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# 机器人基础--点亮一盏灯

想一想你如何让你房间里的灯闪烁起来？只需要不断地打开和关闭开关对吗？如果想让灯闪烁一整个下午呢？我们今天要学习，用程序自动不断地控制开关！

# 情景分析

  1. 灯一般有两根线，一根接电池的正极，一根接电池的负极，灯就会亮起来。在其中一根线中间加入一个开关，通过开关控制线路通或者不通，就可以控制灯的亮和灭。

  2. 机器人的控制器上有一个LED灯已经预布置好了线路，并且将开关连接到芯片的13号端口上。只需要控制该端口输出高电平，开关就会打开，LED灯就会亮起来。输出低电平，开关就会关闭，LED灯就会熄灭。13号端口是一个数字端口，数字端口许多种工作模式，现在我们需要用到其中一种：输出模式。在输出模式中，端口只能输出高电平，或者低电平，也必须是这两种中的一种。配置为输出模式之后，我们要不停地切换这个端口的电平，过一会儿高电平，再过一会儿低电平。

  3. 配置端口工作模式的指令是pinMode(pin,mode)，pin表示要设置的端口，mode表示模式，对于输出模式，应该填入OUTPUT。对应积木

  4. 设置数字端口电平的指令是digitalWrite(pin,value)，其中value可以选择LOW或者HIGH，代表低电平或者高电平，也可以用数字0来表示低电平，其他数字表示高电平。对应积木

  5. 使用指令delay(ms)可以让程序暂停，ms为暂停多长时间（毫秒）。对应积木

# 流程解析

  1. 控制器开机后，使用pinMode(13,OUTPUT)指令来配置13号端口为输出模式。
  2. 使用digitalWrite(13,HIGH)指令来设置13号端口输出高电平，LED灯亮。
  3. 使用delay(1000)指令来暂停1000毫秒（1秒钟），来维持LED灯亮的时间。
  4. 使用digitalWrite(13,LOW)指令来设置13号端口输出低电平，LED灯灭，同样要暂停来维持。
  5. loop循环结束，后会再次进入loop重复执行步骤2到步骤4。
uml diagram

# 参考程序

  • oseppBlock IDE 程序

  • Arduino IDE 程序
void setup() {
    pinMode(13, OUTPUT);  //配置13号端口为输出模式
}

void loop() {
    digitalWrite(13, HIGH);  //设置端口输出高电平
    delay(1000);             //灯亮后,等待1秒钟(1秒钟等于1000毫秒)
    digitalWrite(13, LOW);   //设置端口输出低电平
    delay(1000);             //同样,灯灭后也等待1秒钟
}
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# 运行结果

注意：让机器人悬空，马达有可能会意外转动（上传成功前，控制器会运行之前上传的程序）
接通电源，上传程序后，LED灯开始闪烁，交替地亮1秒钟，灭1秒钟。

# 课程解读

  1. 如果将暂停的时间改为500，100，1，最后去掉暂停指令，会看到什么现象？

    在程序中，如果没有暂停指令，那么loop函数执行的速度非常快。我们看到LED灯似乎没有熄灭，但是亮度降低了，我们会在下面的章节中介绍这种情况。1毫秒(将1秒钟分成1000份)对于控制器来说是很长的时间。经过用仪器测量，如果去掉暂停指令，1秒钟led灯闪烁约147100次。

  2. 数字端口可以用来输出高电平(相当于接到电池的正极)或者低电平(相当于接到电池的负极)。
  3. 控制器的端口能提供的电流很小，通常需要连接到电子开关，或者驱动模块来发挥作用。
  4. 在我们的控制器中，数字端口配置为输出模式后，就必须是高电平或者低电平。
  5. 代码中“//”后面的文字是注释，执行时会忽略掉。

# 拓展知识

  1. Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。其中最常用的是Arduino UNO R3。我们的控制器UnoMax正是基于这个硬件专为机器人开发的控制板，在完全兼容Arduino Uno的基础上，拓展出芯片的端口和安装孔，方便传感器的连接和机器人组装。
    UnoMax与UnoR3一样，具有14个通用的数字端口

    • 配置为输出模式，能够控制端口输出高电平或者低电平。
    • 配置为输入模式，能够读取到端口上的电平(是高电平或者低电平)
    • 其中6个可以配置为PWM，可以非常高的速度反转电平
    • 8个模拟输入端口(其中6个可以作为数字端口使用)
    • 可以读取端口上的电压值，将从0V到电源电压表示为从0到1023的数字

  2. 什么是机器人？机器人是一种自动化的机器，能够依靠自身的感知，动力和控制能力完成某种任务。感知能力通常来源于传感器，动力通常为马达、舵机、气缸等，控制能力来源于控制器，它是机器人的大脑。

# oseppBlock操作视频

# ArduinoIDE操作视频

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