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实验2 光电传感器测距功能测试
1. 实验目的：
① 了解光电传感器测距的特性曲线； ② 掌握LEGO基本模型的搭建； ③ 熟练掌握ROBOLAB软件。 2. 实验要求：
① 用LEGO积木搭建小车模式，并在车头安置光电传感器。 ② 小车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。
③ 绘制出时间－光强曲线，推导出位移－光强曲线及方程。 3. 软件设计：
编写程序流程图如下：
开始 设置采样函数 电机转动 采样24次 （0.05S/次） 电机停机 音乐响 结束 写出程序如下：
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4. 测试环境：
如图所示：
红板 光电传感器
直尺
注意事项：实验应尽量降低环境干扰因素，同时小车的设计宜使速度尽量低。
可参考左图传动机构设计。
5. 实验步骤：
1）搭建小车模型，参考附录步骤或自行设计 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。
6. 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：
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数据显示
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，如下图所示：
平均线
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：
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拟和线
以上四条曲线在一个图中显示如下：
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
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