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关键词：Arduino、乒乓球发球机、实例摘 要：本文针对当前市场上大多数乒乓球发球机装置进行了分析，说明了大多乒乓球发球机存在的问题，提出了一种基于Arduino的自动乒乓球发球机的设计方案。文章首先介绍了Arduino的原理及乒乓球发球机的概念。然后简单介绍了有关Arduino应用的实例。贾昊云分享他利用Arduino平台进行的科学实验，蔡睿妍细数Arduino的优点。最后通过分析市面上现有的乒乓球发球机实物，分析李昊垣设计机械拾球装置的优点，詹靖杰设计的两种控制方式的便利之处，以及令宝巧妙利用摩擦的方法等等未来乒乓球发球机的发展方向。本文是对这些文献的总结与概括。

1 引言

Arduino控制板是一款可编程的开源硬件电路制作平台，可以连接多种类型的传感器，使用方便，成本低廉。教师或学生可以通过图形化的编程软件对Arduino进行编程，以实现所需的功能。借助Arduino 与相应的传感器，学生可以自己设计实验装置用于科学探究，为科学课堂教学与学生的自主探究活动提供支持。使用Arduino与传感器，我们可以采用数字化的手段即时地获取数据,减少重复劳动，提高实验效率,让学生把更多的时间花在对问题本质的研究上。

随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，更加注重自身运动，通过运动来强身健体、陶冶情操、缓解压力、锻炼意志力。因此,运动消费作为一种绿色的消费,在人们日常消费中所占的比例越来越大。乒乓球作为一项全民共享的健身运动,有着广泛的群众基础。学好乒乓球也许不是一朝一夕的事，对于初学者来说,捡球的时间要比练球的时间常,这样往往会挫伤初学者的兴趣，而对于专业人员来说，陪练者也不可能长时间地发球，专业人员进行大强度的专业训练也是较为困难的,对于这一问题，我们可以引进乒乓球自动发球机,因此，面对乒乓球自动发球机的普及使用,要求乒乓球自动发球机既能满足初学者的使用要求,又能为专业的乒乓球员提供更好的服务。虽然目前乒乓球发球机器人已经得到了一定的发展,能够实现一定的变频变速和旋转等功能,但是随着乒乓球这门运动的普及,人们对乒乓球发球机的要求越来越高，目前市面上的乒乓球发球机越来越难以满足人们的需求。因此市场急需一种多样化智能化的乒乓球发球机。

2 研究现状

2.1 Arduino的应用

Arduino开发板作为一款开源硬件,其成本低廉，可使用的传感器丰富,图形化的编程软件进一步降低了编程难度,为学生采用数字化手段进行科学探究活动提供了便利,极大地调动了学生自主探究的积极性。Arduino在更多科学探究实验中的应用值得进一步深入研究。

贾皓云在《Arduino在科学探究实验中的应用研究》中采用Arduino这样的数字化工具，可以极大地提高测量精度，避免人为误差,将学生的探究引向深入。借助Arduino对摆的运动进行深入探究之后，通过这种方式得出的结论才更具说服力。进一步可以通过Arduino去研究影响摆动快慢的因素。

蔡睿妍在《Arduino的原理及其应用》中点明Arduino在开发之初,就明确了其应用环境,设计了开源开放的平台,便于对其进行二次开发。Arduino的主要功能特点如下:
1)开放源代码的电路图设计。程序开发接口免费下载，也可依需求自己修改。
2)使用低价格的微处理控制器(ATmega8或ATmega128)。可以采用USB接口供电,不需外接电源,也可以使用外部9VDC输入。
3)支持ISP线上烧入器,将Bootloader 固件烧入芯片。

4）可简单地与传感器,各式各样的电子元件连接,如红外线、超声波、热敏电阻、光敏电阻、伺服马达等。

Arduino语言是建立在C/C 基础上的,其实也就是基础的C语言,Arduino语言将AVR单片机(微控制器)相关的一些参数设置模块化，包括EEPROM、以太网、LED矩阵、舵机、步进和TWI/I2C控制程序库,不需要用户直接处理底层系统,可以提高应用程序的开发效率。