c_014_小车绕学校操场跑

一、课程名称：小车跑操场

适合年龄段：五年级及以上；十二岁及以上

 课程时长：120分钟

主体分两个阶段，各1小时：第一个是探索比例巡线，二元一次方程组求解，完成项目一[绕圆圈]；第二个是用刚学的方法完成项目二[跑操场]。

二、活动准备：2个地面灰度传感器，双电机小车一辆。

三、小车任务：绕着操场外圈跑道跑一次，再内圈球场外围跑一圈。效果好，可以套上“无限循环”让车一直转悠。

四、需要用到的算法：

（1）通过系统时间计时，在一定时刻中断某一循环。

（2）比例巡线，通过二元一次方程组求解，求出一侧电机的“变量”。

五、课程内容：

（1）复习基础单光感巡线

教师和学生讨论之前学到的“单光感”巡线方法“判断两种颜色发射光强度的中间值”分别执行左右偏航。让学生编辑第一个函数<二黑左侧>，这里我给它的意思是“二号传感器在黑线左侧巡线”。

function blackleft_2()

{

}

根据场地可知，不管如何，二分支结构内的电机差速效果都应使小车向同一侧偏航。区别在于接触黑线时，偏航角度大一些。

（2）探索比例巡线

建立第二个函数<P巡线>。教师结合上文基础巡线的数值，把信息转化为一组二元一次方程组。过程中，教师要说清楚，方程组的由来。随后，若学生没有能力解方程便有教师来进行。先求出K，再求出X。最后得出马达输出量为：（-k*地面灰度数值+固定值）

其中X代表“被减数的固定值”，地灰是已知数，k代表“差速的比率”。

function p_xunxian2()

{

}

这里也许会用到浮点变量，float。

（3）两次实验

学生分别让小车在同一起点运行这两个的[巡线函数]。

学生调用系统时间，通它计时，循环中断条件为计时器超过5秒时，中断“巡线函数”，以此验证：相同时间内，比例巡线能让小车行驶得更远。

（4）进入项目二：绕着操场跑

学生需要分析地图，思考第二个函数<P巡线>能否直接套用在该项目上呢？学生拿起小车直接运行了之前的程序，发现小车在跑直线时会向操场内偏移。这是为什么呢？

（5）修改二元一次方程组等号右边的电机功率，应使小车航向出现左右两个航向。随后开始解方程。求出新的k与x。

（6）随后建立第三个函数<绕操场>

function aroundground()

{

}

7）建立第四个函数<转向>

function turnleft_90()

{

}

两种算法：方法1，可以使用延时等待，双电机固定功率转向，让传感器在黑线左侧，随后我们可以直接调运第三函数寻直线，重复执行四次，即可回到起点。方法2，利用循环条件，让传感器正正好好抵达黑线边缘，但还是要调整电机功率或者小车转向的起始位置。这里需要教师自己结合实际场景做变通。比如先前进0.5秒再原地转向。

（8）完成项目二

绕着地图无限跑。

六、课程结束