借助直尺，手握铅笔在 A4 纸面上随机绘制一条直线线段（长度在 50mm ~ 150mm 范围内），装置能够测量出直线线段的长度，并通过显示器显 示，单片机代码

在使用单片机实现这样一个简单的长度测量系统时，可以采用如下的步骤和原理：

1. **硬件设计**:
- **传感器部分**: 使用光电编码器、红外反射式传感器或者直接连接一个机械式的旋转编码器（如旋转变压器）。当直尺移动时，它会改变传感器的角度或触发次数，反映直线段长度的变化。
- **A4纸平面定位**: 需要一个固定的参照点，比如将直尺固定在一个滑块上，滑块与纸面接触，直尺的一端作为参考起点。

2. **软件编写 (单片机代码)**:
- **数据采集**: 设计中断服务程序，每当传感器检测到变化时，读取对应的编码值或角度。
- **长度计算**: 根据传感器的具体工作方式，将读取的数据转换成实际长度。例如，编码器可能每转一圈代表一定的距离，计算公式可能是传感器读数乘以每圈对应的实际长度。
- **显示结果**: 将计算好的长度值存储在内存里，然后通过串口通信或者LCD显示屏实时地显示出来。

以下是伪代码的一个简单框架：

void setup() {
    // 初始化传感器和显示器
    initialize_sensor();
    initialize_display();
}

ISR(sensor_interrupt()) {
    int sensor_value = read_sensor();
    float length_mm = calculate_length_from_sensor(sensor_value);
    update_display(length_mm);
}

int calculate_length_from_sensor(int encoded_value) {
    // 假设编码器每转一圈代表10mm
    return encoded_value * 10;
}

void update_display(float length_mm) {
    display.display(length_mm);
}