)執(zhí)行一次，pulseCount變量就增加1。第一次循環(huán)后，pulseCount變量的值是1，就像是在執(zhí)行命令PULSOUT13,751和PULSOUT12,749。第二次循環(huán)后，pulseCount變量的值是2，就像在執(zhí)行命令PULSOUT13,752和PULSOUT12，748。隨著pulseCount變量值的增加，電機(jī)的速度也在逐漸增加。勻加速：FORpulseCount=1TO100PULSOUT13,750+pulseCountPULSOUT12,750-pulseCountPAUSE20NEXT勻減速呢？用子程序簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)程序在后面的要求中，相撲機(jī)器人將執(zhí)行運(yùn)動(dòng)來(lái)避開(kāi)障礙物。避開(kāi)障礙物的一個(gè)關(guān)鍵的步驟就是需要按預(yù)先編好運(yùn)動(dòng)程序執(zhí)行動(dòng)作。執(zhí)行這些動(dòng)作的一個(gè)很好的方法是用子程序。子程序一個(gè)PBASIC子程序有兩個(gè)部分。一部分是子程序調(diào)用，它告訴程序跳到可重復(fù)執(zhí)行代碼部分，執(zhí)行后回到調(diào)用點(diǎn)。另一部分是實(shí)際的子程序，它以作為自己的名字的標(biāo)號(hào)為子程序的起點(diǎn)，以RETURN命令結(jié)束。這個(gè)標(biāo)號(hào)和RETURN命令之間的命令組成一個(gè)代碼段，執(zhí)行你想讓子程序做的工作。四．思考題1．寫(xiě)出相撲機(jī)器人繞右輪左轉(zhuǎn)的程序。2．假如機(jī)器人前進(jìn)速度為23cm/s，現(xiàn)欲使其前進(jìn)53厘米，求出BASICStamp發(fā)給伺服電機(jī)的脈沖數(shù)。3．寫(xiě)出使相撲機(jī)器人勻減速向右旋轉(zhuǎn)四分之一周的程序?qū)嶒?yàn)四紅外線導(dǎo)航一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饫眉t外光探測(cè)障礙物的原理。能夠搭建并測(cè)試相關(guān)IR電路。編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)障礙物的避開(kāi)動(dòng)作。二．實(shí)驗(yàn)要求要求學(xué)生在掌握紅外發(fā)射和探測(cè)器原理的前提下，能編程實(shí)現(xiàn)相撲機(jī)器人避開(kāi)障礙物的動(dòng)作要求。三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用紅外光探測(cè)障礙物的基本原理：在相撲機(jī)器人上建立的紅外物體探測(cè)系統(tǒng)在許多方面就象汽車的前燈。當(dāng)汽車前燈的射出的光從障礙物體反射回來(lái)時(shí)，你的眼睛發(fā)現(xiàn)障礙物體，然后你的大腦處理這些信息，并據(jù)此控制你的身體引導(dǎo)汽車。相撲機(jī)器人使用紅外線兩極管LEDs作為前燈，如上圖所示。他們發(fā)射紅外光，在一些情況下，紅外線從物體反射從機(jī)器人前進(jìn)的方向折回。相撲機(jī)器人的眼睛是紅外檢測(cè)器。紅外檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)來(lái)表明它們是否檢測(cè)到從物體反射回的紅外線。相撲機(jī)器人的大腦，BASICStamp微控制器據(jù)此做出判斷并基于這個(gè)傳感器的輸入控制伺服電機(jī)。IR（紅外線）檢測(cè)器有內(nèi)置的光濾波器，除了需要我們用它的內(nèi)部的光敏二極管傳感器檢測(cè)的980nm紅外線，它幾乎不允許其它光通過(guò)。紅外檢測(cè)器也有一個(gè)電子濾波器，它只允許大約38.5kHz的信號(hào)通過(guò)。換句話說(shuō)，檢測(cè)器只尋找每秒閃爍38,500次的紅外光。這就防止了普通光源象太陽(yáng)光和室內(nèi)光對(duì)IR的干涉。太陽(yáng)光是直流干涉（0Hz），室內(nèi)光依賴于所在區(qū)域的主電源，閃爍頻率接近100或120Hz。由于120Hz在電子濾波器的38.5kHz通帶頻率之外，它完全被IR探測(cè)器忽略。搭建并測(cè)試IR發(fā)射和探測(cè)器用FREQOUT命令測(cè)試紅外發(fā)射探測(cè)器FREQOUT命令主要是用來(lái)合成音頻。它的實(shí)際范圍是1到32768Hz。數(shù)字音調(diào)合成包括被稱為和聲的信號(hào)，和聲是混在你聽(tīng)到的音調(diào)里的更高頻率的音調(diào)。人不能辨別頻率范圍從20Hz到20kHz的音調(diào)。由FREQOUT命令產(chǎn)生的和聲從32769Hz開(kāi)始直到更高。你可以用高于32768Hz的參數(shù)Freq1直接控制和聲。本任務(wù)中，用命令FREQOUT4,1,38500向P4發(fā)送持續(xù)1秒的38.5kHz和聲，連接P4的紅外LED電路將發(fā)送和聲。如果紅外光被小車路徑上的物體反射回來(lái)，紅外檢測(cè)器將給BASICStamp發(fā)送一個(gè)信號(hào)，讓它知道已經(jīng)檢測(cè)到反射回的紅外光。例：發(fā)送38.5kHz信號(hào)給連接到P4的IR發(fā)射器，然后用位變量irDetectLeft存儲(chǔ)連接到P11的IR探測(cè)器的輸出，。FREQOUT4,1,38500irDetectLeft=IN11當(dāng)沒(méi)有IR信號(hào)返回時(shí)，IN11=1;當(dāng)它探測(cè)到被物體反射的38500Hz和聲時(shí)，IN11=0。當(dāng)FREQOUT命令發(fā)送和聲后，IR探測(cè)器的輸出處于低狀態(tài)不到1毫秒，因此當(dāng)發(fā)送完FREQOUT命令后立即將IR探測(cè)器的輸出存儲(chǔ)到變量中是很重要的。這些存儲(chǔ)的值會(huì)顯示在調(diào)試終端或被機(jī)器人用來(lái)導(dǎo)航。探測(cè)紅外線干擾如果你偶爾注意到即使檢測(cè)范圍內(nèi)沒(méi)有任何物體，你的相撲機(jī)器人指示探測(cè)到了物體，這說(shuō)明附近的燈光正產(chǎn)生頻率接近38.5kHz的紅外光。如果你想在這種燈光下進(jìn)行機(jī)器人比賽或演示，你的紅外系統(tǒng)可能會(huì)停止工作。因此在動(dòng)手做演示之前，用這個(gè)紅外線干涉探測(cè)程序仔細(xì)檢查任何要演示相撲機(jī)器人的區(qū)域是非常必要的。程序原理：不用IRLED發(fā)送任何紅外光，只是監(jiān)控有沒(méi)有檢測(cè)到紅外光，如果檢測(cè)到紅外光，用揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)。探測(cè)和避開(kāi)障礙物條件判斷命令語(yǔ)句IF…THEN：其句法是：IF(condition)THEN…{ELSEIF(condition)}…{ELSE}…ENDIF句中“…”的意思是，你可以在關(guān)鍵詞之間放置一個(gè)代碼段（由一條或多條命令組成）。如果左右IR都檢測(cè)到物體，則執(zhí)行以下操作：Back_up,Turn_Left,Turn_Left如果只左側(cè)IR檢測(cè)到物體，則執(zhí)行以下操作：Back_up,Turn_Right如果只右側(cè)IR檢測(cè)到物體，則執(zhí)行以下操作：Back_up,Turn_Left請(qǐng)同學(xué)完成探測(cè)和避開(kāi)障礙物動(dòng)作程序：（后退pulsecount=0TO40旋轉(zhuǎn)pulsecount=0TO20）四.思考題1．列舉出機(jī)器人常用的傳感器，并簡(jiǎn)述它們各自的工作原理2．如何使機(jī)器人紅外設(shè)備能檢測(cè)到更遠(yuǎn)的范圍？實(shí)驗(yàn)五邊界識(shí)別一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解利用QTI傳感器識(shí)別邊界的原理。2.能夠搭建并測(cè)試相關(guān)IR電路。3.編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)邊界的識(shí)別及避開(kāi)動(dòng)作。二．實(shí)驗(yàn)要求要求學(xué)生在掌握QTI傳感器原理的前提下，能編程實(shí)現(xiàn)相撲機(jī)器人識(shí)別邊界以及做出反饋動(dòng)作的要求。三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容QTI傳感器由紅外發(fā)射和接收器組成，用來(lái)檢測(cè)物體表面的反射率,原本是用在相撲機(jī)器人上檢測(cè)邊界。原理及其應(yīng)用：當(dāng)QTI傳感器走過(guò)一個(gè)黑的表面，反射率較低，經(jīng)過(guò)一個(gè)亮的表面，反射率是較高。模塊里面有一個(gè)RC電路，反射率的變化使得電路中的電流變化，而導(dǎo)致RC電路充放電時(shí)間的變化，通過(guò)RCtime來(lái)測(cè)量反射率，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定的表面（例如：黑膠帶）進(jìn)行跟蹤。QTI傳感器電路分析：QTI傳感器通過(guò)給W管腳提供5V(Vdd)電壓得以激活。這會(huì)產(chǎn)生電流流經(jīng)470歐的電阻并到達(dá)QRD1114的LED一邊。傳感器通過(guò)下面反射的紅外光會(huì)改變流過(guò)QRD1114光電晶體管一邊的電流大小。晶體管實(shí)際上表現(xiàn)得像一個(gè)紅外光控制的電阻。BASICStamp有一個(gè)特定的命令RCTIME用來(lái)讀取可變電阻值。當(dāng)與電容器相結(jié)合，BASICStamp可以通過(guò)讀取電容器充放電的時(shí)間來(lái)測(cè)量可變電阻。QTI被激活后,把R端子置于高位電容處于放電狀態(tài)大約持續(xù)1毫秒。RCTIME可以用來(lái)計(jì)算電容要充電到特定水平所需要的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間是由流過(guò)QRD1114光電晶體管的電流控制的。當(dāng)經(jīng)過(guò)黑色區(qū)域時(shí),光電晶體管電流會(huì)很低,于是電容器需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)充電,因此RCTIME將返回一個(gè)大的值。當(dāng)QTI處于白色的界線時(shí),通過(guò)光電晶體管的電流值高,于是電容器充電快,從而RCTIME會(huì)返回一個(gè)小的值。RCTIMEPin,State,Duration參數(shù)Pin是你要測(cè)量的I/O端口值。例如，如果你要測(cè)量P9，參數(shù)Pin應(yīng)該是9。參數(shù)State可以是1也可以是0。如果通過(guò)電容兩端的電壓從高于1.4V向下衰減，參數(shù)State應(yīng)該是1；如果電容兩端電壓從小于1.4V向上增加，參數(shù)State應(yīng)該取0。Duration是存儲(chǔ)測(cè)量的時(shí)間的變量，其單位是2μs。timeLeftVARWord下面三行代碼是給電容充電，測(cè)量RC衰減時(shí)間并