Вступ:

До складу конструктора Lego mindstorms EV3 входять різні датчики. Головне завдання датчиків - представляти інформацію із зовнішнього середовища модулю EV3, а завдання програміста - навчитися отримувати і обробляти цю інформацію, подаючи необхідні команди моторам робота. Протягом ряду уроків ми будемо послідовно знайомитися з усіма датчиками, що входять і в домашній, і в освітній набори, навчимося взаємодіяти з ними і вирішувати найбільш поширені завдання управління роботом.

4.1. Вивчаємо перший датчик - датчик дотику

Для підключення датчиків до модуля EV3 призначені порти, позначені цифрами "1" , "2" , "3" і "4" . Таким чином, до одного модулю EV3 одночасно можна підключити до чотирьох різних датчиків. Всі порти абсолютно рівнозначні і ви можете підключати датчики до будь-яких портів, головне - будьте уважні при вказівці номера порту для відповідних датчиків в ваших програмах.

Мал. 1

Першим датчиком, який ми вивчимо, буде датчик дотику (Рис. 2) .

Мал. 2

Цей датчик, по суті, являє собою спеціальну кнопку, яка може перебувати в двох станах: "Н ажатіе" (Рис. 3 поз. 1) або "Звільнення" (Рис. 3 поз. 2) . Також, послідовний перехід в стан "Натискання" , а потім "Звільнення" називається: "Клацання" (Рис. 3 поз. 3) і може оброблятися програмою. як самостійну подію.

Мал. 3

4.2. Помаранчева палітра - Управління операторами

Які ж інструменти представляє нам середовище програмування для отримання інформації з датчиків і реагування на цю інформацію в програмі? Давайте почнемо знайомитися з програмними блоками, розташованими в Помаранчевої палітрі, яка називається "Управління операторами". (Рис. 4)

Мал. 4

Програмні блоки Помаранчевої палітри, не дивлячись на свою нечисленність, дуже важливі! За допомогою цих блоків ми можемо обробляти масу подій і умов і складно уявити практичну програму, яка може обійтися без цих блоків.

• З найпершим блоком Помаранчевої палітри ми вже з вами знайомі: він називається "Початок" . Саме з нього починаються всі програми для роботів.
• Друга програмна блок називається "Очікування" . Цей блок змушує програму очікувати виконання певної умови або настання якої-небудь події. Поки не виконається умова, встановлене в цьому блоці, програма не перейде до виконання наступних програмних блоків! Якщо перед тим, як почнеться виконання блоку "Очікування" були включені, будь-які мотори, то вони будуть продовжувати обертатися зі встановленою швидкістю.
• Третій програмний блок називається "Цикл" . Цей блок багаторазово виконує програмні блоки, вкладені всередину його, поки не буде виконана умова завершення циклу, заданий в настройках блоку.
• Наступний програмний блок називається "Перемикач" . Він служить для того, щоб в залежності від заданих умов - виконати одну послідовність програмних блоків, вкладених в один зі своїх контейнерів.
• Заключний програмний блок називається "Переривання циклу" . Його призначення - дострокове припинення виконання заданого циклу.

Програмні блоки "Очікування" , "Цикл" і "Перемикач" мають безліч режимів і відповідних налаштувань, знайомитися з якими ми будемо на практичних прикладах, послідовно і з наочними поясненнями.

4.3. Помаранчева палітра, програмний блок "Очікування"

Перед тим, як приступити до вирішення практичних завдань, давайте закріпимо датчик торкання на нашому роботі, як показано на Рис. 5 , і підключимо його кабелем до порту "1" модуля EV3.

Мал. 5

Завдання №6: необхідно написати програму, яка запускає рух робота по клацанню кнопки.

Рішення:

Саме умову задачі підказує нам можливе рішення: перед початком руху - необхідно дочекатися натискання-відпускання кнопки датчика торкання. Візьмемо програмний блок "Очікування" , змінимо режим програмного блоку на "Датчик дотику" - "Порівняння" (Рис. 6) .

Мал. 6

Як можна побачити - програмний блок "Очікування" змінив своє відображення! Поруч з пісочного годинника з'явилося зображення датчика торкання (Рис. 7 поз. 1) , що допомагає в програмі візуально оцінювати встановлений режим роботи. Налаштування програмного блоку "Стан" задає необхідний стан датчика, досягнення якого припинить виконання блоку "Очікування" (Рис. 7 поз. 2) . Налаштування "Стан" може набувати таких значення: "0" - "Відпущено" , "1" - "Натискання" , "2" - "Клацання" .. Висновок "Виміряне значення" (Рис. 7 поз. 3) при необхідності дозволяє передати остаточний стан датчика для обробки в інший програмний блок.

Мал. 7

Отже: при такій настройці блоку очікування виконання нашої програми буде зупинено до натискання-відпускання кнопки датчика торкання. Тільки після "Клацання" виконання буде передано наступному програмному блоку. Встановимо після блоку очікування один програмний блок "Рульове управління" , завантажимо програму в робота і переконаємося в правильності її виконання! (Рис. 8)

Мал. 8

Завдання №7: необхідно написати програму, що зупиняє робота, що зіткнувся з перешкодою.

З датчика торкання давайте зберемо невеликий бампер, який буде нам сигналізувати про те, що наш робот зіткнувся з перешкодою. Нижче наведені докладні інструкції для складання, як з домашньої, так і з освітньої версії конструктора Lego mindstorms EV3. Можете поекспериментувати і придумати власний варіант конструкції.

Lego mindstorms EV3 home

Lego mindstorms EV3 education

Одержаний елемент закріпимо на передній балці нашого робота і з'єднаємо датчик дотику з портом "1"модуля EV3.

Lego mindstorms EV3 Home	Lego mindstorms EV3 Education

Рішення:

1. Почати прямолінійний рух вперед (Рис. 9 поз. 1) .
2. Чекати, поки датчик дотику і не натискати (Рис. 9 поз. 2) .
3. Припинити рух вперед (Рис. 9 поз. 3) .

Мал. 9

Для вирішення наступного завдання нам знадобиться програмний блок "Цикл" Помаранчевої палітри.

Завдання №8: необхідно написати програму, яка змушує робота рухатися вперед, при наїзді на перешкоду - від'їжджати назад, повертати вправо на 90 градусів і продовжувати рух вперед до наступного перешкоди.

Підказка: напишіть і протестуйте програму руху - від'їзду - повороту , а потім помістіть ці блоки всередину програмного блоку "Цикл" .

впередназад