红外遥控障碍检测装置(四级)

题目说明

红外遥控障碍检测装置有三种状态，分别为：关闭、近距检测和远距检测。装置处于近距检测状态时，当障碍物距离不大于 5cm 时，蜂鸣器发出警报声；装置处于远距检测状态时，当障碍物距离不大于 10cm 时，蜂鸣器发出警报声；装置处于关闭状态时，对障碍物靠近不做反应。通过控制舵机的舵盘转至不同角度用于指示不同的状态。

准备工作

1. 器件：Atmega328P 主控板 1 块，红外接收套件 1 套，LED 模块 1 个，超声波传感器 1 个，蜂鸣器模块 1 个，舵机 1 个；

2. 以上模块也可使用分立器件结合面包板搭建。

功能实现

1. 首次通电后，装置处于关闭状态，此时 LED 灯熄灭，蜂鸣器静音，舵机处于 90 度位置；

2. 点击红外遥控器的 2 键，装置进入近距检测状态，舵机处于 135 度位置，LED 灯点亮，当障碍物距离不大于 5cm 时，蜂鸣器发声，LED 灯闪烁，且蜂鸣器发声频率随着障碍物的靠近而增大，LED 灯的闪烁频率随着障碍物的靠近而加快；

3. 点击红外遥控器的 3 键，装置进入远距检测状态，LED 灯点亮，当障碍物距离不大于 10cm 时，蜂鸣器发声，LED 灯闪烁，且蜂鸣器发声频率随着障碍物的靠近而增大，LED 灯的闪烁频率随着障碍物的靠近而加快；

4. 点击红外遥控器的 1 键，装置进入关闭状态，LED 灯熄灭，蜂鸣器静音，舵机处于 90 度位置；

5. 控制程序采用 Arduino C/C++ 代码编写，不得使用图形化软件编写；

6. 未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

提交要求

1. 将程序放在一个文件夹中，压缩为 1 个“rar 或 zip”格式文件，并命名为 DJKS4_身份证号，大小 5M 以下；

2. 将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传；

3. 程序编写过程中不得打开其它示例程序，如发现，实操成绩按照 0 分处理。

参考资料

舵机类库及常用成员函数如下：头文件 Servo.h；类库对象 Servo；成员函数 attach(Pin)（指定引脚的关联引脚）、write(angle)（让舵机转动到指定的角度）。

红外遥控示例：

#include <IRremote.h>
const int RECV_PIN = 12;
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  irrecv.enableIRIn();
}
void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) {
    Serial.println(results.value, HEX);
    irrecv.resume();
  }
  delay(100);
}

评分标准

1. 电路搭设（20 分）

元器件：

（1）装置中包含 LED 灯模块（或元器件）；（2 分）

（2）装置中包含蜂鸣器模块（或元器件）；（2 分）

（3）装置中包含超声波传感器模块；（2 分）

（4）装置中包含红外接收模块；（2 分）

（5）装置中包含舵机；（2 分）

电路搭设：

（6）LED 灯模块（或元器件）与主控板正确连接；（2 分）

（7）蜂鸣器模块（或元器件）与主控板正确连接；（2 分）

（8）超声波传感器与主控板正确连接；（2 分）

（9）红外接收模块与主控板正确连接；（2 分）

（10）舵机与主控板正确连接。（2 分）

2. 功能实现（80 分）

（1）实现装置启动时，LED 灯保持熄灭状态，蜂鸣器静音，舵机处于 90 度位置；（5 分）

（2）实现点击红外遥控器的 2 键，装置进入近距检测状态，LED 灯处于点亮状态，舵机处于 135 度位置；（10 分）

（3）装置处于近距检测状态时，实现仅当障碍物距离不大于 5cm 时，蜂鸣器发声，LED 灯闪烁；（10 分）

（4）装置处于近距检测状态，当障碍物距离不大于 5cm 时，实现蜂鸣器发声频率随着障碍物的靠近而增大，LED 灯的闪烁频率随着障碍物的靠近而加快；（10 分）

（5）实现点击红外遥控器的 3 键，装置进入远距检测状态，LED 灯处于点亮状态，舵机处于 45 度位置；（10 分）

（6）装置处于远距检测状态时，实现仅当障碍物距离不大于 10cm 时，蜂鸣器发声，LED 灯闪烁；（10 分）

（7）装置处于远距检测状态，当障碍物距离不大于 10cm 时，实现蜂鸣器发声频率随着障碍物的靠近而增大，LED 灯的闪烁频率随着障碍物的靠近而加快；（10 分）

（8）装置处于近距检测和远距检测状态时，将超声波传感器的返回值输出到串口监视器；（10 分）

（9）实现点击红外遥控器的 1 键，装置进入关闭状态，LED 灯熄灭，蜂鸣器静音。（5 分）