林委鋒

“老師，今天我們要學習什么呢？”“同學們，機器人的外形多種多樣，有的大，有的小，它們各有各的用途。你們看老師手上的這個機器人（如下圖），它有什么特別之處？對了，和以前做的機器人相比，它外形變小了！是不是很可愛？你們喜歡這樣的機器人嗎？那我們就來做一個這種指尖上的機器人吧！”

圖1是這種機器人的結(jié)構(gòu)組成，主要用到的元件和材料有：（1）Arduino Nano控制板，（2）電機驅(qū)動板L9110S，（3）減速電機N20和D輪，（4）6厘米線槽。

Arduino Nano是Arduino系列控制板的微型版本，它沒有電源插座，程序的下載接口是Mini-B型USB接口。Arduino Nano尺寸非常小，而且可以直接插在面包板上使用。

為了縮小機器人的外形，電機不再使用本欄目以前介紹的TT電機，而是改用一種比較小的N20減速電機和配套的D輪。電機驅(qū)動板選用L9110S，其工作電壓為2.5～12V，有兩個通道輸出，每個通道最大工作電流0.8A。其控制端有6個引腳，分為三組：（1）電源供電端VCC、GND，由于電機的工作電流比較大，控制板5V端的輸出電流可能會不夠，可將VCC端接9V電池，獨立供電；（2）電機A控制端引腳1A、1B；（3）電機B控制端引腳2A、2B。當控制端A、B為高、低電平時，控制電機的正、反轉(zhuǎn)，當A、B同為低電平或高電平時，電機停止。與L298N不同的是，L9110S沒有單獨的調(diào)速端，所以在實際電路連接中，把控制端分別接到Arduino控制板的PWM引腳（3、5、6、9），把原來的高電平輸出改為PWM輸出，來實現(xiàn)調(diào)速。為了方便各模塊與Arduino Nano控制板的導線連接，將控制板裝在一小面包板上，用9V電池供電。電池通過導線連接到Nano板的VIN和GND端口上，如圖2所示，再從5V和GND端引出5V電源給其他模塊供電。其他引腳的使用分配及導線連接可參看圖1，也可參考本欄目往期的介紹自行設(shè)計。

這種指尖機器人所用的線槽寬度為6cm，長度約15cm。制作中先考慮電機和輪子的安裝位置，確定好后鉆孔、安裝，然后再安裝各個功能模塊，如圖3中的超聲波傳感器（HC-SR04）、尋跡模塊（紅外反射傳感器H6B3）和液晶顯示屏（I2C LCD1602）。也可以根據(jù)自已的興趣，安裝其他模塊。

接下來編寫程序。首先編寫一個測試程序，讓機器人前進、轉(zhuǎn)彎，看機器人是否可以正常工作。然后根據(jù)機器人安裝的功能模塊，編寫一個機器人走黑線程序。走黑線程序是一個重復(fù)循環(huán)的模塊，還可以增加一個避障的功能模塊，如圖4所示，把循環(huán)改為條件循環(huán)，增加一個超聲波距離判斷指令，當障礙物的距離小于10cm的時候，機器人停止或拐彎，完成避障的功能。

如果你希望機器人再炫酷一些，那就把“跟老林學做機器人（十）”介紹的藍牙模塊添加上去，再修改程序和手機控制端程序，你就可以用手機來控制它了。