【Processing+Arduino互动编程】NO.3

其他 2020-04-17 10:18:19 阅读次数: 0

超声波测距传感器的读取与显示
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Arduino读取超声波传感器

int outputPin =2;              //接超声波Trig到数字D2脚
int inputPin =3;               //接超声波Echo到数字D3脚

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(inputPin,INPUT);
  pinMode(outputPin,OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(outputPin,LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(outputPin,HIGH);//发出持续时间为10微秒到Trig脚驱动超声波检测
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(outputPin,LOW);
  int distance =pulseIn(inputPin,HIGH);   //接收脉冲的时间
  distance =distance/58;                  //将脉冲时间转换为距离值
  Serial.print("The distance is :");      
  Serial.println(distance);
  delay(50);
}

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串口监测
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Processing绘制距离与提示
读取一张电动车的图片，在右边画上一堵墙，墙上的读数是电动车与墙的距离。用键盘“左”和“右”键控制电动车原理或靠近墙。与墙的距离会实时显示在屏幕右上角。最远为450cm，最近为0cm。

PImage electrocar;
int x =0,y =220;
int distance =0;

void setup()
{
  size(640,480);
  electrocar =loadImage("diandongche.jpg");      //读取图片
  background(255);                           
  image(electrocar,x,y);
}

void draw()
{
  background(255);
  fill(30,40,40);
  rect(600,80,30,395);
  image(electrocar,x,y);
  distance=450-x*450/(600-electrocar.width);  //换算与墙之间的距离，设其最大值为450m
  text("Distance is "+distance+"CM",250,50);
}

void keyPressed()                             //特殊键的key值为CODED,此时需要keyCode再次判断
{
 if(key==CODED)
 {
   switch(keyCode)
   {
     case LEFT:                               //按下“左”键
          if(x>0)
          {
            x=x-1;
          }
          else
          {
            x=0;
          }
          break;
     case RIGHT:                               //按下“右”键
     if(x<(600-electrocar.width))
     {
       x=x+1;
     }
     else
     {
       x= 600-electrocar.width;
     }
     break;
     default:
     break;
 }
 }
}

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根据该距离值与墙的距离绘制电动车。超声波测距传感器读取的数值大，则电动车离墙的距离远，读取的数值小，则电动车离墙的距离近。
processing代码：

import processing.serial.*;
Serial myPort;
PImage electrocar;
int x =0,y =220;
int distance =0;

void setup()
{
  size(640,480);
  electrocar =loadImage("diandongche.jpg");
  myPort =new Serial(this,"COM3",9600);
}

void draw()
{
  if(myPort.available()>0)
  {
    distance =myPort.read();
    println(distance);
  }

  background(255);
  fill(30,40,40);
  rect(600,80,30,395);
  x =(450-distance)*(600-electrocar.width)/450; //将读取的距离值换算成实际的坐标
  image(electrocar,x,y);
  text("Distance is "+distance+"CM",250,50);
}

Arduino代码

int outputPin =2;              //接超声波Trig到数字D2脚
int inputPin =3;               //接超声波Echo到数字D3脚

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(inputPin,INPUT);
  pinMode(outputPin,OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(outputPin,LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(outputPin,HIGH);//发出持续时间为10微秒到Trig脚驱动超声波检测
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(outputPin,LOW);
  int distance =pulseIn(inputPin,HIGH);   //接收脉冲的时间
  distance =distance/58;                  //将脉冲时间转换为距离值      
  Serial.write(distance);
  delay(50);
}

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控制彩色LED灯

int Red =3;
int Green =5;
int Blue =6;

void setup()
{
  pinMode(Red,OUTPUT);
  pinMode(Green,OUTPUT);
  pinMode(Blue,OUTPUT);
}

void loop()
{
  analogWrite(Red,random(0,255));
  analogWrite(Green,random(0,255));
  analogWrite(Blue,random(0,255));
  delay(200);
}

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Processing进度条控制

int redDisplay,greenDisplay,blueDisplay;  //定义R,G,B 3个颜色分量显示的长度变量
int red,green,blue;                       //定义R，G，B三种颜色分量的值的变量

void setup()
{
  size(700,500);
}

void draw()
{
  background(204);
  rectMode(CORNER);
  noFill();                              //不填充颜色
  strokeWeight(2);                       //三个进度条的边框厚度为2个像素
  stroke(255,0,0);                       //描边颜色为红色
  rect(50,100,500,50);                   //绘制红色分量进度条的边框
  stroke(0,255,0);                       //描边颜色为绿色
  rect(50,200,500,50);                   //绘制绿色分量进度条的边框
  stroke(0,0,255);                       //描边颜色为蓝色
  rect(50,300,500,50);                   //绘制蓝色分量进度条的边框
  fill(red,0,0);                         //填充颜色为当前红色分量的值
  rect(50,100,redDisplay,50);            //以当前红色分量的长度画出进度条
  fill(0,green,0);                       //填充颜色为当前绿色分量的值
  rect(50,200,greenDisplay,50);          //以当前绿色分量的长度画出进度条
  fill(0,0,blue);                        //填充颜色为当前蓝色分量的值
  rect(50,300,blueDisplay,50);           //以当前蓝色分量的长度画出进度条
  fill(red,green,blue);                  //以当前R,G,B分量合成的颜色值为填充，画出一个矩形
  rect(300,400,50,50);
}
void mouseClicked()                         //定义一个鼠标事件
{
  if(mouseX<=550&&mouseX>=50)             
  {
    if(mouseY<=150&&mouseY>=100)             //当鼠标指针在该范围时，读取mouseX的值，映射到0~255，为红色颜色分量的值
    {
      red =(int)map(mouseX,50,550,0,255);
      redDisplay =mouseX-50;
    }
    else if(mouseY<=250&&mouseY>=200)       
    {
      green =(int)map(mouseX,50,550,0,255);
      greenDisplay =mouseX-50;
    }
    else if(mouseY<=350&&mouseY>=300)
    {
      blue=(int)map(mouseX,50,550,0,255);
      blueDisplay =mouseX-50;
    }
  }
}

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Processing调节彩色LED灯
processing通过R,G,B分量经串口发送到Arduino上面。Arduino经过处理数据，将R，G，B各分量传送到RGB彩色LED模块，就能实现颜色的改变。
processing代码

import processing.serial.*;
Serial port =new Serial(this,"COM3",9600);
int redDisplay,greenDisplay,blueDisplay;
int red,green,blue;
String strRed,strGreen,strBlue;
String message;

void setup()
{
  size(700,500);
}

void draw()
{
  background(204);
  frame();                                  //绘制进度条边框
  RGBDisplay();                             //绘制进度条
  sendMessage();                            //发送数据
  
}
void frame()                                 //绘制进度条边框函数
{
  rectMode(CORNER);
  noFill();
  stroke(255,0,0);
  strokeWeight(2);
  rect(50,100,500,50);
  stroke(0,255,0);
  rect(50,200,500,50);
  stroke(0,0,255);
  rect(50,300,500,50);
}
void RGBDisplay()                            //绘制进度条函数
{
  rectMode(CORNER);
  noStroke();
  fill(red,0,0);
  rect(50,100,redDisplay,50);
  fill(0,green,0);
  rect(50,200,greenDisplay,50);
  fill(0,0,blue);
  rect(50,300,blueDisplay,50);
  fill(red,green,blue);
  rect(300,400,50,50);
  fill(0);
  rect(400,400,50,50);
}

void mouseClicked()                           //单击鼠标事件，改变现实的进度条，同时更新R,G,B各分量的值
{
  if(mouseX<=550&&mouseX>=50)
  {
    if(mouseY<=150&&mouseY>=100)
    {
      red =(int)map(mouseX,50,550,0,255);
      redDisplay =mouseX-50;
    }
    if(mouseY<=250&&mouseY>=200)
    {
      green =(int)map(mouseX,50,550,0,255);
      greenDisplay =mouseX-50;
    }
    if(mouseY<=350&&mouseY>=300)
    {
      blue =(int)map(mouseX,50,550,0,255);
      blueDisplay =mouseX-50;
    }
    if(mouseX<=450&&mouseX>=400)
      if(mouseY>=400&&mouseY<=450)
      {
        shut();                             //当鼠标在该区域单击时，关闭LED灯
      }
  }
}

void sendMessage()                         //定义发送数据函数
{
  strRed =red+"";                          //将red分量转换为字符串类型
  if(red<100)                              //当red分量小于100时，将red转换为字符串，并且在前面加上字符0
    strRed ="0"+red;
  if(red<10)                               //当red分量小于10时，将red转换为字符串，并且在前面加上字符00
    strRed="00"+red;
  strGreen =green+"";
  if(green<100)
    strGreen="0"+green;
  if(green<10)
    strGreen="00"+green;
  strBlue =blue+"";
  if(blue<100)
    strBlue ="0"+blue;
  if(blue<10)
    strBlue="00"+blue;
  message ="a"+strRed+strGreen+strBlue+"s";   //将R,G,B各分量连接为字符串，通过串口发送到Arduino
  port.write(message);
}

void shut()                                  //定义关闭LED灯函数
{
  redDisplay =0;                             
  greenDisplay =0;
  blueDisplay =0;
  red =0;
  green =0;
  blue =0;
}

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遥感控制坦克
Arduino读取摇杆数值

int Xaxis =A0;
int Yaxis =A1;
int SW =A2;
int value =0;             //该变量读取模拟口的值

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  value =analogRead(Xaxis);       //读取X轴模拟端口0
  Serial.print("X:");
  Serial.print(value,DEC);
  value =analogRead(Yaxis);       //读取Y轴模拟端口1
  Serial.print("| Y:");
  Serial.print(value,DEC);        //读取SW按钮模拟端口2
  value =analogRead(SW);
  Serial.print("| SW:");
  Serial.println(value,DEC);      //该值设置需大小适中，太大了延时较长
  delay(40);
}

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Processing绘制坦克和键盘控制移动

int x=300,y=200;                                   //坦克的起始坐标
int speed =3;                                      //坦克的移动速度
class Tank
{
  Tank()
  {
    
  }
  
  void DisplayTank(int px,int py,char direction)  //显示坦克的函数
  {
    background(204);
    switch(direction)                             //判断坦克的方向
    {
      case 'F':                                   //前进
      fill(255,255,0);
      rect(px-10,py,20,40);
      rect(px+30,py,20,40);
      ellipse(px+20,py+20,20,25);
      rect(px+17,py-10,6,19);
      break;
      case 'B':                                   //后退
      fill(255,255,0);
      rect(px-10,py,20,40);
      rect(px+30,py,20,40);
      ellipse(px+20,py+20,20,25);
      rect(px+17,py+30,6,19);
      break;
      case 'L':                                   //左行
      fill(255,255,0);
      rect(px,py-10,40,20);
      rect(px,py+30,40,20);
      ellipse(px+20,py+20,25,20);
      rect(px-10,py+17,19,6);
      break;
      case 'R':                                   //右行
      fill(255,255,0);
      rect(px,py-10,40,20);
      rect(px,py+30,40,20);
      ellipse(px+20,py+20,25,20);
      rect(px+30,py+17,19,6);
      break;
      default:
      break;
    }
  }
  
  void boundary(int px,int py)                  //坦克超出边界判断
  {
    if(px<10) x=10;
    if(py<10) y =10;
    if(px>(width-50)) x=width-50;
    if(py>(height-50)) y =height-50;
  }
}
Tank tank;
void setup()
{
  size(640,480);
  tank =new Tank();
  tank.DisplayTank(x,y,'F');                     //出现在初始位置
}
void draw()
{
  
}

void keyPressed()
{
  if(key==CODED)      //特殊键的key值为CODED，此时需要keyCode再次判断
  {
    switch(keyCode)
    {
      case UP:        
      y=y-speed;
      tank.boundary(x,y);
      tank.DisplayTank(x,y,'F');
      break;
      
      case DOWN:
      y=y+speed;
      tank.boundary(x,y);
      tank.DisplayTank(x,y,'B');
      break;
      case LEFT:
      x=x-speed;
      tank.boundary(x,y);
      tank.DisplayTank(x,y,'L');
      break;
      case RIGHT:
      x=x+speed;
      tank.boundary(x,y);
      tank.DisplayTank(x,y,'R');
      break;
      default:
      break;
    }
  }
  
}

在这里插入图片描述
摇杆控制坦克移动
processing代码

import processing.serial.*;
Serial myPort;
public static final char HEADER ='M';
public static final short LF =10;
public static final short portIndex =2;
public static final short centerX=515;
public static final short centerY=517;
int x=300,y=200;
int speed =3;
char Direction;

class Tank
{
  Tank()
  {
    
  }
  
  void DisplayTank(int px,int py,char direction)
  {
    background(204);
    switch(direction)
    {
      case 'F':
        fill(255,255,0);
        rect(px-10,py,20,40);
        rect(px+30,py,20,40);
        ellipse(px+20,py+20,20,25);
        rect(px+17,py-10,6,19);
        break;
      case 'B':
        fill(255,255,0);
        rect(px-10,py,20,40);
        rect(px+30,py,20,40);
        ellipse(px+20,py+20,20,25);
        rect(px+17,py+30,6,19);
        break;
      case 'L':
        fill(255,255,0);
        rect(px,py-10,40,20);
        rect(px,py+30,40,20);
        ellipse(px+20,py+20,25,20);
        rect(px-10,py+17,19,6);
        break;
      case 'R':
        fill(255,255,0);
        rect(px,py-10,40,20);
        rect(px,py+30,40,20);
        ellipse(px+20,py+20,25,20);
        rect(px+30,py+17,19,6);
        break;
      default:
        break;
    }
  }
  
  void boundary(int px,int py)
  {
    if(px<10) x=10;
    if(py<10) y=10;
    if(px>(width-50)) x=width-50;
    if(py>(height-50)) y=height-50;
  }
  
  char tankDirection(int px,int py)
{
  if((px<(centerX-30))&&(abs(px-centerX)>abs(py-centerY)))
    Direction ='L';
  if((px>(centerX+30))&&(abs(px-centerX)>abs(py-centerY)))
    Direction ='R';
  if((py<(centerY-30))&&(abs(px-centerX)<abs(py-centerY)))
    Direction ='F';
  if((py>(centerY+30))&&(abs(px-centerX)<abs(py-centerY)))
    Direction ='B';
  if((px>=(centerX-30))&&(px<=(centerX+30))&&(py>=(centerY-30))&&(py<=(centerY+30)))
    Direction='S';  
  return Direction;
  } 
}
Tank tank;
void setup()
{
  size(640,480);
  tank =new Tank();
  tank.DisplayTank(x,y,'F'); 
  myPort =new Serial(this,"COM3",9600);
  myPort.clear();
}
void draw()
{
  
}

void serialEvent(Serial myPort)
{
  String message =myPort.readStringUntil(LF);
  char direction;
  if(message!=null)
  {
    print(message);
    String [] data =message.split(",");
    println(data[1]);
    println(data[2]);
    if(data[0].charAt(0)==HEADER)
    {
      if(data.length>2)
      {
        int tempX =Integer.parseInt(data[1]);
        int tempY =Integer.parseInt(data[2]);
        print("x="+tempX);
        print(",y="+tempY);
        direction =tank.tankDirection(tempX,tempY);
        switch(direction)
        {
          case 'F':
            y =y-speed;
            tank.boundary(x,y);
            tank.DisplayTank(x,y,'F');
            break;
          case 'B':
            y =y+speed;
            tank.boundary(x,y);
            tank.DisplayTank(x,y,'B');
            break;
          case 'L':
            x =x-speed;
            tank.boundary(x,y);
            tank.DisplayTank(x,y,'L');
            break;
          case 'R':
            x =x+speed;
            tank.boundary(x,y);
            tank.DisplayTank(x,y,'R');
            break;
          case 'S':
            break;
          default:
            break;
          
        }
      }
    }
  }
}

arduino代码

int potXPin =A0;
int potYPin =A1;
char HEADER ='M';        

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  int x =analogRead(potXPin);       //读取摇杆X轴数据
  int y =analogRead(potYPin);       //读取摇杆Y轴数据
  Serial.print(HEADER);             //输出数据帧头
  Serial.print(",");                //逗号分隔符
  Serial.print(x,DEC);              //X轴数据
  Serial.print(",");                //逗号分隔符
  Serial.print(y,DEC);              //Y轴数据
  Serial.print(",");                //逗号分隔符
  Serial.println();                 //输出换行符作为帧尾
  delay(40);
}

在这里插入图片描述

我心有猛虎，细嗅蔷薇。
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