超声波测距仪与SD卡读写项目指南

### 超声波测距仪与SD卡读写项目指南 #### 1. 超声波测距仪与超声波特雷门琴项目 ##### 1.1 无限循环与频率扫描 在编程中，我们会使用`while`循环和`for`循环。例如，`while(1)`循环是一个无限循环，因为其判断条件为常量`1`，即条件始终为真，只有使用`return`命令才能退出该循环。以下是示例代码： ```cpp while(1) { for (int freq=800; freq<2500;freq++) { tone(8, freq); if (digitalRead(buttonPin)) { noTone(8); return; } } } ``` 在这个代码中，`for`循环会将频率从800Hz扫描到2500Hz，并通过`tone(8, freq)`在引脚8上播放相应频率的音调。同时，使用`digitalRead(buttonPin)`检查按钮是否被按下，如果按下则停止播放音调并退出函数。 ##### 1.2 超声波特雷门琴项目 这个项目使用超声波传感器创建一个特雷门琴。特雷门琴是一种无需触摸即可演奏的电子乐器，通过将手放在电场中并移动来改变音调。在本项目中，我们使用传感器的测距功能来替代真实特雷门琴的电场感应。 - **代码实现**： ```cpp // Project 41 #define sensorPin 9 #define lowerFreq 123 // C3 #define upperFreq 2093 // C7 #define playHeight 36 float pwmRange, inch, cm, note; void setup() { pinMode(sensorPin, INPUT); } void loop() { pwmRange = pulseIn(sensorPin, HIGH); inch = pwmRange / 147; cm = inch * 2.54; note = map(inch, 0, playHeight, lowerFreq, upperFreq); if (inch<playHeight) {tone(8, note); } else {noTone(8);} } ``` - **代码解释**： 1. **定义常量和变量**：定义传感器引脚、最低和最高频率以及演奏高度，同时声明一些变量用于存储测量值和音符。 2. **设置函数**：将传感器引脚设置为输入模式。 3. **循环函数**：读取传感器的脉冲宽度，将其转换为英寸和厘米，然后将英寸值映射到最低和最高频率之间的音符。如果手在演奏范围内，则播放相应的音符；否则停止播放。 - **操作步骤**： 1. 将代码上传到Arduino。 2. 将手放入传感器的波束中，即可听到映射到该高度的音符。 3. 上下移动手，音调也会相应地上下变化。 4. 可以根据需要调整代码中的`playHeight`、`upperFreq`和`lowerFreq`值来获得不同的音效。 ##### 1.3 超声波传感器的应用 超声波传感器有许多潜在的应用，例如： - 用于机器人项目，帮助机器人检测是否靠近墙壁或其他障碍物。 - 在旋翼机项目中，确保飞行器不会撞到墙壁或人。 - 检测水箱或管道中液体的高度。 #### 2. SD卡读写项目 ##### 2.1 项目准备 要进行SD卡读写项目，你需要以下部件： - SD卡及转接板 - 3个3.3K欧姆电阻 - 3个1.8K欧姆电阻 电阻用于创建电压分压器，将5V逻辑电平降至3.3V。连接时，按照以下表格进行引脚连接： | Arduino | SD卡 | | ---- | ---- | | +3.3v | Pin 4 (VCC) | | Gnd | Pins 3 & 6 (GND) | | Digital Pin 13 (SCK) | Pin 5 (CLK) | | Digital Pin 12 (MISO) | Pin 7 (DO) | | Digital Pin 11 (MOSI) | Pin 2 (DI) | | Digital Pin 10 (SS) | Pin 1 (CS) | ##### 2.2 安装库 首先，需要安装Bill Greiman的`SdFat.h`和`SdFatUtil.h`库。可以从[http://code.google.com/p/sdfatlib/](http://code.google.com/p/sdfatlib/)下载该库，解压后将`sdfat`文件夹安装到Arduino的库文件夹中。 ##### 2.3 代码实现 ```cpp // Project 42 // Based on the SD Fat examples by Bill Greiman from sdfatlib #include <SdFat.h> #include <SdFatUtil.h> Sd2Card card; SdVolume volume; SdFile root; SdFile file; #define error(s) error_P(PSTR(s)) void error_P(const char* str) { PgmPrint("error: "); SerialPrintln_P(str); if (card.errorCode()) { PgmPrint("SD error: "); Serial.print(card.errorCode(), HEX); Serial.print(','); Serial.println(card.errorData(), HEX); } while(1); } void writeCRLF(SdFile& f) { f.write((uint8_t*)"\r\n", 2); } void writeNumber(SdFile& f, uint32_t n) { uint8_t buf[10]; uint8_t i = 0; do { ```