「衝阿~旋風衝鋒龍捲風!」還記得小時候四驅車風靡的時候,如何動不動就跟三五好友來場競賽嗎?在國外的流行比較不一樣,他們玩的是風火輪小汽車( Hot Wheels )那種合金車;但不論是玩合金車還是四驅車,往往都會為了到底「誰才是第一名」而爭得面紅耳赤。
國外就有個 Maker 老爸 Phil Tucker 為了他兒子的兩歲生日,把原本平凡無奇的合金車跑道加上自動閘門以及計時器 (根本是老爸自己想玩吧) ,打算帶領兒子進入合金車的世界。

Credit: Phil Tucker. Arduino Hot Wheels Drag Strip Race Track.
原理
這個精美的作品背後用的是 Arduino UNO 、伺服馬達、紅外線 LED 燈、光敏電阻、按鈕以及 LED 數字顯示器。一按下按鈕, 伺服馬達就會被啟動、合金車隨之呼嘯而出,此時在終點那邊的光敏電阻會開始偵測紅外線 LED 光源是否有背遮蔽(被遮蔽代表車子正在通過終點),一旦被遮蔽的計時器就會停止,並且在數字顯示器上顯示通過的那台車的成績;等到所有車都都全數抵達終點,數字顯示器就會顯示出排名。
Phil 的文章還提到了一個設計上困難;用過馬達的 Maker 應該都有經驗,那就是把馬達跟其他零件放在同一個迴路時,馬達啟動時所需的大量電力會影響到其他零件。Phil 的作品裡遇到的麻煩是,配合光敏電阻的 LED 燈在馬達啟動時供電不足,導致 LED 燈太暗、暗到讓光敏電阻以為有車子到終點了。 Phil 的解決方法也很簡單,就是在伺服馬達啟動後額外等個 150 毫秒,直到迴路穩定後再繼續運作。如果你下次遇到類似問題,不妨也參考一下 Phil 的做法,不用急著另外加裝電池跟馬達驅動模組(不清楚那是什麼的話可以參考這篇關於 H-Bridge 迴路的說明)。
在文章的最底部作者還附上 Arduino 的程式碼,如果看完這篇覺得心中的暴走魂正在熊熊燃燒,那就把做出 Arduino 自動控制軌道加進你的 2017 年新年新目標清單中,再找你兒時好友大戰一場吧~
參考資料