/* 第三周项目:测距报警器

实现的功能: 舵机带动超声波测距传感器转动,(转动角度0-180,再反向180-0),每转动x度测量一次障碍物的距离dis。当障碍物速度小于等于为20厘米/秒，判定为低速移动物体，忽略，舵机继续转动。当障碍物速度大于20厘米/秒，计算障碍物垂直距离dis_min；当障碍物垂直距离dis_min小于10cm时,舵机停止转动,"监视"障碍物动向,并且蜂鸣器报警;当障碍物垂直距离dis_min大于安全距离10cm时,舵机继续转动测量。
需要的主要器件:(1)超声波测距传感器X1个;(2)舵机X1个;(3)杜邦线若干，排线若干,led若干;
注意的问题:(1)根据舵机的工作原理,它只能0-180度转动,360度转动时需要增加舵机个数;  (2)超声波测距传感器US-100自带温度补偿;可工作在串口和电平状态等,本项目要求它工作于串口状态, 要带上跳线帽; (3)本实验按实际应用的1：10缩小，假设实际中的安全距离为100厘米，人体步行的平均速度200厘米/秒。

  学号：220201978

  姓名：张慧琳

  班级：物联202

*/


#include <Servo.h>

int echo = 2;
int trig = 3;

Servo myservo;//舵机对象

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int distance()//测距函数distance

{
digitalWrite(trig,LOW);
delayMicroseconds(15);// 发出持续时间为 15us到 trigger脚驱动超声波检测
digitalWrite(trig,HIGH);
delayMicroseconds(15);
digitalWrite(trig,LOW);
int distance = pulseIn(echo,HIGH);// 接收脉冲的时间
// dist_mm =(time echo us * 0.34mm/us)/ 2 (mm)
distance= distance/58;//测得的距离转换为厘米
Serial.println(distance);//输出距离值
delay(50);
return distance;


}

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int report(int angle_fun) {    //报告速度，垂直距离以及是否报警

  int dis_fun = 0; //障碍物的距离distance,单位厘米cm

  int dis_minfun = 0; //障碍物与目标的垂直距离，单位厘米

  int v_fun = 0; //障碍物移动的速度，单位厘米/秒

  int dis1_fun = 0;

  float pi = 3.141592;

  int buzzpin = 8; //led的引脚D4

  //angle_fun=angle_fun+90;

  myservo.write(angle_fun);       // 指定舵机转向的角度

  Serial.print("The angle is: "); //输出结果至串口监视器

  Serial.print(angle_fun, DEC);

  Serial.println("degree");

  dis_fun = distance(); //调用测距函数
  Serial.print("dis_fun is： ");
  Serial.println(dis_fun);

  delay(100);

  dis1_fun = distance();

  v_fun = (dis_fun - dis1_fun) * 10+20; //速度厘米/秒

  Serial.print("The rate is: "); //输出结果至串口监视器

  Serial.print(v_fun, DEC);

  Serial.println("cm/s");

  dis_minfun = abs(sin(angle_fun * pi / 180) * dis1_fun); //计算垂直距离

  Serial.print("The minimum of distance is: "); //输出结果至串口监视器

  Serial.print(dis_minfun, DEC);

  Serial.println("cm");

  //delay(1000);

  { if ((v_fun > 20) && (dis_minfun <= 10)) //如果速度大于20厘米/秒并且处置距离小于10，报警

    {

      digitalWrite(buzzpin, HIGH); //报警

      delay(5000);

      return 1;

    }

    else

    { digitalWrite(buzzpin, LOW);

      return 0;

    }

  }

}

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int angle = 0; //舵机的转动角度

int i = 5; //舵机每次步进转动的角度

int num;//报警提示

int buzzpin = 4; //蜂鸣器的引脚D4

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void setup() {

  Serial.begin(9600); //设置连接PC的串口波特率为 9600bps.

  pinMode(echo,INPUT);
  pinMode(trig,OUTPUT);

  pinMode(buzzpin, OUTPUT);

  myservo.attach(11);  // 舵机接arduinoD11脚

}

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//补充loop()函数

void loop() {
  for (angle=0;angle <= 160;angle +=i){
    distance();
    report (angle);
    myservo.write(angle);
    delay(20);
    }
   for(angle=160;angle >= 0;angle -=i){
    distance();
    report (angle);
    myservo.write(angle);
    delay(20); 
    }
  
  }