Arduino小车-黑线循迹&超声波避障综合测试实验

介绍

• 本文介绍黑线循迹&超声波避障功能

连接图

• 参考黑线循迹
• 参考超声波无舵机避障

样例代码

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//  智能小车超声波避障实验(无舵机)
//  程序中电脑打印数值部分都被屏蔽了，打印会影响小车遇到障碍物的反应速度
//  调试时可以打开屏蔽内容Serial.print，打印测到的距离
//  本实验控制速度的pwm值和延时均有调节，但还是配合实际情况，实际电量调节数值
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int Left_motor_back=5;     //左电机后退(IN1)
int Left_motor_go=6;     //左电机前进(IN2)

int Right_motor_go=9;    // 右电机前进(IN3)
int Right_motor_back=10;    // 右电机后退(IN4)

const int SensorRight = 3;      //右循迹红外传感器(P3.2 OUT1)
const int SensorLeft = 4;       //左循迹红外传感器(P3.3 OUT2)

int SL;    //左循迹红外传感器状态
int SR;    //右循迹红外传感器状态

int Echo = A1;  // Echo回声脚(P2.0)
int Trig =A0;  //  Trig 触发脚(P2.1)

int Distance = 0;

void setup()
{
  //初始化电机驱动IO为输出方式
  pinMode(Left_motor_go,OUTPUT); // PIN 5 (PWM)
  pinMode(Left_motor_back,OUTPUT); // PIN 6 (PWM)
  pinMode(Right_motor_go,OUTPUT);// PIN 9 (PWM) 
  pinMode(Right_motor_back,OUTPUT);// PIN 10 (PWM)

  pinMode(SensorRight, INPUT); //定义右循迹红外传感器为输入
  pinMode(SensorLeft, INPUT); //定义左循迹红外传感器为输入
  Serial.begin(9600);     // 初始化串口
  pinMode(Echo, INPUT);    // 定义超声波输入脚
  pinMode(Trig, OUTPUT);   // 定义超声波输出脚
}

//=======================智能小车的基本动作=========================
 void run()     // 前进
{
  analogWrite(Right_motor_go,200);//右电机前进，PWM比例0~255调速，左右轮差异略增减
  analogWrite(Right_motor_back,0);
  analogWrite(Left_motor_go,200);// 左电机前进，PWM比例0~255调速，左右轮差异略增减
  analogWrite(Left_motor_back,0);
}

void brake()         //刹车，停车
{
  digitalWrite(Right_motor_go,LOW);
  digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
  digitalWrite(Left_motor_go,LOW);
  digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
}

void left()         //左转(左轮不动，右轮前进)
{
  analogWrite(Right_motor_go,200); //右电机前进，PWM比例0~255调速
  analogWrite(Right_motor_back,0);
  digitalWrite(Left_motor_go,LOW);   //左轮不动
  digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
}

void spin_left()         //左转(左轮后退，右轮前进)
{
  analogWrite(Right_motor_go,200); //右电机前进，PWM比例0~255调速
  analogWrite(Right_motor_back,0);

  analogWrite(Left_motor_go,0); 
  analogWrite(Left_motor_back,200);//左轮后退PWM比例0~255调速
}

void right()        //右转(右轮不动，左轮前进)
{
  digitalWrite(Right_motor_go,LOW);   //右电机不动
  digitalWrite(Right_motor_back,LOW);

  analogWrite(Left_motor_go,200); 
  analogWrite(Left_motor_back,0);//左电机前进，PWM比例0~255调速
  } 


void spin_right()        //右转(右轮后退，左轮前进)
{
  analogWrite(Right_motor_go,0); 
  analogWrite(Right_motor_back,200);//右电机后退，PWM比例0~255调速

  analogWrite(Left_motor_go,200); //左电机前进，PWM比例0~255调速
  analogWrite(Left_motor_back,0);
}

void back()          //后退
{
  analogWrite(Right_motor_go,0);
  analogWrite(Right_motor_back,150);//右轮后退，PWM比例0~255调速

  analogWrite(Left_motor_go,0);
  analogWrite(Left_motor_back,150);//左轮后退，PWM比例0~255调速
}
//==========================================================

void Distance_test()   // 量出前方距离 
{
  digitalWrite(Trig, LOW);   // 给触发脚低电平2μs
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(Trig, HIGH);  // 给触发脚高电平10μs，这里至少是10μs
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(Trig, LOW);    // 持续给触发脚低电
  float Fdistance = pulseIn(Echo, HIGH);  // 读取高电平时间(单位：微秒)
  Fdistance= Fdistance/58;       //为什么除以58等于厘米，  Y米=（X秒*344）/2
  // X秒=（ 2*Y米）/344 ==》X秒=0.0058*Y米 ==》厘米=微秒/58
  Serial.print("Distance:");      //输出距离（单位：厘米）
  Serial.println(Fdistance);         //显示距离
  Distance = Fdistance;
}

void loop()
{ 
  while(1)
  {
    Distance_test();//测试前方距离
  //有信号为LOW  没有信号为HIGH
  SR = digitalRead(SensorRight);//有信号表明在白色区域，车子底板上L3亮；没信号表明压在黑线上，车子底板上L3灭
  SL = digitalRead(SensorLeft);//有信号表明在白色区域，车子底板上L2亮；没信号表明压在黑线上，车子底板上L2灭
  if((Distance < 10)||(Distance > 400))//如果距离小于10cm或大于400cm（小于2cm数值也大于400）距离都可自行调节，另跑道比较空旷，可去掉Distance > 400这一条件
  brake();//停车
  else
  {
  if (SL == LOW&&SR==LOW)
    run();   //调用前进函数
  else if (SL == HIGH & SR == LOW)// 左循迹红外传感器,检测到信号，车子向右偏离轨道，向左转 
    left();
  else if (SR == HIGH & SL == LOW) // 右循迹红外传感器,检测到信号，车子向左偏离轨道，向右转  
    right();
  else // 都是黑色, 停止
  brake();
  }
  }
}

测试结果

• 把小车放到黑线路径上，启动小车。小车跟着黑线路径走，前面遇到障碍时自动停下来。