中国电子学会虽然推荐了十几个品牌的器材供选择,但是学习和考试并不要求必须使用推荐的品牌,因为全国青少年机器人技术等级考试器材标准是公开的,也就是说只要符合标准,即使不在中国电子学会推荐名单上,也是没用任何问题的。我买的这套器材是机器人等级考试三、四级组合套装,又赶上五一活动,性价比还是不错的。不过今年五一黄金周火爆到超出想象,装卸和运输中难免挤压磕碰摔,所以开箱后还是要简单测试下各个部件是否正常才放心。
一、器材开箱
1、下图是刚从菜鸟驿站搬回来的器材盒,盖子里面有一张器材说明图,不过图纸并没有标明器材的名称。打开盖子,里面有电子模块包、线材包、五金工具包、积木包共四包。
图纸要是标明器材名称就完美了
2、电子模块都封装在一个个带卡口的小塑料袋里,塑料袋子外面贴了电子模块的名称。电子模块取出和使用的时候,尽量不要带静电、不要碰触焊接点、引脚等敏感的地方。电子模块主要有主控板、温度传感器、光线模块、超声波模块、MP3模块、双路巡线模块、蜂鸣器模块、红外避障模块、红外接收模块、LCD液晶屏、按键模块、交通灯模块等,都在下图了。
没有摄像头模块,不过三四级考试用不到
3、灯光打开,主角登场,欢迎大名鼎鼎的 Ardunino UNO控制器!小心翼翼地从袋子里取出来亮个像。就不装回去了,等会要对它做个简单测试。做工看起来还…….可以吧。
Ardunino UNO你知道怎么发音吗?
Ardunino的中文译名有”阿尔杜伊诺“和”阿德伟诺“,英文发音则更接近”阿德伟诺“,但最后一个音是英文NO的发音,而不是诺Nuo的发音,所以读起来是“阿德伟No”。
UNO中文翻译是“乌诺”,但发音是wu no,no也是英文no的发音。UNO意大利语表示数字1,也就是说Arduino Uno是Arduino阵营的老大。当然Arduino阵营除了NUO,还有Mini,Nano等。使用Nano的青少年机器人等级考试器材网上也有不少卖的,三级考试也是适用的,并且价格似乎更便宜些,用起来差别也不大。
为啥要搞清楚发音呢?学习视频课程的时候,你至少听得明白人家说的是啥吧,另外就是避免以后学习、交流的时候出现尴尬,到时候说这个阿什么什么的控制器,就太丢人了 。有些视频上老师会直接说阿德诺主板。
4、线材包打开是各种线材,这是杜邦线,带针的是公头,用来连接外部的电子模块;黑色口是母头,用来连接主板。
杜邦线有很多种
5、这是五金包,各种二极管、电阻、电源、减速马达、万向轮等,甚至还有一盒螺丝、一把螺丝刀,对了还有一个金属车架。
五金包里的电阻
二、简单测试(并联、串联电路)
开箱就到这里,似乎也没啥好看的,还是简单测试一下吧,主要是测测器材有没有问题。五一黄金周,我给儿子买了一个篮球,在中途就突然不走了,神秘的不知去向了,好在商家又神速给我补发了一个,我这盒机器人等级考试器材也是走了很久才到,可见这周物流压力之大,嗯,还是先测试下吧。
1、先在五金包里找出来面包板。我这个面包板是最简单那种,中间的槽把面包板分左右两侧,每侧17列,每列5个孔,这5个孔是通导的,因为这5个孔下面有一根金属条连通(见下图中我用红线圈起来的5个孔)。说简单点,面包板只是每侧的5个孔各自通导,而两侧之间不通导,每列之间也不通导。 你可以在面包板上,用按键、电阻、二极管等把不同的列连通起来,做一些简单的电路实验。
先找两个小按键开关装上去。商家把按键、电阻、发光二极管这些小玩意都放在一个袋子里了。按键四个引脚,装在槽上,4个引脚分别插在两侧的4个孔里(下图)。按键开关按下的时候,是闭合状态,松开就是断开状态。特别要注意的一个细节:按键开关断开状态下,同侧的两个引脚是通导的,按键开关按下闭合后,4个引脚完全通导。简单说,就是按键开关插好后,不管是否按下开关,两侧的同一列(共10个孔)就会一直处于通导状态了;而按下开关闭合后,引脚对应的两列也完全通导。
最简单的面包板,刚装好了按键开关
2、插入发光二极管的时候要注意引脚,长引脚对电源正极。如果插好不亮,就拔出来看看是否插反了。
如果测试的时候二极管不亮,先拔出来看看是不是反了
3、红色的杜邦线公头接在发光二极管长引脚的一侧,不要跟引脚在一列,隔几列是为了中间能加一个电阻;黑色的杜邦线公头接在短引脚的一侧,跟引脚在一列。
红线和二极管还没串联起来
4、电阻在这里的作用是限制电流的大小,防止电流过大烧坏串联的元器件,所以千万别忘记加电阻,不然会让你的小小二极管在短暂的璀璨之后走向毁灭。手上就是弯曲好的电阻,用电阻把二极管长引脚所在的列和红杜邦线所在的列连起来,这两列之间形成通导,这样电阻和发光二极管就串联在一起了。
最简单的串联
5、下一步把红黑两根杜邦线的母头插在Ardunino UNO控制器的Power供电和接地端口,注意红色供电,黑色接地,颜色要对应上,左图是插好的样子。然后把控制器通过usb线,连接到笔记本的usb接口上,发光二极管直接点亮了。这是一个完整的串联。
插在笔记本上就可以供电了
过程是这样的:电流从供电口引出,通过杜邦线到面包板;然后传导到同列的电阻;再通过电阻传导到发光二极管长引脚,然后通过短引脚到黑色的杜邦线,最后到接地口,一个完整的串联。
6、这一步把按键也串联上去。先把黑色杜邦线换一下位置,插在按键左引脚那一列上,同时要确认发光二极管的短引脚正确地插在按键右引脚所在的列,这样按键就把黑色杜邦线和发光二级管的负极串联上了,按下按键闭合,黑色杜邦线和发光二级管所在的两列连通了,发光二极管点亮了,松开按键串联就断开了,二极管熄灭。
串联了二极管、按键、电阻
6、现在利用两个按键,做个更复杂的串联电路,把黑色杜邦线插到最外面按钮的外侧引脚列,然后把两个按键之间用双公头的线连在一起,这样串联的电路上有两个按键开关了。我们试一试吧,只按一个按键,发光二极管不会发光,把两个按键同时按下去,二极管亮起来了。这是因为串联电路只有一条路径,任何一处断开都会出现开路。
两个按键用杜邦线直接串联起来
7、最后做个简单的并联电路作为结束。先看下串联电路和并联电路对比图,简单唤起一下关于中学物理电路知识的回忆。
这张图带来你美好的青春回忆了吗?
别的都不动,只是通过两根双公头杜邦线做了并联。为了清楚,我用画笔描了下两条并联的线路,但画得太丑,似乎反而更乱了呢!黑线!!!!
蓝色线路用的是里面的按键开关,开关闭合,则通过杜邦线连通外侧开关插地线那一列,形成闭路连通;绿色线路用的是外面的按键开关,杜邦线从里面按键连通的那一列连过来,开关闭合,连通到地线,两条线路互相都不影响。
并联的用两根线,一根褐色(里面),一根黑色(边上)
测试一下效果,按任意一个按键,发光二极管都可以点亮。如果还不太理解这个图,再重复一下:按键开关断开状态下,同侧的两个引脚是通导的,按键开关按下闭合后,4个引脚完全通导。
两条线路互相都不影响
五一后公司产品升级,一直都在加班,所以这篇文章一直到今天才写完,今天先到这里,但器材测试还没完成,下一章会写一个简单的小程序,上传到控制器,通过程序控制小灯的闪烁,稍微深度的测试下控制器其它功能是否正常。好啦,下次见。
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1、全国青少年机器人技术等级考试(一级)详细考试过程、考试经验总结
全国青少年机器人技术等级考试(一级)经验分享(1)
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2、全国青少年机器人技术等级考试(二级)相关实操分享
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