解析|电子学会机器人考级四级实操真题(2023年9月)

四季读书网 2026-08-11 10:04:38 2 0

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主题：迎宾机器人

器件：Atmega328P主控板1块，舵机1个，超声波传感器1个，LED灯2个（分别为LED_A和LED_B）及相应辅件。以上模块也可使用分立器件结合面包板搭建。

任务要求：

使用超声波传感器和舵机实现迎宾机器人的眼睛和手的功能。大门位于超声波传感器前方15厘米的位置，在大门内侧设定了欢送区，范围为5-15厘米；在大门外侧设定了欢迎区，范围为15-25厘米。LED_A位于欢送区，LED_B位于欢迎区，舵机则位于大门处。迎宾机器人的主要任务要求如下：

(1) 当没有客人进出时，舵机位于90度位置，LED_A和LED_B均熄灭；

(2) 当客人经过欢送区时，舵机在30-90之间循环转动，挥手示意，同时LED_A闪烁，LED_B熄灭；

(3) 当客人经过欢迎区时，舵机在90-150度之间循环转动，挥手示意，同时LED_B闪烁，LED_A熄灭；

(4) 控制程序采用Arduino C/C++代码编写；

(5) 未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

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难点分析：

难点1：超声波和舵机的使用程序。这个就需要了解清楚超声波和舵机的声明，直接背下来即可。

超声波和舵机的对应程序主要是在1~18行

难点2：进行对应的判断，题目中给到了两个判断的条件，一个是如果距离在5~15，第二个是如果距离在15~25，就会呈现不一样的情况，所以这里是一个多分支结构，就要熟练掌握多分支结构的使用方式，则使用if...else if...else语句。当满足条件时则执行对应的内容。

难点3：舵机的来回移动，这里就要使用到循环语句，从一个值到另一个值，逐次的增加再逐次的减少，同时对应的LED灯开始闪烁。

难点2和难点3的对应程序主要是在29~66行。

完整程序如下：

#include<Servo.h>Servo myServo;int servoPin=A0;const int t=2;const int e=3;int dist;int LEDA=5;int LEDB=9;voidgetDist(){  digitalWrite(t,LOW);  delayMicroseconds(2);  digitalWrite(t,HIGH);  delayMicroseconds(10);  digitalWrite(t,LOW);  dist = pulseIn(e,HIGH)/58;}voidsetup() {  Serial.begin(9600);  myServo.attach(servoPin);  pinMode(LEDA,OUTPUT);  pinMode(LEDB,OUTPUT);  pinMode(t,OUTPUT);  pinMode(e,INPUT);}voidloop() {  Serial.println(dist);  getDist();  if(dist>=5 && dist<=15){    for(int i=30;i<=90;i+=5){      myServo.write(i);      delay(20);    }    for(int i=90;i>=30;i-=5){      myServo.write(i);      delay(20);    }    digitalWrite(LEDA,HIGH);    delay(200);    digitalWrite(LEDA,LOW);    delay(200);    digitalWrite(LEDB,LOW);  }else if(dist>15 && dist<=25){    for(int i=90;i<=150;i+=5){      myServo.write(i);      delay(20);    }    for(int i=150;i>=90;i-=5){      myServo.write(i);      delay(20);    }    digitalWrite(LEDA,LOW);    digitalWrite(LEDB,HIGH);    delay(200);    digitalWrite(LEDB,LOW);    delay(200);  }else{    myServo.write(90);    delay(20);    digitalWrite(LEDA,LOW);    digitalWrite(LEDB,LOW);  }}