【Follow me第二季第1期】任务汇总

FuShenxiao

【Follow me第二季第1期】任务汇总 [复制链接]

 

非常荣幸参加这次Follow me活动，我是一名自动化专业大四在读学生，这也是我第一次参加Follow me活动。

本次活动的主板为Adafruit Circuit Playground Express，这块主板小巧却有着相当丰富的外部传感器，让人眼前一亮是它众多的炫彩灯珠、光线传感器、红外输入输出以及运动传感器，它的焊盘还有模拟输入功能，非常适合多种DIY的实现。

 

到手后的板子和舵机

 

入门任务：开发板环境搭建，板载LED点亮

进入官网下载最新的uf2文件：https://circuitpython.org/board/circuitplayground_express/

 

按动开发板复位键，当周围的灯全部变绿后，电脑中会显示产生一个u盘

 

将下载的uf2文件拖入u盘中，即可实现固件的烧录升级，此时u盘内容如下图所示

 

在makecode网页上编辑程序，板载LED可以通过图形化编程实现

点击Download，生成uf2文件。保证开发板处于下载模式，将生成的uf2文件导入开发板的u盘中实现下载

下载完成后即可观察到开发板上的彩灯。

 基础任务一：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换

在makecode中图形化编写如下代码

 

手指按动对应焊盘，灯珠即可实现变换，实现具体效果如下表

A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7
炫彩灯珠	灯珠全红	运动状态	灯珠全绿	灯珠闪亮	灯珠全蓝	星河效果

基础任务二：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度

该任务需要搭配光线传感器。当温度大于10℃时，温度较高，灯珠显黄色；当温度小于10℃时，温度较低，灯珠显蓝色。当环境亮度越小，则灯珠亮度越亮。

代码实现如下：

let temp = 0
forever(function () {
    lightlevel = input.lightLevel()
    temp = input.temperature(TemperatureUnit.Celsius)
    if (temp > 10) {
        light.showRing(
        "yellow yellow yellow yellow yellow yellow yellow yellow yellow yellow"
        )
        light.setBrightness(100 - lightlevel)
    } else {
        light.showRing(
        "blue blue blue blue blue blue blue blue blue blue"
        )
        light.setBrightness(100 - lightlevel)
    }
})

基础任务三：接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示，检测到入侵时，发起声音报警

改任务依然基于光线传感器实现：首先定义当前环境亮度为初始值，并将该初始值划分为十份，每一份作为一个亮度梯度。当物体逐渐靠近开发板，光线传感器得到的亮度逐渐降低，每降低一个梯度就点亮一盏灯，当亮度足够低时，触发蜂鸣器报警。

代码实现如下：

let presentlight = 0
let lightnum = 0
let i = 0
let lightlevel = input.lightLevel()
let size = Math.floor(lightlevel / 10)
forever(function () {
    presentlight = input.lightLevel()
    lightnum = 10 - Math.floor(presentlight / size)
    for (i = 0; i < lightnum; i++) {
        if (i < 3)
            light.setPixelColor(i, 0x00ff00)
        else if (i >= 3 && i < 6)
            light.setPixelColor(i, 0xffff00)
        else
            light.setPixelColor(i, 0xff0000)
    }
for (i = lightnum; i < 10; i++)
        light.setPixelColor(i, 0x000000)
if (lightnum > 6) {
        music.siren.play()
    }
})

进阶任务：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果

我们知道，不倒翁运动过程中的摆动是时快时慢的，我们可以基于开发板的摆动，或者运动加速度来决定灯光效果。其具体实现是利用运动传感器计算当前加速度，根据加速度大小决定跑马灯停留时间：加速度越大，跑马灯一个状态的停留时间越短，跑马灯的速度越快。

代码实现：

let accelX = 0
let accelY = 0
let accel = 0
forever(function () {
    accelX = input.acceleration(Dimension.X)
    accelY = input.acceleration(Dimension.Y)
    accel = Math.sqrt(Math.pow(accelX, 2) + Math.pow(accelY, 2))

    // 计算跑马灯的速度
    let normalizedStrength = Math.min(accel / 1023, 1) // 标准化到 [0, 1] 范围
    let speed = 100 - (90 * normalizedStrength) // 速度范围从 10 毫秒到 100 毫秒
    // 执行七彩跑马灯效果
    runColorMarquee(speed)

})

// 运行七彩跑马灯
function runColorMarquee(speed: number) {
    const colors = [0xff0000, 0xffa500, 0xffff00, 0x008000, 0x0000ff, 0x4b0082, 0xee82ee] // 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
    const numLEDs = 10
    light.clear()
    // 循环显示 LED
    for (let i = 0; i < numLEDs; i++) {
        light.clear()
        light.setPixelColor(i, colors[i % colors.length])
        light.setPixelColor((i + 1) % numLEDs, colors[(i + 1) % colors.length])

        pause(speed) // 根据速度调整灯光切换速度
    }

创意任务：根据音乐控制灯光和舵机律动

由于makecode的基本库中没有电机控制，因此需要在扩展库中添加电机控制。

 

电机控制需要用到麦克风，根据麦克风接收到的音量决定电机的转动和灯光的闪烁：音量越大，灯珠变换速度越快，同时音量的变化也会控制舵机的转速和转向。

需要注意的是，由于环境中存在噪声，大约为80-90，因此音量阈值不能设置太小，否则灯光和电机在无音乐时也会响应。

舵机与开发板的连接：

橙色——A1

棕色——GND

红色——VOUT

由于舵机的接线头是母头，所以可以在开发板上放置直径3mm的香蕉头，然后将舵机插口用双公头杜邦线和对应的香蕉头连接即可。

代码实现：

let servo = servos.A1;
let lastLevel = 0;
let threshold = 120; // 小于此音量时，停止伺服电机

// 控制伺服电机
forever(function () {
    let level = input.soundLevel();
    if (lastLevel != level) {
        if (level < threshold) {
            servo.run(0);
        } else {
            // 将音量映射到伺服电机速度
            let speed = Math.map(level, threshold, 255, 0, 100);
            // 确保映射后的值在有效范围内
            speed = Math.max(0, Math.min(speed, 100));
            // 随机决定正转或反转
            let direction = Math.randomRange(0, 1) === 0 ? 1 : -1;
            let finalSpeed = speed * direction;
            console.log(finalSpeed);
            servo.run(finalSpeed);
            pause(100)
        }
        lastLevel = level;
    }
});

// 跑马灯效果
forever(function () {
    let level = input.soundLevel();
    if (level >= threshold) {
        // 计算跑马灯的速度
        let lightSpeed = Math.map(level, threshold, 255, 500, 50); // 数字越大速度越慢
        runLights(lightSpeed);
    } else {
        clearLights();
    }
});

function runLights(delay: number) {
    const colors = [
        0xff0000, // Red
        0xffa500, // Orange
        0xffff00, // Yellow
        0x008000, // Green
        0x0000ff, // Blue
        0x4b0082, // Indigo
        0xee82ee  // Violet
    ];
    for (let i = 0; i < 10; i++) {
        let level = input.soundLevel();
        if (level < threshold) {
            clearLights();
            return;
        }

        for (let j = 0; j < 10; j++) {
            light.setPixelColor((i + j) % 10, colors[j % colors.length]); // 设置当前灯光为多彩颜色
        }
        pause(delay); // 根据音量调整速度
    }
}

function clearLights() {
    light.clear(); // 清除所有灯光
}

视频展示：

网址：【Follow me第二季第1期】任务汇总展示

代码：

网址：download.eeworld.com.cn/detail/FuShenxiao/634088

【Follow me第二季第1期】任务汇总代码.rar (783.7 KB, 下载次数: 1)

2024-8-24 16:56 上传

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感想与心得体会

这是我第一次见到如此小巧又搭载了如此多传感器的开发板。作为一名自动化专业大四的学生，在校期间主要用的是C语言和Python，这次活动让我体验了一次用JavaScript编写代码，不得不说，JavaScript不但有Python的面向对象的优点，也有C语言面向过程的简洁。

这也是我第一次参加Follow me的活动，参加活动的大佬们真的都好厉害，遇到不少问题看看大佬的解决办法都能感到醍醐灌顶。我觉得工程世界就是这样，大家互帮互助，技术水平才能不断提高。也希望Follow me活动能一直办下去，期待能体验到更多有趣的板子。