Motor类介绍

Motor类是对NXT马达的一个逻辑抽象。一个马达必须链接到NXT的三个输出端口上的一个才能够生效。因此，Motor类为每一个端口提供了一个已经实现好了的实例。他们分别是：Motor.A，Motor.B和Motor.C。Motor类提供了控制马达的各种方法，同时也提供了检查马达状态和参数的方法。

本指南将围绕5个例子程序展开。你可以通过试着自己书写这些例子来理解如何控制NXT的马达。这些例子都非常简单，哪怕你没有太多的Java经验，也可以成功地书写它们。在最后，还有一个关于其他马达方法的讨论，这些方法虽然没有在我们的例子程序中用到，但或许对你要做的机器人来说却是有用的。

程序1 - 基本运动控制

本程序中使用了最基本的马达运动控制方法。

程序中用到的方法

类	方法名	说明
Motor	forward()	启动马达，并向前转动
	backward()	启动马达，并向后转动
	changeDirection()	逆转马达转动方向
	stop()	迅速停止马达
Button	waitForPress()	等待任意按钮被按下
LCD	drawString(String str, int x, int y)	在屏幕上绘制字符串

请编写一段程序完成以下功能：

1. 启动马达A，并向前转动

2. 在屏幕第一行显示 FORWARD

3. 等待任意键被按下

4. 反向转动马达

5. 在屏幕下一行显示 BACKWARD

6. 等待任意键被按下

7. 向前转动马达A

8. 在屏幕下一行显示 FORWARD

9. 等待任意键被按下

10. 停止马达

你可以把上述的每个函数仅用一次，来实现这些功能。

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程序2 - 使用转速计

NXT马达里面有一个内置的转速计在不断地跟踪马达当前转过的角度（单位为度）。本程序的目的是使用转速计来看一下马达会停得多快。

程序中用到的新方法

请编写一段程序完成以下功能：

1. 启动并正向转动马达A

2. 等待马达转角达到360度

3. 停止马达

4. 等待马达实际停止

5. 在屏幕上显示马达停止时实际转过的角度数

6. 等待按键，以便让你有足够的时间读取屏幕

7. 设置马达转速为720度/秒（默认转速为360度/秒）

8. 重设马达转角归零

9. 重复步骤1-6。注：为了防止重复书写相同的代码，你可以写一个方法来执行1-6步，然后调用。

当你完成上面程序之后，试着将stop()方法替换为flt()方法再试一次。 ( flt是float的缩写，因为float是Java保留字，无法使用，所以使用flt来定义方法名。). flt()方法将停止马达供电，但允许其随着惯性继续转动。

你会看到，即便使用stop()方法进行刹车处理，马达也不会立即停止，而是因为惯性稍微转过一点点。

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程序3 - 精确旋转控制

马达类有个调节进程一直在工作. 它主要有两个作用，其中之一是在特定的角度停止马达的工作. 这个程序会判断rotate()方法的准确性.

在程序中需要用到的新方法

请编写一段程序完成以下功能：

1. 让马达完整的旋转一周.

2. 在LCD屏第1行上显示转速计的读数.

3. 将马达旋转至角度0.

4. 在LCD屏第2行上显示转速计的读数.

5. 等待按键按下，主要是给你看LCD上的读数

6. 清屏.

7. 将速度设置为720.

8. 重复步骤1-6.

注意: 你可以使用一个子函数执行这些步骤，以避免重复的代码.

如果马达监视器正常工作的话，你会发现马达会停止在在指定角度的1度范围内。它通过计算得知马达还需要运行多远就需要刹闸。在到达指定角度前，它就需要刹闸。最后它需要对马达的位置进行微小的调整，使马达能够足够接近预设的角度.

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程序 4.中断旋转

有时在马达到达指定角度前，你希望它停下来（或者做点别的事情）。如果你尽快的按下按键，那么这个程序会检测到按键被按下，然后就中断旋转任务。rotate() 方法在马达到达目标角度前是不会返回的。但这个程序中的新方法可以立刻返回。除非一个新的马达方法又开始运行，否则这个马达会保持停止在当前角度。

程序中用到的新方法

请编写一段程序完成以下功能：

1. 开始旋转720度.

2. 当马达旋转时，在第一行显示转速器计数。

3. 当有按键按下时，停止马达.

4. 当马达停下后，在这行的中心显示转速器计数.

5. 等待按键按下.

6. 开始旋转到0度.

7. 重复步骤 2,3,5.

注意观察: 如果你在旋转完成前按下按键，马达会停止，而不会完成旋转。否则，stop() 方法就没有效果了.

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程序 5: 调节马达速度

调节进程的另一个重要功能是控制马达转速。其中一个原因是，如果想让两轮车在一条直线上行驶，必须让两个马达转速一致。（显然是这样）。标准的乐高软件通过直接让两个马达同步解决了这个问题。NXJ 使用了不同的方法：让每个马达旋转与系统时钟同步。校准器通过转速乘以使用时间来比较转数器计数（减去它的参考计数），再调整功率使这两个数目相匹配。当你需要使用任何马达方法时，调节进程将它的参考计数和使用时间置为0，并重新开始比较。

程序中用到的新方法

Stopwatch类在lejos.util包里.

请编写一段程序完成以下功能:

1. 创建一个新秒表.

2. 让3个马达开始以2转/秒开始旋转.

3. 每200ms，就在同一行显示3个转速器的数值。

4. 重复步骤3 8次，每次都使用不同的行.

5. 写下你能看到的这些马达转速器数值中最大的不同.

6. 关掉速度调节.

7. 重复步骤1-5.

当速度调节开着时，马达们彼此间的误差被控制在一个小角度内。当速度调节关掉时， 旋转角度的误差会随时间变大，除非你的运气足够好，买到一系列匹配的非常好的马达。

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什么时候需要关掉速度调节呢?

在一些机器人中，马达速度不应该一直不变，而是要随着传感器读数而变化，例如寻线或平衡机器人。如果速度修正频繁发生，那么使用CPU循环的校准器在调整时，通过调整马达功率以保持速度不变将没有任何优势。

什么时候需要使用速度调节呢?

当你指定了一个非常慢的速度,用来维持它的功率可能不足以克服马达内耗，这是马达将不会转动。在这个情况下，rotate() 将永远不会返回. 但是如果使用了速度调节，校准器将会保持功率升高直到这个马达达到相应的速度。

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其他马达方法

看看马达正在做些什么

• boolean isMoving();

  这个用于测试马达是否完成旋转。当马达不论任何原因开始旋转时，isMoving()都会返回true。（例如，执行forward() or backward()，或者正在进行rotate() ）

• boolean isRotating()

  专用来判断当前是否正在进行旋转

• int getLimitAngle()

  返回目前马达正在旋转的角度

• boolean isRegulating()

  用来判断速度调节是否打开

• int getSpeed()

  返回当前速度设定值

• int getActualSpeed()

  返回马达的实际速度。这个每100ms就更新一次，并且精确到 +- 10 度/秒. 可以使用这个方法检测马达是否停止转动。

• int getPower()

  在0-100的范围内，返回当前功率设置.

• int getMode()

  返回当前马达状态的编码

Code	马达状态
1	forward（正向）
2	backward（反向）
3	stop（停止）
4	float（应该指惯性移动）

以下是得到马达状态的其他方法:

• boolean isForward()

• boolean isBackward()

• boolean isStopped()

• boolean isFloating()

多种多样的其他马达方法

• setPower(int aPower)

  可以直接用来控制马达功率。使用范围是0-100. 如果使用了速度调节就不用用这个方法，因为校准器会一直不断的调整功率。

• resetTachoCount()

  这个方法不仅会把转速器计数置0，还会通过校准器决定何时停止旋转任务，重置到起点。

• lock()

  通常，当马达停止时，它会有一些阻止旋转的力。但是，在某些应用中，例如举重机器人，地心引力可能就足够克服这些阻力了。这个方法使得校准器应用额外的功率以保持马达在正确的位置。

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