《无线电》
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创客三级跳——能感知“摔倒”的互动玩偶
2015-05-28 11:26:14谁家都会有一些毛绒玩偶，但这些玩偶一般都是一个静静的玩物，不会动，不会叫，也不“智能”。如果它们被拍打后会“哭”，摔倒后会叫“Help”，那该多有意思啊。这篇教程，就是让我们自己动手，利用Arduino和传感器等一些简单的元器件，让普通的玩偶变得聪明起来。
1．思路
要让玩偶感知到自己的“姿势”，用陀螺仪或者加速度传感器，那肯定是最好不过的。如果要求不高，仅仅需要知道是否摔倒，也可以使用简单的倾斜开关（也称单向倾角传感器）。
图1 单向倾角传感器
倾斜开关中有一个钢珠，利用滚珠在开关内随不同倾斜角度所发生的位置变化，达到触发电路的目的，内部结构如图2所示。我们使用的型号是SW-200D，开关里面不是使用水银，不存在环保、安全等问题。
图2 倾斜开关的内部结构图
当玩偶感知到摔倒了，应该怎么表达“哭”或者“Help”呢？我们先使用蜂鸣器吧。蜂鸣器是最常见的电子发声装置，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中。
2．原型
要把倾斜开关接入Arduino，需要接一个下拉电阻或者上拉电阻。和LED一样，可以选择220Ω的电阻。我选择了3号口，请按照下面的示意图接线。
图3 倾斜开关的接线示意图
这其实是一个典型的分压电路，试着用欧姆定律来分析一下？
图4 实物连接图
我们首先需要写一段代码，将3号口的值通过串口传回来。测试一下在不同状态下，倾斜开关传回的值是0还是1。因为电阻的接法，还有倾斜开关的方向，都会影响这个数值。与其机械地去记忆，还不如使用前测试一下。在技术领域，这样的测试过程称为技术试验。
测试代码
图5 在串口监视器中观察状态
如图5所示，我们在串口监视器中，可以清楚地看到，当倾斜开关处于不同的角度时，数字针脚3的值会发生变化。你要记录“倾斜开关”倾斜时是1还是0。这直接影响我们下面的编程哦。
接下来我们把蜂鸣器接到Arduino上。一般来说，蜂鸣器的长脚接5V，短脚接GND。我们选择的是9号口。
图6倾斜开关和蜂鸣器的接线示意图
接下来开始编写代码了，ArduBlock的代码如图7所示。
图7 完整代码
试一试，是不是当面包板倾斜的时候，蜂鸣器就开始发出“滴滴”的声音了？如果跟我们预设的不一致，比如倾斜的时候不发声，水平放置却“滴滴”叫个不停，请修改一下代码，把“高”、“低”互换一下即可。
3． 改进
套件中提供了录音贺卡。这种贺卡按下“REC”键录音，可以录制12s的声音内容，按下“Play”键就能播放。按下“REC”键，说一句“Help”吧，或者“救救我”什么的吧，试试效果如何。
未完。。。
全文详见《无线电》201505
