任务2　乐高EV3编程指南

作者：李彭嘉（人大附中航天城学校）

乐高Mindstorms EV3（后文简称EV3）编程软件是一种图形化的编程软件。它使用抽象的彩色模块来创建程序，这些模块分别在六个不同颜色的选项卡里——绿色代表动作模块，橙色代表流程控制模块，黄色代表传感器模块，红色代表数据操作模块，蓝色代表高级模块，青色代表“我的模块”。

1.移动转向模块

移动转向模块是所有EV3使用者都应该知道如何使用的一个极为重要的模块，它是控制EV3移动的最基本、最简单的模块。

程序案例1

本程序先让机器人向前行驶3秒，再向左转弯，电机转50°，再向前走一段距离，最后后退。

2.等待模块

3.循环模块

循环模块是一个非常重要且可以让许多模块依次循环的“神奇”模块。它可以设置停止条件—当“循环”模块结束时判断停止条件是否达成，如果达成，就会结束循环。如果你想让条件一达成就停止循环，试试“循环中断”模块吧。

4.切换模块

切换模块使程序块在若干个选项里以当前的状况进行选择。

程序案例2

本程序先让A端口的中型电机以每分钟50转的速度开始正转，再让D端口的大型电机正转6秒，之后让A端口上的中型电机反转1秒的同时让C端口的中型电机正转20圈。

程序案例3

本程序先检测D端口上的电机角度，再把这个数字显示到屏幕上。

程序案例4

本程序检测3端口上的颜色传感器的颜色为红色还是黑色（如果是其他颜色默认为黑色），如果是红色就向左转，持续3秒；如果是黑色就向右转，持续3秒，一直循环。

程序案例5——巡线程序

巡线程序是EV3里一个非常经典且实用的程序，它的作用是让机器人一直沿线前进。它的原理是当颜色传感器检测到某颜色（此处为黑色）时右转，检测到另一颜色时（此处为白色）时左转。

程序案例6

本程序先等待上或下程序块按钮被按下，再根据按的按钮决定前进还是后退。

程序案例7

本程序先让车向前移动一段距离，再让D端口上的电机转1圈，如此循环，直到触动传感器被按下，最后向前移动一小段距离。

程序案例8

本程序检测A端口的电机的角度，再根据度数来调整程序块上发出的音量。

5.变量模块

变量模块是EV3复杂程序中非常重要的一个模块。它使EV3记住一个数字、逻辑或一些文本，到需要时读取出来。你可以在一个程序中设置多个变量。

注意：变量模块的名称与变量的作用没有关系。

程序案例9

本程序在程序块显示屏上显示灯开的时候，按一下程序块按钮，灯关；在关的时候，按一下灯开，一直循环。

6.范围模块

范围模块判断一个数字是否在两个另外的数字（上限、下限）之间。

程序案例10

本程序测试3端口的颜色传感器的反射光线强度，如果光线强度在45～55之间就显示勾号，如果不是就显示叉号。

7.数学运算

“数学运算”模块把一个数字或多个数字自动进行一个或多个运算。

程序案例11

本程序把当前的电机角度除以3后与颜色传感器反光值相乘，再把这个值显示到屏幕上。

程序案例12

本程序是一个“近程”遥控器。当机器人检测到左边（端口2）的触碰传感器被按下时，它就会驱动左边的电机，使机器人向右走；当检测到左边的触碰传感器被按下时，就会驱动右边的电机，使它左转。

程序案例13

本程序先让机器人向前行驶，并稳定0.5秒后只要C端口（和B端口的速度差不多）的电机的速度处在48～52r/min的范围之外就会被判定为撞墙，就会往后退，并且说“sorry”，以此一直循环。

程序案例14

本程序测试触动传感器被按动的时间有多长，再根据按动的时间规定它行驶的角度。

8.消息传递模块

“消息传递”模块用蓝牙来完成消息的传递，它是机器人远程无线相互传递消息的不可或缺的一个模块。

9. EV3蓝牙使用指南

① 打开EV3，打开【设置】；

② 打开【Bluetooth】栏，勾选【Bluetooth】选项；

③ 打开【Connections】，点击【Search】选项，稍候至绿灯亮起；

④ 选择要连接并已经打开的EV3，选择【Connect】并静候至绿灯亮起。

程序案例15——蓝牙遥控汽车

第一个程序块（遥控器）上的程序：本程序测试左（和右）程序块按钮是否被按下，如被按下就向名为“car”的程序块发送逻辑消息“真”，反之则发送消息“假”。

第二个程序块（车）上的程序：本程序让机器人接收第一个程序块（遥控器）传来的指令，根据信息判定是否要转动电机。

10.我的模块

有时候我们希望可以自己设计一个程序模块，乐高机器人EV3编程软件里就有这样一个功能。现在就介绍一下创建“我的模块”方法。

① 框选要制作为“我的模块”的模块（注意：不要框选到【开始】模块），点击【工具】—【我的模块创建器】。

② 编辑模块【名称】【描述】及【“我的模块”图标】，完成后点击【完成】。

程序案例16——秒表

想必大家都使用过秒表，它是一种能计时的工具，有些还带有计次功能。本案例就是要制作一个有计次功能的秒表。

开始编程前，先设定4个变量如下：

● time　数字型，用来保存上次暂停时的时间；

● start　逻辑型，用来判定秒表是否在“开始”状态；

● time　数字排列型，用来保存计次数据；

● jicipg　数字型，用来记录当前显示的是第几页计次。

① 准备部分　清屏，重置时间。

② 计时器开始/暂停的控制　检测端口1上的触动传感器是否被按下，如果被按下，就再检测是否正在计时（即检测名为“start”的逻辑变量是否为“真”）。如果在计时，则停止计时，把变量“start”设为“假”，将数字变量“time”加上计时器上的值；如果不在计时，则开始计时，把变量“start”设为“真”，将计时器归零。

③ 负责计次的“add_jici”模块

制作方法：先拼起上图中的模块，再框选出刚刚拼起的模块，点击【工具】—【我的模块创建器】，将模块名称设为“add_jici”，点击【确定】即可创建“add_jici”模块。

④ 负责控制计次/清零的端口2　本程序检测端口2上的触动传感器是否被触发，如被触发，则检测秒表是否为“开始”状态，如为“开始”状态，则计次；如不为“开始”状态，则清零。

⑤ 负责给计次翻页的程序块按钮　本程序检测上程序块按钮或下程序块按钮是否被触发，如下程序块按钮被触发，则将变量“jici_pg”加1（即为将计次页数向后翻一页），等待松开程序块按钮，松开后清屏并继续程序；如上程序块按钮被触发，测试计次页数是否大于或等于1，如是，则将变量“jici_pg”减1（即为将计次页数向前翻一页），等待松开程序块按钮，松开后清屏并继续程序。

⑥ 用来显示计次的程序　一个“jici”模块只会显示一排计次，所以要实现在同一个屏幕上显示5排计次就需要运行5次。制作“我的模块”需要拼砌程序（不需要连接数据线）后点击【添加参数】按钮。设置参数后点击【完成】方可连接数据线。“jici”模块的工作原理是将变量“jicipg”乘以5后与计次在本页的序号（也就是x+1）相加，得到的数字为计次编号。如果这个数字比计次的总数低，就可以显示，如果大于或等于这个数，则不可显示，否则程序会崩溃，因为有未定义的变量。

⑦ 用来显示时间的程序　本程序循环检测秒表是否为“开始”状态，如为“开始”状态，则将数字变量“time”的数值和计时器秒数相加并显示到屏幕上。

想知道更多关于EV3的知识，请在编程软件里点击【帮助】—【显示EV3帮助】。

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