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机器人制作开源方案 | 莲花灯

news 2025/8/21 19:39:26

1. 功能描述

   莲花灯是一款基于莲花形象设计的机器人，本文示例将用两种模式来实现莲花灯的亮灭功能。
   自主模式：用光强传感器控制莲花灯的灯叶开合。暗光情况下灯叶打开，灯亮；强光情况下灯叶闭合，灯灭。
   遥控模式：采用蓝牙串口模块控制灯叶开合。灯叶打开，灯亮；灯叶闭合，灯灭。

0-机器人制作开源方案 | 莲花灯

2. 结构说明

莲花灯采用“探索者”结构件搭建、辅以外观设计而成，由曲柄摇杆机构和平行四连杆机构构成一个二级升降机构，通过杠杆来控制莲花灯的开合。

莲花灯的灯叶开合主要是由膨胀机构来控制的，膨胀轮是整个结构的核心部分，这种结构的优点是可实现收缩和膨胀，从而来控制灯叶的开合。

3. 电子硬件

在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：

电路连接：

   ① 灯带：连在Bigfish扩展板的D9、D10接口上
   ② 舵机：连在Bigfish扩展板的D4端口上
   ③ 蓝牙串口模块：安装在Bigfish扩展坞上
   ④ 光强传感器：连在Bigfish扩展板的A0端口上

4. 功能实现

4.1自主模式
编程环境：Arduino 1.8.19
下面提供一个实现暗光情况下灯叶打开，灯亮；强光情况下灯叶闭合，灯灭的参考程序（light.ino）：

/*------------------------------------------------------------------------------------版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy athttps://opensource.org/licenses/MITby 机器谱 2023-10-25 https://www.robotway.com/------------------------------*//** Light测试例程* 2018/04/17* ————————————* 接线：*    灯带：9、10*    舵机：4*    蓝牙：Bigfish扩展坞*    光强：A0* ————————————* 功能：*    控制模式：蓝牙控制灯叶开合*    自主模式：光强传感器控制灯叶开合*   *    灯叶打开，灯亮；灯叶闭合，灯灭*/#include <ServoTimer2.h>#include "light.h"ServoTimer2 myServo;int servo_port = 4;       //定义舵机引脚int sensor_port = A0;     //定义光强传感器引脚int servo_value = 1550;   //定义舵机初始值 PWM/*int open_angle = 1150;    //灯叶打开时舵机的值int close_angle = 1550;   //灯叶闭合时舵机的值*/void setup() {Serial.begin(9600);PortInit();myServo.write(servo_value);delay(1000);}void loop() {/*Bluetooth Mode*/   if(SerialRead() == '1'){Serial.println("Bluetooth Mode");while(true){switch(SerialRead()){case '2':Serial.println("OPEN");ServoGo(1150);   //OPENbreak;case '3':Serial.println("CLOSE");ServoGo(1550);   //CLOSEbreak;default:break;}if(SerialRead() == '4') {Serial.println("Auto Mode");break;}}}/* Auto Mode*/AutoMode();  }/*端口初始化*/void PortInit(){pinMode(sensor_port, INPUT);pinMode(servo_port, OUTPUT);pinMode(9, OUTPUT);pinMode(10, OUTPUT);digitalWrite(9, LOW);digitalWrite(10, LOW);myServo.attach(servo_port);}/*串口控制*/char SerialRead(){char c;while(Serial.available()) {c = Serial.read();  }return c;}/*自主模式*/void AutoMode(){if(digitalRead(sensor_port)){   //亮光下，光强返回值1，灯叶闭合，灯光关闭ServoGo(1550);}if(!digitalRead(sensor_port)){   //黑暗中，光强返回0，灯叶打开，灯光开启ServoGo(1150);}}/*舵机控制*/void ServoGo(int where){   //舵机控制函数，参数：目标角度int delta = where - servo_value;    //delta < 0: OPEN ; delta > 0: CLOSEif(delta == 0) return;float light_value = delta < 0 ? 0 : 255;   int diff = delta < 0 ? -1 : 1;for(int i=0;i<abs(delta);i++){servo_value += diff;if(delta < 0){light_value += 0.65;   //0.65 (255 / delta);if(light_value > 255) light_value = 255;}else if(delta > 0){light_value -= 0.65;if(light_value < 0) light_value = 0;}LightState(&light_value);  myServo.write(servo_value);delay(10);  }}/*灯光控制*/void LightState(float * value){analogWrite(9, *value);analogWrite(10, 0);}

4.2遥控模式
APP设置：将文末资料中的“BLE_SPP_PRO.apk”安装到手机中。
① 搜索蓝牙