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超声波及温度传感摇摆风扇

所用元件：

UNO R3开发板 ×1

大面包板 ×1

舵机 ×1

舵机支架 ×1

电位器 ×1

1k电阻 ×1

USB数据线 ×1

小风扇 ×1

摇头风扇支架组件 ×1

ULN2003AN驱动芯片 ×1

三色LED ×1

鳄鱼夹 ×2

面包线若干

开发环境：Arduino IDE,Mind+

预期要求：

通过超声波测距和温度传感控制舵机是否旋转，当距离小于30cm或温度大于30℃时在设定的角度之间来回旋转；通过电位器控制电机，小风扇旋转的快慢。

大致设计思路：

具体实现源代码：

//引入库文件
\#include <Servo.h>//舵机库，之间要有空格，否则编译时会报错。
\#include <Wire.h> //是I2C通讯的，Arduino和I2C设备通讯使用的(SCLK DIN RCLK) 
//以下为函数声明
void zhuan();
void buzhuan();
void chaoshengbo();
void wendu();
//以下为变量声明及初始声明
Servo myservo;//定义舵机变量名
unsigned char jiao;
const int P=A0;//电位器输入引脚
const int U=8;
int sensorValue=0;//电位器电压值
int outputValue=0;
// 设定SR04连接的Arduino引脚
const int TrigPin = 10;
const int EchoPin = 11;
unsigned long distance;
int temp;//温度
int tol;//校对码
int j;
unsigned int loopCnt;
int chr[40] = {0};//创建数字数组，用来存放40个bit
unsigned long time;
\#define pin 2
//以下为主函数部分
void setup() //初始设定
{
 myservo.attach(9);//定义舵机接口
 Serial.begin(9600);//设定波特率为9600 
 pinMode(TrigPin, OUTPUT);// 要检测引脚上输入的脉冲宽度，需要先设置为输入状态
 pinMode(EchoPin, INPUT);
 Serial.println("Ultrasonic sensor:");
 buzhuan();
 chaoshengbo();
 wendu();
 } 
//以下为循环执行部分
void loop() 
{
 chaoshengbo();
 wendu();
 delay(500);
 if ((distance<30) || (temp>30)) 
 {
  digitalWrite(4, LOW);//红灯灭，代表舵机未旋转
  digitalWrite(7, HIGH);//绿灯亮，代表舵机开始旋转
  zhuan();
  chaoshengbo();
  wendu();
  delay(500);
 }
 else if((distance>30) || (temp<30))
  {
  buzhuan();
  chaoshengbo();
  wendu();
  delay(500);
  }
}
//以下为函数定义部分
void zhuan()//定义舵机转
{
 myservo.write(jiao);
 sensorValue=analogRead(P);
 outputValue=map(sensorValue,0,1023,0,255);
 analogWrite(U,outputValue);
 for(jiao=30;jiao<150;jiao++)
  {
   myservo.write(jiao);//设置舵机旋转的角度 
   delay(10);  
  }
  for(jiao=150;jiao>30;jiao--)
  {
   myservo.write(jiao);//设置舵机旋转的角度 
   delay(10);  
  }
}
void buzhuan()//定义舵机不转
{
 digitalWrite(TrigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 myservo.write(jiao);
 digitalWrite(4, HIGH);
 digitalWrite(7, LOW);
 sensorValue=analogRead(P);
 outputValue=map(sensorValue,0,1023,0,255);
 analogWrite(U,outputValue);
 myservo.write(jiao); 
}
void chaoshengbo()//定义超声波测距
{
 // 产生一个10us的高脉冲去触发TrigPin
 digitalWrite(TrigPin, LOW);
 delayMicroseconds(2);
 digitalWrite(TrigPin, HIGH);
 delayMicroseconds(10);
 digitalWrite(TrigPin, LOW); // 检测脉冲宽度，并计算出距离
 //delayMicroseconds(2);
 distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00;
 Serial.print("距离：");
 Serial.print(distance);
 Serial.print("cm");
 Serial.println();
}
void wendu()//定义温度测量
{
 bgn:
 delay(500);
//设置2号接口模式为：输出
//输出低电平20ms（>18ms）
//输出高电平40μs
 pinMode(pin,OUTPUT);
 digitalWrite(pin,LOW);
 delay(20);
 digitalWrite(pin,HIGH);
 delayMicroseconds(40);
 digitalWrite(pin,LOW);
//设置2号接口模式：输入
 pinMode(pin,INPUT);
 //高电平响应信号 
 loopCnt=10000;
 while(digitalRead(pin) != HIGH)
 {
  if(loopCnt-- == 0)
  {
//如果长时间不返回高电平，输出个提示，重头开始。
   Serial.println("HIGH");
   goto bgn;
  }
 }
 //低电平响应信号
 loopCnt=30000;
 while(digitalRead(pin) != LOW)
 {
  if(loopCnt-- == 0)
  {
//如果长时间不返回低电平，输出个提示，重头开始。
   Serial.println("LOW");
   goto bgn;
  }
 }
//开始读取bit1-40的数值  
  for(int i=0;i<40;i++)
 {
  while(digitalRead(pin) == LOW)
  {}
//当出现高电平时，记下时间“time”
  time = micros();
  while(digitalRead(pin) == HIGH)
  {}
//当出现低电平，记下时间，再减去刚才储存的time
//得出的值若大于50μs，则为‘1’，否则为‘0’
//并储存到数组里去
  if (micros() - time >50)
  {
   chr[i]=1;
  }else{
   chr[i]=0;
  }
 }  
//温度，8位的bit，转换为数值
temp=chr[16]*128+chr[17]*64+chr[18]*32+chr[19]*16+chr[20]*8+chr[21]*4+chr[22]*2+chr[23];
 //校对码，8位的bit，转换为数值
tol=chr[32]*128+chr[33]*64+chr[34]*32+chr[35]*16+chr[36]*8+chr[37]*4+chr[38]*2+chr[39];
//输出：温度、湿度、校对码
  Serial.print("温度：");
  Serial.print(temp);
  Serial.println("℃");
}

串口串口显示情况1，此时温度为28℃，距离为275cm左右，都不满足舵机旋转的条件，红色指示灯常亮。

对应的实际运行情况如下图所示：

串口串口显示情况2，串口串口显示情况1，此时温度为28℃，距离为5cm左右，满足舵机旋转的条件，绿色指示灯常亮。

对应的实际运行情况如下图所示