Arduino UNO实例——“智能读写姿势提醒机器人”

作者：福建漳平第二中学 林委锋

这是一个很简单的单片机应用，但与一般单片机不同的是，本作品使用Arduino UNO单片机和Ardublock软件编程来实现，所以很适合非专业的爱好者、中小学生来制作，其原理主要是利用超声波传感器检测头部与书本的距离，通过Led发光管和报警声音，提醒使用者，及时纠正不良读写姿势，保护眼睛，预防近视。

一、硬件介绍

（一）Arduino UNO单片机：这是由一个开放源码的硬件平台和一套专门的软件开发环境组成。它可以用来开发交互产品，它可以读取开关和传感器信号，可以控制电灯、电机和其他物理设备。Arduino UNO(R3版本)采用的微处理器是ATmega328。该版本包括14个数字输入输出IO，6个模拟输入IO，16MHz的晶体，USB接口，电源接口，烧录头，复位按钮等。 

电路结构图

超声波传感器

（二）传感器：

1、超声波传感器的引脚有5根，分别是：①VCC电源端 ②TRIG控制端 ③ECHO接收端 ④、⑤GND地线（也即电源的负极）

2、引脚连接：1脚VCC和arduino板的VCC脚连接，5脚GND也和相应的GND连接，2脚TRIG可以连接到A板的任意一个数字端口，如3号口，3脚ECHO也一样，如连至2号口。

3、使用方式——“电平触发”

（三）LED和蜂鸣器：

LED可以选用普通发光二极管，蜂鸣器用普通的就可以，没有特别要求。

二、编程语言的选择：

ArduBlock是一款基于Arduino爱好者的图形化编程软件，所有程序都可以通过搭积木的方式，把高级的计算机语言和专业的语法，简化为一个个模块，堆砌在一起。

主程序

超声波检测程序

三、功能说明与外观制作：

（一）实物面板图如右所示： 

（二）功能说明：

1、开电源，系统自检，8个小灯一闪一闪，LED1亮，表示正常工作。

2、系统读取人头部与书本的距离作为参考数据。

3、系统进入检测状态

LED1——灯亮，电源工作中

LED2：闪烁，表示在检测状态中。

LED3——LED4：姿势正确

LED5——LED6：姿势不对，闪烁，轻轻发出“滴”声提醒。

LED7——LED8：要纠正姿势，闪烁，同时播放音乐，提醒调整距离。

（三）电路焊接与外观制作：

1、电路焊接：

本作品电路结构简单，通过制作这一作品，可以培养初学者焊接技术。焊接顺序是这样：首先用烙铁头给要焊接的地方加热，然后把焊锡丝送到焊接点，等锡熔化到所需要的量时，先移开焊锡丝，再拿开烙铁头，此时焊接点不能移动，否则会出现虚焊。

有一个说明，初学者可能会使用助焊剂来帮助焊接，实际上常用的焊锡丝内部就有松香，就是起到肋焊剂的作用，所以不需要再使用肋焊剂，有些肋焊剂还具有腐蚀性，所以建议不要使用。

2、外观结构制作：

本作品外观采用PVC线槽来设计，这一方法主要还是受PVCBOT-Jason的启发，主要是考虑PVC线槽具有方便切割的特点，因此本作品也算是PVCBOT的一个Arduino UNO单片机实现案例，同时也向Jason和他的团队表示感谢，感谢他们为大家提供那么多的PVCOBOT作品。 

3、视频如下：

智能读写姿势提醒机器人(02:11)