央视推出一档名为《加油！向未来》的科技节目，每周日晚八点黄金时间播出。央视组织了一个比赛活动，需要制作一套连锁反应装置，最终扎爆一只气球，对于万能的Microduino貌似很简单的要求，所以就接了，6个人奋战一周，每天9点，激光切割、榔头、胶水、CAD、电锤、气泵，螺丝钉，Microduino智能电子积木硬件等等。

用 CAD画的图，手绘的图纸已经不计其数了，好纠结，怎么布局？用什么材料？怎么省钱？关键还要好玩。伙伴们可以脑补下，可以看见一些机关结构：球的能量转换、小车、logo、多米诺、迷宫、气球等。 

整版整版的切割，看着很舒服。当然省板子省钱了。

然后固定的背板上。

初步调试结构，打孔，安装传感器，电源供电，联合调试。

联动电子触发设计

重点讲下联动装置电子自动触发设计。电子触发必须依赖于传感器去感知变化，这种变化无非是将物理量转换成电量，如：感知声音-将声音大小转化成电压大小；感知光线-将光线强弱变化成电压大小；感知开关是否开启-将机械量亮转换成电量等等。 

传感器将感知到的信号传递给核心，核心具有分析判断能力，相当于人的大脑。不过核心的思维能力是我们通过编程赋予给它的。 

核心分析之后，输出控制信号让输出设备（舵机，电机，灯）做出反应：动起来或者发光等。

拿M装置举例，我们需要检测小球是否运动到指定位置，就需要传感器去检测是否在该位置上，核心读取到传感器的信号，控制舵机转动，开灯等一些动作。

最底下用了一个灰度传感器来做开关，可以检测到触摸，当然也可以换成碰撞开关，触摸等。

当检测到触摸时，触发舵机转动，铁球所在面被舵机臂顶起来了，铁球开始下落。

下落时重力势能转化动能，然后动能经过碰撞传递给下一个球，直到最后一个球掉入漏斗内。由于铁球比较重，通过滑轮将底下的木球拉起掉入中间漏斗，在重力势能作用下，最后落到最底下。 

在最底下同时有个灰度检测球到了指定位置，M1背板的led灯带开始亮起来了。 

到这里M1设计完毕。同时M1最后一步机关需要出发M2的启动。 

Step 2：M2设计 

材料清单 

l Microduino-Core *1  核心 

l Microduino-Hub *1  传感器转接板 

l Microduino-Line Finder*1 灰度传感器 

l Microduino-Crash *1 碰撞开关 

l 舵机转接板  *1  连接舵机 

l 舵机    *1  转动 

l Ws2812灯带  亮灯 

l Cube小车 *1  

第一关球落到最后，撞击挡片，利用杠杆原理拉动小车芯片倒下，小车程序启动。 

小车开始走，再次利用杠杆原理，撞击磁球开始滚动。

磁球能量传递到塑料球上，飞到了勾勺内，被灰度传感器检测到。

灰度检测到小球，舵机开始释放。

由于勾勺上面安装铁球（配重），根据重力势能勾勺逆时针旋转把小球带到多米诺触发区。

小球撞击到杠杆启动多米诺，将能量一级一级往上传递，直到最后一个多米诺牌倒下

最后点有两个孔，一个触发M3，一个触发M4，都通过灰度传感器检测。 

M2除此之外还有个电子开关，用来将勾勺复位。我们知道一开始通过舵机臂顶住勾勺，当球道指定位置时才释放。为了方便下次玩耍，我们要将勾勺复位，释放后的舵机臂是平的，这时候顺时针勾勺撞击碰撞开关，这时候舵机臂转回来了，顶住勾勺完成复位。整个装置的复位时间只有短短几分钟。

Step 3：M3设计 

材料清单 

l Microduino-Core *1  核心 

l Microduino-Hub *1  传感器转接板 

l Microduino-Line Finder*1 灰度传感器 

l Ws2812灯带  亮灯 

M3相对其他简单些由11个全彩点阵拼装而成，有个灰度传感器装在M2上，当灰度传感器检测到，全彩led随意颜色变化同时背景灯亮。当灰度传感器没检测到就关闭。这个复位及其简单

Step 4：M4设计 

材料清单 

l Microduino-Core *1  核心 

l Microduino-Hub *1  传感器转接板 

l Microduino-Stepper *1 步进电机驱动板 

l Microduino-Crash *1 碰撞开关 

l Microduino-Line Finder*1 灰度传感器 

l Microduino-Hall *1 霍尔传感器 

l Microduino-Mic *1 声音检测传感器 

l Microduino-Color led *2 彩灯 

l 舵机转接板  *1  连接舵机 

l 舵机    *2  转动 

l 步进电机 *1  转动 

l Ws2812灯带  亮灯

M2灰度检测到释放舵机臂，铁球推着木球走，木球先掉入凹槽，铁球借着木球继续往前走。

由于铁球比较重，根据杠杆原理，将木球抛入杯子，木球顺着轨道进入迷宫。

木球抛入杯子同时通过碰撞开关检测，碰撞开关被撞击之后，迷宫开始启动。

在迷宫启动之前，需要对迷宫初始位置确定，在迷宫四个角落的一个角安装一个磁铁，通过霍尔传感器检测磁场。启动电源时，迷宫开始自动转，当霍尔传感器检测到磁铁（初始位置对齐）时停下。迷宫用步进电机驱动，力气大。

球通过迷宫后掉出来了，通过灰度传感器检测。这里装了两个灰度传感器，1个控制M5的塑料球滚出来，另一个控制扎爆一只气球。

等M5的气球落完毕之后才开始启动扎爆气球程序，中间加了延时。舵机转动，释放铁球，铁球咂到气泵开关，从管子内开始出气。

延时时间段彩灯慢慢亮，直到最亮时，舵机打开。气泵另一头塞了一个铁钉，通过气泵出气利用铁钉把气球打破。同时在出气口装有声音传感器，气泵出气声音很大，检测到声音时小人手上彩灯爆闪，完成扎破气球，结束后背景灯亮起。 

Step 5：M5设计 

材料清单 

l Microduino-Core *1  核心 

l Microduino-Hub *1  传感器转接板 

l Microduino-Line Finder*1 灰度传感器 

l 舵机转接板  *1  连接舵机 

l 舵机    *2  转动 

l Ws2812灯带  亮灯 

球通过迷宫后球掉出来了，通过灰度传感器检测。此时释放M5的舵机。在滚筒里面放有彩球和木球，木球推动彩球滚到logo里面，直到滚动完毕，背景灯亮起。

来个完成后的图片。所以模块安装在后面，供电采用开关电源。5个装置之间可以单独拆卸，方便安装、调试及带走。

团队合影，6个人，其他为央视摄影的老师（PS：找找我们在哪?）。