实验报告2 ――光电传感器测距功能测试 1． 实验目的： ➢ 了解光电传感器测距的特性曲线； ➢ 掌握LEGO 基本模型的搭建； ➢ 熟练掌握ROBOLAB 软件； 2． 实验要求： 能够用LEGO 积木搭建小车模式，并在车头安置光电传感器。能在光电传感器紧贴红板，以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集，绘制出时间－光强曲线，然后推导出位移－光强曲线及方程。 3． 程序设计： 编写程序流程图并写出程序，如下所示： 开始 设置采样函数 电机转动 采样 24 次 （0.05S/次） 结束 电机停机 音乐响 ROBOLAB 程序设计： 4． 实验步骤： 1) 搭建小车模型，参考附录步骤或自行设计（创新可加分）。 2) 用ROBOLAB 编写上述程序。 3) 将小车与电脑用USB 数据线连接，并打开NXT 的电源。点击ROBOLAB的RUN 按钮，传送程序。 4) 取一红颜色的纸板（或其他红板）竖直摆放，并在桌面平面与纸板垂直方向放置直尺，用于记录小车行走的位移。 5) 将小车的光电传感器紧贴红板放置，用电脑或NXT 的红色按钮启动小车，进行光强信号的采样。从直尺上读取小车的位移。 6) 待小车发出音乐后，点击ROBOLAB 的数据采集按钮，进行数据采集，将数据放入红色容器。共进行四次数据采集。 7) 点击ROBOLAB 的计算按钮，分别对四次采集的数据进行同时显示、平均线及拟和线处理。 8) 利用数据处理结果及图表，得出时间同光强的对应关系。再利用小车位移同时间的关系（近似为匀速直线运动），推导出小车位移同光强的关系表达式。 5． 调试与分析 a) 采样次数设为 24，采样间隔为 0.05s，共运行1.2s。采得数据如下所示。 b) 在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线，如图所示： c) 对上述平均值曲线进行线性拟合，得到的光强与时间的线性拟合函数： d) 取四次实验小车位移的平均值，根据时间与光强的拟合函数求取距离与光强的拟合函数： 由上图可得光强与时间的关系为：y= -25.261858×t+56.524457 ; 量取位移为4.5cm，用时1.2s，得：x=3.75×t ; 光强与位移的关系为：y= -6.73649547×x+56.524457 ; e) 通过观测上图及导出的光强位移函数可知，光电传感器在短距离里内对位移信号有着良好的线性关系，可以利用光强值进行位移控制。但我们也可以发现，其线性区域十分狭窄，从图中可看出，主要集中在 0.1s到0.8s之间。故只能用于短距离测控。 6 ． 注意事项： 光电传...
