【R课堂】在最后一刻停下来！用Arduino和距离传感器制作小...

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到目前为止，我们已经在DevicePlus上介绍过Arduino的使用方法和一些应用案例。在本文中，我们将尝试一个用Arduino让传感器工作的电子作品。此次的分享嘉宾是福田和宏先生！他过去曾在DevicePlus上连载过“Arduino基础”等作品。

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大家好！让我们直接进入主题吧。通过将几个微控制器和电子元器件相组合，就能创作出很多不同的作品。从机器人和无人机等流行设备到闹钟和玩具等小物件，您可以实现各种创意。这次要为大家介绍的是一款名为“小鸡赛车”的车形机器人的制作过程。

作品简介

使用这次的作品可以玩一种游戏，让名为“小鸡赛车”的车形机器人向着墙壁行驶，比赛从机器人停下的地方到墙壁的距离谁最短。它采用了可以通过按钮来操作车形机器人的设计，因此任何人都可以轻松享受竞赛游戏。

这款小鸡赛车中配有电机，通过开关使其前进。参加游戏的人手握按钮，当小车马上要撞上墙壁时按下按钮使之停止。

然后使用距离传感器来测量赛车与墙壁之间的距离。即使和好几个人一起玩，只要能测量出到墙壁的距离，就能比出谁在离墙壁最近的位置停下来了，是不是很有趣？

另外，我们还需要提前准备一个用来检测是否已碰撞到墙壁的机制。我的设计是在小鸡赛车的前端安装了开关，这样，如果它撞到墙上开关就会被按下。如果这个开关被按下，就意味着玩家失败。

所需的电子零部件

在确定了小鸡赛车的大致动作之后，让我们来看看需要使用哪些电子零部件。这次我们将使用Arduino进行控制。由于“Arduino UNO”等产品体积较大，不适合安装在这么小的作品上，因此，我决定使用体积小巧的“Arduino Nano”。“Arduino Nano”的尺寸为45×18mm，大小是可以放在食指上的程度，所以正好可以安装在作品上，而不用担心尺寸太大。另外，虽然体积更小，但却具有与“Arduino Uno”相同的功能，这点很关键。

驱动电机使用配有齿轮的电机。这是因为齿轮会增强驱动的力量，这样即使放置电池等较重的部件，也可以轻松地让赛车跑起来。此外，还需要电机驱动器让电机运转。

使小鸡赛车停下来的操作，我用按钮开关来实现。这次，我想将开关线延长，以便从远处也可以控制赛车。

我使用微动开关来判断小鸡赛车是否撞到了墙上，选用了附有金属板的微动开关。金属板的存在可以确保开关被按下而不必担心碰撞角度。此外，通过在前方安装左右两个微动开关，可以提高发生碰撞时按下开关的准确性。

停止时，需要测量到墙壁的距离，我使用距离传感器来完成这项工作。这次用的是可以使用超声波测量距离的距离传感器。

另外，我还希望在显示器上显示结果，以便让玩家知道测量出来的距离。我使用的是字符液晶显示器，这样可以比较容易地显示字符。

可以通过LED让玩家知道开始的时间以及是否成功。安装一个绿色和三个红色的LED。通过倒计时来通知开始时间，先是所有红色LED点亮，然后逐一熄灭，绿色LED点亮表示开始，赛车驶出。另外，如果成功了，绿色LED亮起；如果失败了，则红色LED亮起，据此来告知参赛者结果。

除此之外，还要配备调整电机速度和设置距离的功能。

接下来，我们根据小鸡赛车的结构，来选择电子零部件。这次使用的电子零部件如下：

Arduino Nano Every

使用“Arduino Nano Every”作为微控制器来负责控制。Arduino Nano Every是一款于2019年5月发售的新Arduino Nano。当然，如果不想使用Arduino Nano Every，使用旧Arduino Nano或与Arduino Nano兼容的产品也没有问题。

超声波距离传感器

通过发射超声波并测量直到接收到墙壁反射回来的超声波的时间来测量与对象物之间的距离。

字符液晶显示器

有奖问答：可以显示字符和符号的显示器。这次使用的是“AQM1602Y-FLW-FBW”，最多可以显示2行 个字符。

Tips：点击阅读原文，获得答案

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