如果您以前從未編寫過(guò)代碼，那么進(jìn)入DIY Arduino機(jī)器人領(lǐng)域可能會(huì)令人生畏。如果您不能對(duì)微控制器進(jìn)行編程，無(wú)論您的想法多么宏大，機(jī)器人都不會(huì)做很多事情。

幸運(yùn)的是，有許多方法可以對(duì)Arduino進(jìn)行編程而無(wú)需編寫任何代碼。今天，我們正在使用Xod來(lái)研究基本的機(jī)器人技術(shù)，Xod是一種基于開源可視化程序的基于節(jié)點(diǎn)的Arduino兼容IDE。

無(wú)代碼機(jī)器人

今天的項(xiàng)目使用了一些標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)余機(jī)器人技術(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)距離感應(yīng)機(jī)器人手臂的原型。業(yè)余機(jī)器人通常將伺服和超聲波距離傳感器結(jié)合使用，您將添加一個(gè)LCD屏幕。

完成的項(xiàng)目將在LCD屏幕上記錄距離值，并將伺服臂移入

有點(diǎn)想像力，這是一個(gè)機(jī)械臂，如果您離得太近，它會(huì)試圖抓住您。

硬件要求

您將需要：

Arduino兼容板（該項(xiàng)目使用Uno）

16×2 LCD屏幕

HC-SR04超聲波距離傳感器

業(yè)余伺服器

10k電位器

220歐姆電阻器

5v電源

面包板和連接線

該項(xiàng)目需要一些組件，但是任何好的Arduino入門套件都應(yīng)具備您所需的一切。我在Elegoo Uno R3入門套件中找到了所需的一切。另外，上面列出的每個(gè)組件都非常便宜，并且可以在所有業(yè)余愛(ài)好電子零售商處購(gòu)買。

設(shè)置LCD屏幕

根據(jù)上面的Fritzing圖，將LCD屏幕，10k電位器和220 ohm電阻添加到面包板上。

第一次設(shè)置LCD可能會(huì)很嚇人，但請(qǐng)繼續(xù)參考該圖，您會(huì)得到的！為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，我將LCD和Arduino引腳設(shè)置為與Arduino官方LCD教程中的引腳完全相同，因此如果遇到問(wèn)題也請(qǐng)參考。

添加伺服和超聲波傳感器

現(xiàn)在將HC-SR04超聲波傳感器添加到實(shí)驗(yàn)板上。將 VCC 和 GND 引腳連接到面包板的5v和接地軌。將 Trig 引腳連接到Arduino引腳 7 ，將 Echo 引腳連接到 8 。

下一步，連接您的伺服器。接線顏色在這里可能有所不同，但通常紅色連接到 5v 引腳，并棕色或黑色連接到 GND 引腳。數(shù)據(jù)線通常為黃色或橙色，連接至引腳10 。

最后，將面包板的接地軌連接到Arduino的 GND 引腳之一。而已！一切都準(zhǔn)備就緒。

下載Xod IDE

前往Xod.io并下載免費(fèi)的Xod IDE。適用于Windows，Mac和Linux。還有一個(gè)基于瀏覽器的版本，但是由于不能使用它來(lái)上傳Arduino草圖，因此不適用于該項(xiàng)目。

下載：適用于Windows，Mac的Xod IDE ，以及Linux

與Xod閃爍

首次打開Xod時(shí)，您會(huì)看到教程項(xiàng)目；或者，您可以在幫助菜單下將其打開。在左側(cè)的項(xiàng)目瀏覽器中展開 welcome-to-Xod 集合，然后選擇 101上傳。

此節(jié)點(diǎn)設(shè)置用于測(cè)試代碼是否成功上傳到Arduino。它的功能與Arduino IDE中的眨眼草圖相同。 clock 節(jié)點(diǎn)每秒創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)。這連接到觸發(fā)器節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)在每次接收到信號(hào)時(shí)在true和false之間來(lái)回切換。觸發(fā)器的輸出連接到 led 節(jié)點(diǎn)，將其關(guān)閉然后再打開。

單擊led節(jié)點(diǎn)，您將看到Inspector窗格更改為顯示其參數(shù)。如上圖所示，將 Port 更改為13，這是Arduino上帶有板載LED的引腳。請(qǐng)注意，Xod會(huì)自動(dòng)將13變成 D13 。您無(wú)需自己鍵入D，但是如果您這樣做，則對(duì)本教程沒(méi)有影響！

要測(cè)試其是否可以通過(guò)USB連接Arduino，請(qǐng)前往 Deploy》 Upload to Arduino ，然后選擇正確的電路板類型和COM端口。

如果看到Arduino LED閃爍，那就好了！如果沒(méi)有，請(qǐng)檢查板卡和端口號(hào)，然后再次測(cè)試，然后再繼續(xù)。

對(duì)LCD進(jìn)行編程

通常，我們現(xiàn)在將進(jìn)入漫長(zhǎng)的編碼過(guò)程，但是由于我們正在使用Xod，我們不會(huì)編寫任何東西。在項(xiàng)目瀏覽器中，選擇 text-lcd-16×2 -您可以在 xod/common-hardware 下找到它。將其拖到您的程序中，然后使用檢查器按如圖所示的銷釘進(jìn)行設(shè)置。

L1 是LCD的第一行， L2 是第二行，目前，我們已經(jīng)對(duì)“ Hello World”進(jìn)行了硬編碼，以檢查一切是否正常。將您的程序部署到Arduino，以查看其工作情況。如果您看不清文字，請(qǐng)嘗試旋轉(zhuǎn)10k電位器來(lái)調(diào)整LCD對(duì)比度。

現(xiàn)在設(shè)置距離傳感器，并獲取它

Distance Sensing

將 hc-sr04-ultrasonic-range 節(jié)點(diǎn)拖到您的項(xiàng)目中，然后設(shè)置 TRIG 和 ECHO 分別固定到 7 和 8 ，以匹配您之前的設(shè)置方式。

您將在項(xiàng)目瀏覽器的 xod/core 下找到 concat 節(jié)點(diǎn)。將其拖動(dòng)到超聲波距離傳感器節(jié)點(diǎn)和LCD節(jié)點(diǎn)之間。您將使用它來(lái)將范圍傳感器的讀數(shù)與您自己的一些文本連接起來(lái)（這是一個(gè)組合詞）。

此圖顯示了正在發(fā)生的情況。范圍傳感器節(jié)點(diǎn)的 Dm 輸出已插入 IN2 ，您可以看到Inspector將其標(biāo)記為已鏈接。在 IN1 框中鍵入“距離：” ?，F(xiàn)在，將concat節(jié)點(diǎn)的輸出鏈接到LCD節(jié)點(diǎn)的 L1 。

保存并部署修改后的程序。 LCD的第一行現(xiàn)在顯示了距離傳感器的讀數(shù)！

伺服設(shè)置

要使伺服器正常運(yùn)行，需要三個(gè)零件，所以讓我們一一講解它們。首先將 map-clip 節(jié)點(diǎn)從 xod/math 拖動(dòng)到程序中。該節(jié)點(diǎn)從范圍傳感器節(jié)點(diǎn)的 Dm 輸出中獲取信息，并將其映射到伺服器可以理解的值。

Smin 和 Smax 表示激活伺服的最小和最大范圍，在這種情況下介于5到20cm之間。這些值映射到 Tmin 和 Tmax ，它們?cè)O(shè)置為0和1作為最小和最大伺服位置。

xod/core 下的 fade 節(jié)點(diǎn)獲取map-clip節(jié)點(diǎn)的輸出值，并以定義的 rate 。這樣可以防止任何不必要的伺服運(yùn)動(dòng)。比率2是一個(gè)很好的平衡點(diǎn)，但是您可以在此處嘗試不同的值，以使伺服器反應(yīng)更快或更慢。

最后，《您可以在 xod-dev/servo 下找到的strong》 servo 節(jié)點(diǎn)，從衰落節(jié)點(diǎn)獲取輸出值。將端口更改為 10 。您可以將 UPD 留在 Continuously （連續(xù)）上，因?yàn)槲覀兿Ｍ鶕?jù)范圍傳感器對(duì)伺服器進(jìn)行連續(xù)更新。

保存您的腳本并將其部署到Arduino板。機(jī)械臂原型已完成！

對(duì)其進(jìn)行測(cè)試

現(xiàn)在，當(dāng)您將物體放在距離傳感器附近時(shí)，LCD會(huì)記錄距離，伺服將與檢測(cè)到的距離成比例地移動(dòng)。所有這些完全沒(méi)有任何代碼。

完整的節(jié)點(diǎn)樹顯示了在Xod中創(chuàng)建復(fù)雜程序的簡(jiǎn)單性。如果您有任何問(wèn)題，請(qǐng)仔細(xì)檢查電路和每個(gè)節(jié)點(diǎn)是否有錯(cuò)誤。

無(wú)代碼Arduino機(jī)器人

Xod允許任何人對(duì)Arduino板進(jìn)行編程，而無(wú)需考慮編碼知識(shí)。 Xod甚至可以與Blynk DIY IoT應(yīng)用程序配合使用，從而使完全免費(fèi)的DIY智能家居成為現(xiàn)實(shí)。

責(zé)任編輯：wv