人體反應時間測量裝置

傳統生物課測量反應時間，是用接尺的反應來作實驗的。但這個接尺反應，只能測量視覺的反應時間，聽覺和觸覺的反應時間就無法測量。

用Arduino + Ywrobot EMS，可以做出視覺、聽覺、觸覺的反應時間測量裝置。效果和說明如下影片所示。

如果單純視覺的話，可以google "reaction time"，就可以找到很多可以用的網頁服務甚至app喔

但是裝置自己會有反應時間，所以第一次按下D2開始之後，先持續按著D3不放，測量反應時間=0的情況。這時會發現，其實還是有一點時間差。以我的機器來說，是大約27ms。所以就在輸出反應時間的時候，扣掉27ms就行了

另外一個問題是：伺服馬達轉動會有聲音，所以無法避掉聲音的干擾。不過可能可以讓學生戴耳機聽音樂避掉。只是又多了其他變因就是了

程式碼和說明如下：

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Set the pins on the I2C chip used for LCD connections:

//                    addr, en,rw,rs,d4,d5,d6,d7,bl,blpol

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);  // 設定 LCD I2C 位址

//以上是驅動LCD的部分

#include <Servo.h>      //這是伺服馬達要用的library

#define pushbutton1 2   //設定腳位們

#define pushbutton2 3

#define buzzer 5

#define LED1 12

unsigned long time;     //計算時間需要的東西

int time1;              //設定變數們

int time2;

int reactiontime;

int starttime;

int start;

int reaction;

int VR;

Servo myservo1;         //伺服馬達取個名字叫做myservo1

void setup(){

  lcd.begin(16,2);                

  lcd.clear();

  lcd.print("press 2 to start");

  Serial.begin(9600);

  pinMode(2, INPUT);

  pinMode(3, INPUT);

  pinMode(12,OUTPUT);

  pinMode(5, OUTPUT);

}

void loop(){

  time = millis();                  //時間用milli second當單位

  myservo1.attach(7, 500, 2400);    //設定伺服馬達的腳位

  VR= analogRead(0);

  VR= map (VR,0,1024,1,4);          //設定可變電阻VR控制訊息模式，這樣VR數字會從1~3變化

  Serial.print(VR);

  Serial.print(",");

  Serial.println(analogRead(0));

  if (VR ==1){

    lcd.setCursor(4,1);

    lcd.print("hearing mode        ");

  }

  

  if (VR ==2){

    lcd.setCursor(4,1);

    lcd.print("visual mode       ");

  }

  

  if(VR ==3){

    lcd.setCursor(4,1);

    lcd.print("tactile mode       ");

  }

  start = digitalRead(2);           //數位二號按鈕按下去就開始

  reaction = digitalRead(3);        //數位三號按鈕按下去就停止計算時間

  

  if (start == 0){

    delay(300);

    starttime = random(3000,10000); //等待時間設定為從3s~10s之間

    lcd.clear();                    //讓LCD螢幕倒數三秒之後，顯示START

    lcd.setCursor(0,0);

    lcd.print("3");

    delay(1000);

    lcd.setCursor(0,0);

    lcd.print("2");

    delay(1000);

    lcd.setCursor(0,0);

    lcd.print("1");

    delay(1000);

    lcd.setCursor(0,0);

    lcd.print("START");

    delay(starttime);               //等待starttime的長度之後，判斷模式發出訊號

    time1= time;                    //抓啟始時間點

    if (VR ==1){                    //VR較小時，送出聲音訊號

    tone(5,200);

    }

    if (VR ==2){                    //VR中間時，送出光亮訊號

      digitalWrite(12,HIGH);

    }

    if (VR ==3){                    //VR較大時，讓伺服馬達振動

        myservo1.write(120);

    }                    

  }

  if (reaction == 0){               //如果按下了D3就抓第二個時間點

    time2 = time;

    Serial.println(time2);

    lcd.clear();

    lcd.setCursor(0,0);

    lcd.print("reaction time=");

    lcd.setCursor(0,1);

    reactiontime = time2-time1-3300-starttime-27;  

    //顯示反應時間，是兩個時間點相減之後，再扣掉之前倒數三秒和按鈕的延遲時間，再減掉隨機的等待時間。最後15是系統運作遲滯的時間，需要檢測之後才知道

    lcd.print(reactiontime);                  //顯示反應時間，單位為毫秒

    lcd.print(" ms");

    digitalWrite(12,LOW);                     //關掉LED燈和蜂鳴器，清除LCD螢幕，重新顯示

    noTone(5);

    myservo1.write(30);

    delay(5000);

    lcd.clear();

    lcd.print("press 2 to start");

    }

}