大多數(shù)孩子在小的時候?qū)τ谟嬎惴矫姹憩F(xiàn)出比較困難的狀態(tài)。為了讓孩子們從小就養(yǎng)成學(xué)數(shù)學(xué)，愛數(shù)學(xué)的習(xí)慣。小編教大家利用開源硬件如Arduino 開發(fā)板、DFRobot語音合成模塊來制作一個能讓孩子們在玩耍中學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的智能機(jī)器人。它能夠自動的出算術(shù)題，以此來鍛煉孩子們的計算能力，從而為孩子們的數(shù)學(xué)從小就打好堅實(shí)的基礎(chǔ)。
這款機(jī)器人可以自動出1~9之間的加減乘除四則混合運(yùn)算題目，然后，使用者可以根據(jù)準(zhǔn)備的具有NFC識別功能且標(biāo)有數(shù)字標(biāo)號為1~9和加減乘除符號的卡片。按照數(shù)字、符號、數(shù)字的順序，使你所構(gòu)成的算式結(jié)果能夠和機(jī)器人自動出的結(jié)果相等。如果結(jié)果正確，機(jī)器將會播放“恭喜你答對了”的語音提示，反之則會播放“錯誤的”語音提示。機(jī)器人能夠在加減乘除，1~9中隨機(jī)選擇，全方位提升兒童的計算能力。
所需硬件：
1x Arduino UNO
1x DFRobot Gravity: IO 傳感器擴(kuò)展板 V7.1
1x DFRobot Gravity：中英文語音合成模塊V2.0
1x DFRobot Gravity: UART & I2C NFC近場通訊模塊
1x DFRobot 0.96” 128x64 IIC/SPI OLED DFRobot單色顯示屏
制作原理
采用更為可靠的NFC識別方式。而NFC識別需要NFC識別卡，而每一張卡的初始編號都不同。所以通過Mind+圖像化編程軟件自帶的 NFC卡號識別功能，把每一張卡的編號都記錄下來，把13張NFC識別卡，分別對應(yīng)編號為1~13。而編號為1~9的NFC識別卡，就代表數(shù)字1~9。而編號為10~13的卡，則代表四則混合運(yùn)算符號（加減乘除）。而隨機(jī)的時候就只需要隨機(jī)對應(yīng)的編號即可。
制作步驟
一、 主體盒
首先用3Done設(shè)計用于放置內(nèi)置傳感器的盒子，并用3D打印機(jī)打印出來。
二、 電池固定架
用3Done設(shè)計了一種專門用于固定電池的架子，它可以用尼龍螺絲固定在主體盒上，使用起來較為方便。比較好的解決了由于電池固定不當(dāng)而造成的問題。
三、機(jī)器搭建
1.主體盒安裝。
用電鉆在主體盒上鉆好了孔，然后用尼龍螺絲和尼龍螺母，把UNO控制板以及語音合成模塊安裝好。
2.IIC拓展版
因?yàn)闄C(jī)器上使用的IIC傳感器比較多，但是UNO控制板上只有兩個拓展口,所以制作一個用于拓展IIC接口的板子，以解決IIC拓展口不夠用的情況。
3. OLED顯示器,電源模塊和NFC識別模塊的安裝
由于在設(shè)計主體盒的時候,就已經(jīng)把顯示器和NFC識別模塊的位置給留了出來?？梢灾苯佑媚猃埪萁z和尼龍螺母固定上去。
四、程序編寫
使用Mind+圖形化編程軟件來進(jìn)行編程。
1.初始化部分
初始化每個傳感器，設(shè)置端口，完成機(jī)器人的啟動提示。
2.對于算數(shù)題目的獲取
實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主出算術(shù)題目，并且實(shí)現(xiàn)隨機(jī)。
3.讀取NFC卡編號
把NFC卡的原始編號轉(zhuǎn)換成1~13的編號。
4.OLED 屏幕及語音合成
實(shí)現(xiàn)四則運(yùn)算的顯示和語音提示。
5.判斷卡片順序
實(shí)現(xiàn)對于卡片放置順序的判斷。
6.判斷計算結(jié)果
實(shí)現(xiàn)對于結(jié)果是否正確的判斷。
關(guān)于“基礎(chǔ)數(shù)學(xué)四則運(yùn)算練習(xí)機(jī)”的詳細(xì)的制作步驟，您可訪問“DF創(chuàng)客空間”了解更多。
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