ev3传感器 乐高EV3触碰传感器为何能输出三种状态？

乐高EV3触碰传感器为何能输出三种状态？

Ev3触碰传感器的三种状态

各位老师肯定清楚，EV3触动传感器有三种状态，分别是松开、按压、碰撞。那么为何简单的一个按钮会出现三种状态呢？

为了解释这个问题，我们需要先复习一下上次分享的内容，我们知道数字电路中存在高低电平，那么高低电平组合起来是什么样子呢？

方波

就是上图这样，我们姑且叫它“方波”，它是由高低电平组合而成，那么当触动传感器检测到低电平的时候，则认为是“松开”的状态，同样当触动传感器检测到高电平的状态时，则认为现在处于“按压”的状态。那么关于碰撞的状态是如何检测的呢？

大家可以观察上图中的箭头，箭头向上代表从低电平到高电平，我们称之为“上升沿”，同理箭头向下，称之为“下降沿”。触动传感器检测到边沿变化就会认为是发生了“碰撞”的过程。

因此，才会出现三种状态。

「老丁教乐高EV3硬件基础」最简单也最“困难”的传感器

本阶段课程适合2年级、3年级、4年级及以上刚开始接触EV3机器人的同学们。

如果你有器材，那么可以花1个小时陪伴孩子一起学习本课，帮助他理解。

如果你没有器材，那么可以花5分钟学完本课，一段时间后可以考虑为孩子添置一套EV3设备，从这里开始学习。

这是《EV3基础课程》硬件篇的最后一篇哦，下周开始，我们将进入另一个主题。

最后一个传感器，名字叫做“触觉传感器” 。一套EV3的核心套装会有2个。在我们的Mindstorms编程软件里，定义它为“触碰传感器”。

理解起来很简单，提供“触觉”数据信息。也是一种输入设备 。

广义上，我们生活中的触觉传感器无处不在。各种按键，各种触摸启动的装置，都可以算作是一种“触觉传感器”。

但事实上，我们平时见到过的“按键”有两种。

一种是通过连接或者断开电路 来实现控制的。比如家里电灯的开关。

这种通常只涉及机械或者电路结构的设计，就可以完成了。

另一种是通过按触动作，提供数据反馈 ，然后经过数据处理，使被控制的装置提供出各种不同的反应。

这种除了各种结构设计的要求，还需要通过“编程”开发，来完成各种数据对应的处理逻辑。这样就可以让“机械”作出更精细的动作。

我们EV3上的，当然属于后面一种啦！

（只是很初级。。）

1认识触觉传感器

相比其他传感器，我们看上去，触觉传感器好像“简单”了些。但事实上，在生活中，几乎其他传感器都有很成熟的应用。

比如颜色传感器，现在已经有很多颜色传感器在识别色彩方面远超过我们肉眼的能力。

而只有触觉传感器太“难”了，并且它们所要承担的“理想”太远大了。

人类在挑战完成理想的机器人，而触觉传感器挑战的是“生物”的触觉功能。大家要知道，生物的触觉有多敏感！

清风拂过皮肤，我们就可以感觉到“风力”的存在。

要模拟到这种程度，关系到材料、质地、力学……等等各个方面，几乎是科学家们毕生的挑战，而且可能不止几代人的努力，才有可能做到。

正是因为这样，以至于很多设想都还在研发，还没有非常完美的产品被制作出来，让我们使用上。

不过它的“阶段性”成果已经广泛存在我们的生活的方方面面，可以想想，以后有更先进的科技出现时，这会是一项多么实用的技术。

2EV3触觉传感器的模式和使用场景

继续接着上一段的文字码下去。

触觉传感器一样有自己特定的工作场景，简单说，就是：

需要提供接触带来状态变化的场景。

通过接触，触觉传感器会发生状态上的改变。简单说，就是被“按 ”了。

按这个词，我们可以这样理解。

正常状态：没有按 ，保持最初的样子。

按压状态：一直按着不放 ，保持按住的状态。

过程状态： 由正常状态再改变为按压状态的过程本身，成为一种“状态”。按一下马上放掉。

我们说研究它难，难就难在过程状态上。

举个例子：

人的“疼痛感”就属于一个过程状态所带来的“结果”。

而造成疼痛本身的过程，可能是一瞬间的“触觉”，并且有无数种“情况”提供给我们大脑，大脑会对这无数种情况，都有一些细微变化的反应。

而我们目前再精密的触觉传感器，也无法达到像生物这样的触觉能力。

就像有些小朋友打针会哭，有些小朋友就很勇敢，生病不怕打针。

所以，什么样的触觉，触发什么样的“行为”这个就没办法很正确的模拟出来。模拟难度也就可想而知。

EV3的触觉传感器没有那么复杂，主要功能就是用于分辨是否有触碰状态发生。

一共就只有我们上面说的3种状态。我们从上到下分别称为，状态0、状态1、状态2。让我们应用在不同的场景下。

3正确使用EV3触觉传感器

既然只有三种模式，那么它们应该应用在哪些场景呢？老丁给大家总结一下

正常状态，状态0：

使用在监测场景下，也就是在初始状态一直保持不变的情况下。

比如，我们做个小车，小车只要前方不撞到东西，就一直前进，我们就可以把触觉传感器装在前方，来监测前方是否有物体“挡路”。

想一想，有没有其他传感器也能做到相似功能？

按压状态，状态1：

跟状态0正好是对应关系，使用在可能改变状态的任何场景下，也可以作为初始状态。

比如，我们在小车上放一个东西，当小车开启时候，东西掉了，按压状态发生改变了，那么，自动告诉小车做另一个动作。

过程状态，状态2：

使用在一瞬间触发，并马上可以让传感器恢复初始状态的场景下。

比如，我们给小车做了个开关，按一下放掉，小车动，再按一下放掉，小车停。

三种状态使用在不同的场景中，大家可以自己根据上面的最简单的程序，自己试一下。

4试一试

做一个触觉传感器遥控车

要求：为主机安装两个触觉传感器。可以一手拿一个。

1、左边的传感器控制左侧电机

2、右边的传感器控制右侧电机

3、传感器分别按下去后，电机保持匀速转动

程序可以参考下面的哦！

另外，再试一下，如果使用状态2来改变这个程序，小车的操作感会有哪些不同呢？ 自己动手试试吧。

下星期，硬件我们基本讲完了，下星期开始，我们进入“基础编程 ”。

重点总结

了解触觉传感器，及在生活中的应用场景。

这样可以在今后遇到使用场景时，更容易想到使用方法。

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