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一、课程引入
（1）Arduino IDE软件使用
（2）Arduino Hardware库和Arduino RMTT Library的安装
（3）学习机顶全彩LED
（4）学习TOF测距传感器
（5）学习与无人机通讯
二、知识原理讲解
（1）学习机顶全彩LED
机顶全彩LED由64颗红色灯珠以及64颗蓝色灯珠组成，一共128颗灯珠。通过封装好的接口，可以实现对LED 矩阵每颗灯珠的色彩、亮度等控制。
在点阵LED屏控制过程中，我们需要让该屏幕显示我们需要的内容。在嵌入式开发中，除非已有封装好的显示库，否则您通常需要自己编写程序，从最底层控制每个像素每颗LED的亮暗，才能达到显示我们想要的内容的效果。这意味着，即使我们需要显示数字、文字等简单内容，也需要控制每颗LED的亮暗来达到对应效果。幸运的是，您无需亲自实现这个控制过程，只需使用取模软件，将需要显示的内容以简单的图形化方式绘制，即可从取模软件中获得自动生成的点阵数组代码。
打开“点阵取模”文件夹下的matrix.exe，然后随心绘制您所需要的图形。点击
生成代码，即可得到对应的点阵数组。将其复制到您的项目中即可使用。
这里提供一个数字显示库（0-100）用于本项目的显示实验：MyLedFontsLib.h
取模软件生成的代码如图。看起来让人一头雾水？其实它的结构并没有那么复杂。
让我们先来看看点阵LED屏的硬件组成形式。
Talent扩展模块上的点阵屏由64颗红色灯珠以及64颗蓝色灯珠组成，一共128颗灯珠。如图中演示，每个
格子（像素）中安装有一红一蓝两颗贴片LED（虽然他们被封装在同一个贴片元件内）。
基于硬件，我们需要使用一个大小为64(像素数)*2(色彩数)=128的一维数组来表示每个格子中每颗LED 的亮暗情况。
从上图中您可以知道，每个像素的显示需要蓝红两个通道的色值以进行控制。
为了方便理解，我们可以将数据分为64组，每组两个色值。这些数据在大小为128的一维数组中由上至下由左至右排列，分别代表64个像素的LED色值数据。
我们可以总结出一套规律：
2 * n 代表第n个像素中的蓝灯 （n属于 [ 0, 7 ]）
2 * n + 1 代表第n个像素中的红灯
（1）学习TOF测距传感器
本模块由红外发射器和接收器组成。
通过比对红外光出射和返回的时间差，也即光的飞行时间( Time of Flight, ToF )，我们使用公式
即可计算得知光的单程行走路程d，也即我们所需要测量的距离。
（3）在Visual Studio 2019上配置Arduino
Visual Studio 的插件「Visual Micro」的安装和使用方法。
Visual Micro 的官网是 Arduino Plugin (new version, simpler & more powerful) ，
在安装完 Visual Studio 和 Arduino IDE 之后，双击下载的 *.vsix 文件就可以完成插件的安装，安装插件时最好关闭 Visual Studio。如果双击无法安装此文件，那么在打开方式中选择 Microsoft Visual Studio Version Selector。
安装插件后，Visual Studio 将多出一个菜单，名为「VISUAL MICRO」。在菜单中可以选择 Arduino 版本、开发板版本以及串口号等参数。
安装成功
三、项目实施步骤
（操作时注意安全，飞手远离桨叶）
项目描述：
要求使用Arduino IDE环境进行编程，实现无人机飞行过程中，通过TOF传感器实时显示无人机机头到墙壁的真实距离。
任务拆解：
（1）打开Arduino IDE
（2）创建项目编程文件，并命名为DistanceFromDrone2Wall_TOF.c
（3）编写程序
（4）编译连接下载程序
（5）起飞无人机观察现象
学生能力基础：
（1）熟悉RMTT Library
（2）会使用LED和TOF测距传感器
（3）C语言基础
流程图：
具体实施步骤如下：
步骤1 配置Arduino环境
步骤2 找到下载好的DistanceFromDrone2Wall_TOF.ino文件
步骤3 找到模块相应的端口，编译下载。
步骤4 可以看到拍照时Tof传感器测出的距离手机的距离大约是3dm即30cm
步骤5 而Tof传感器最大距离约为81dm即约810cm
材料清单
- RoboMaster TT无人机 X1 链接
- 配套拓展模块 X1
演示视频：
项目文件：
#include <RMTT_Libs.h>
#include <Wire.h>
#include "MyLedFontsLib.h"
RMTT_Matrix tt_matrix;
RMTT_TOF tt_sensor;
int range = 0;
void setup()
{
Serial.begin(115200);
Wire.begin(27, 26);
Wire.setClock(100000);
tt_sensor.SetTimeout(500); // 设置单次测量超时时间
if (!tt_sensor.Init())
{
Serial.println("Failed to detect and initialize sensor!");
while (1)
{
}
}
tt_matrix.Init(127); // 初始化点阵
tt_matrix.SetLEDStatus(RMTT_MATRIX_CS, RMTT_MATRIX_SW, RMTT_MATRIX_LED_ON); // 开启点阵LED
matrix_effect_init(255);
}
void loop()
{
range = tt_sensor.ReadRangeSingleMillimeters();
range = range/100; // 将数据单位转换至分米
Serial.println(range);
if (tt_sensor.TimeoutOccurred())
{ // 判断当次测量是否未超时（是否为有效测量）
Serial.print("TIMEOUT");
}
else
{
matrix_effect_set_graph(MyLedFontsMatrix[range]);
delay(15);
}
}
他的勋章
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