第1课 认识智能小车

知识与概念

我国首辆玉兔号月球车就是一种智能小车。它是一种通过轮子移动的机器人，可以按照事先编写的程序在特定的环境里自动行走、探测各种信息、躲避障碍、甚至还可以传输图像。随着科技的发展，各种各样的智能小车在生活、科研、军事、工农业等领域得到了广泛应用。

 

智能小车在硬件上一般都是由控制系统、检测装置和执行机构三部分组成：

  1. 控制系统：是智能小车的“大脑”，其实就是一台专用的计算机，通过事先编写好的程序管理整个智能小车系统。
  2. 检测装置：是智能小车的“感觉器官”，能实时检测周边环境及自身状况，并反馈给控制系统。
  3. 执行机构：是智能小车的“眼”、“嘴”、“腿”，可以根据控制系统的指令执行相应的动作。

本书的所有范例都是使用“好好搭搭NOVA智能小车”编程实现的。它是一款由激光切割的木制模块拼装而成的智能小车。与“好好搭搭”的其它智能套件一样，可以直接在“好好搭搭”网站上使用Scratch编程、在线编译、下载运行、保存分享。

 

试一试：

找一找“好好搭搭NOVA智能小车”的控制系统在哪里？它的检测装置、执行机构有哪些？

 

作品制作

要让智能小车能够自动行走、完成预定任务，需要对它编程。“好好搭搭NOVA智能小车”的程序可以通过“好好搭搭”网站在线编写。

第一步：进入智能小车程序设计页

要在“好好搭搭”网站上编写智能小车程序，先要进入智能小车程序设计页。具体可以按以下步骤操作：

  1. 打开浏览器，进入“好好搭搭”网站（haohaodada.com），然后单击网站右上角的“登录”按钮登录网站（如果没有账号，可以先单击“加入”按钮免费注册）。
  2. 登录完成后，单击网站首页左上方的“创作”按钮，在打开的“创作模板”网页中找到并单击“NOVA智能小车”模板缩略图。
  3. 在打开的“NOVA智能小车”模板项目页中，单击网页右上角的“转到设计页”按钮，可以进入智能小车程序设计页（如下图1-3所示）。

 

试一试：

除了智能小车程序设计页，再打开“好好搭搭”网站的Scratch程序设计页，比较一下这两个网页内容有哪些相同的和不同的地方。

 

第二步：编写程序，让智能小车动起来

要让智能小车动起来，可以编写程序控制小车的电机转动，从而带动轮子前进。好好搭搭智能小车有左、右两个电机，分别带动左右两个轮子。具体可以按以下步骤编程：

  1. 在智能小车程序设计页中单击“脚本”选项卡中的“更多模块”类别；
  2. 在“更多模块”类别中找到 “设置双电机指令，用鼠标拖动两次到脚本区，与原有的“好好搭搭硬件程序”指令组合在一起；
  3. 修改第二个“设置双电机”指令的第一个参数为“MB”。 具体的程序脚本如下图所示：

 

第三步：连接智能小车、运行插件程序

与Scratch传感器板一样，智能小车程序编写完成后，必须把智能小车和计算机连接起来，再运行一个插件程序，才能把程序代码下载到智能小车上。具体可以按以下步骤操作：

  1. 用USB线把智能小车的主控板和计算机连接起来。将USB小口端的插头插入主控板的接口，大口端的插头插入计算机的USB接口。
  2. 确认已经在计算机上安装了“好好搭搭插件”程序。如果没有安装，可以按照“阅读材料一”介绍的步骤安装。
  3. 找到并双击运行计算机桌面上的“硬件下载插件”程序图标，运行“好好搭搭硬件下载插件”程序。如果在计算机桌面上找不到这个图标，可以单击桌面左下角的“开始”按钮，在打开的“程序”中找到名为“haohaodada”的程序组，该程序组中就包含有“硬件下载插件”图标。
  4. “好好搭搭硬件下载”插件程序运行以后，会显示如下图1-5所示的对话框。如果对话框左下角显示“打开端口成功”，则说明主控板与Scratch连接正常。

 

第四步：在线编译、下载程序到智能小车

与Scratch传感器板不同的是，用Scratch编写的智能小车程序，是不能在线运行的。必须先编译成主控板能够识别的机器码，然后下载到智能小车的主控板上才能运行。具体可以按以下步骤操作：

  1. 单击窗口最右边“代码”区域中的“编译&下载”按钮，浏览器会将编写完成的程序代码上传到服务器进行编译，编译成智能小车主控板能够识别的机器码。
  2. 服务器编译一般需要3-5秒，编译完成后会弹出一个名为“提示”的对话框（如下图1-6所示）。单击对话框中的“下载”按钮，可以将程序下载到智能小车的主控板上。

下载完成后，拔除智能小车上的USB接口，将智能小车放到平整的地面上，然后先分别按下“RST”按键，再按下和“User”按键，智能小车就能够按照编写的程序在地面上行走了。

 

第五步：在好好搭搭网站上保存、分享智能小车程序

与Scratch传感器板程序一样，智能小车程序编写完成后，也可以在“好好搭搭”网站上保存、分享程序。具体可以按以下步骤操作：

  1. 单击智能小车程序设计页左上角“文件”菜单栏中的“重命名”选项；
  2. 在打开的“更改文件名”对话框中，为编写的智能小车程序取一个合适的文件名，再单击“确定”按钮关闭对话框；
  3. 单击“文件”菜单栏中的“立即保存”选项，将智能小车程序保存在“好好搭搭”网站上。

 

已经保存在“好好搭搭”网站上的智能小车程序，还可以设置“分享”，方便与别人交流。具体可以按以下步骤操作：

  1. 单击“文件”菜单栏中的“分享”选项；
  2. 在打开的“分享”对话框中输入这个智能小车程序作品的说明文字，再勾选程序类别为“硬件”；
  3. 单击“确定”按钮完成分享。

 

拓展与思考

在“好好搭搭”网站上搜索其他人共享的智能小车程序，找到后转到该程序的设计页查看代码，想一想这个程序可以实现什么功能？然后将程序编译下载到智能小车运行，验证是否与自己的设想一致。