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1、首先建立一個名為modulecai.ino的主程序。
// modulecar.iiio,玩轉智能小車主程序
*include //導入舵機庫
#iiiclude 〃導入 NwePmg 庫
//對照系統(tǒng)配線方案依次指定各I/O
const mt ENA = 3 ; //左電機 PWM
const int INI = 4 ; 〃左電機正
const mt IN2 = 5 ; 〃左電機負
const mt ENB = 6 ; 〃右電機 PWM
const mt IN3 = 7 ”右電機正
const mt IN4 = 8 ”右電機負
2、const mt trigger = 9 ; 〃定義超聲波傳感器發(fā)射腳為D9
const int echo = 10 ; //定義傳感器接收腳為D10
const int max」ead = 300; 〃設定傳感器最大探測距離。
int no_good = 35; //* 設定 35cm 警戒距離。
int read_aliead; 〃實際距離讀數(shù)。
Seivo sensoiStation; 〃設定傳感器平臺。
NewPmg sensor(tngger, echo, max」ead); 〃設定傳感器弓|腳和最大讀數(shù) 〃系統(tǒng)初始化
void setupQ
(
Senal.beg
3、in(9600); 〃啟用串行監(jiān)視器可以給調試帶來極大便利
sensorStation.attach(l 1); //IE Dll 分配給舵機
pmMode(ENA, OUTPUT); 〃依次設定各 I O 屬性
puiMode(INl, OUTPUT);
puiMode(IN2, OUTPUT);
pmMode(ENB, OUTPUT);
puiMode(IN3, OUTPUT);
puiMode(IN4, OUTPUT);
puiMode(Uigger, OUTPUT);
puiMode(echo, INPUT);
sensorStation.wnte(90); 〃舵機
4、更位至 90 1
delay(6000); 〃上電等待6s后進入主循環(huán)
}
〃主程序
void loopQ
(
read_aliead = readDistanceO； 〃調用 readDistance。函數(shù)讀出前方距離
Serial.printlii(H AHEAD:");
Senal.pnntln(read_ahead); 〃串行監(jiān)視器顯示機器人前方距離
if (read_aliead < no_good) //如果前方距離小于警戒值
(
fastStopO； 〃就令機器人緊急剎車
waTchO； 〃然后左右查看，分析得出最佳路線
goFofwaidO；"*此處調
5、用看似多余，但可以確保機器人高速運轉下動作的連貫性
}
else goFoiwa】d0; 〃否則就一直向前行駛
}
主程序用到了兩個庫，Sezo庫是IDE自帶的，NwePing庫是第三方庫，需要下載安裝。
接下來建立一個名為move. mo的標簽。
//move.iiio,機動模塊。
〃剎車
void fastStopQ
(
SeriaLprintln(“STOP");〃串行監(jiān)視器顯示機器人狀態(tài)為STOP (停止)
〃左電機急停(注：L298N和L293D均帶有剎車功能，在使能成立的條件下，同時向兩 相寫入高電平可令電機急停，詳見芯片手冊)
digitalWrite(E
6、NA, HIGH);
digitalWnte(INh HIGH);
digitalWnte(IN2, HIGH);
〃右電機急停
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWnte(IN3, HIGH);
digitalWnte(IN4, HIGH);
}
〃前進
void goFoiwaidQ
(
Senal.pnntlnCTORWARD) 〃串行監(jiān)視器顯示機器人狀態(tài)為FORWARD (前進)
〃左電機逆時針旋轉
analogWnte(ENA,106); 〃左電機PWM,可微調這個數(shù)值使小車左右兩側車輪轉速相等，右 電機同理
digitalW
7、nte(INl, LOW);
digitalWnte(IN2, HIGH);
〃右電機順時針旋轉
analog Write(ENBJ 18);
digitalWnte(IN3, HIGH);
digitalWnte(IN4, LOW);
}
〃原地左轉
void mniLeftQ
(
Senal.pimtln(“LEFT"); 〃串行監(jiān)視器顯示機器人狀態(tài)為LEFT (向左轉)
〃左電機正轉
analogWrite(ENA, 106);
digitalWnte(INh HIGH);
digitalWnte(IN2, LOW);
〃右電機正轉
analogWnte(
8、ENB,59);〃*微調這個數(shù)值，使轉彎時內側車輪起主導作用。相當于讓小車向后 打一把輪再拐彎。右轉同理
digitalWrite(IN3, HIGH);
digitalWnte(IN4, LOW);
delay(205);〃*延遲，數(shù)值以亳秒為單位，調節(jié)此值可使機器人動作連貫 }
〃原地右轉
void tuniRight() (
Senal.pnntln("RIGHT) 〃串行監(jiān)視器顯示機器人狀態(tài)為RIGHT (向右轉) 〃左電機反轉
analogWrite(ENA,53);
digitalWnte(INh LOW);
digitalWnte(IN2, HIGH);
〃右
9、電機反轉
analog Write(ENB J18);
digitalWnte(IN3, LOW);
digitalWnte(IN4, HIGH);
delay (205); 〃*調節(jié)此值可使機器人動作連貫 }
〃原地掉頭(暫時用不到)
void tuniAioundQ (
Senal.pnnthi(HTURN 180) 〃串行監(jiān)視器顯示機器人狀態(tài)為TURN 180 (原地順時針旋轉 1800 )
〃左電機反轉
analogWrite(ENA, 106);
digitalWnte(INh LOW);
digitalWnte(IN2, HIGH);
〃右電機反轉
ana
10、log Write(ENB J18);
digitalWnte(IN3, LOW);
digitalWnte(IN4, HIGH); delay (500); //*
)
//pmg.ino,測距模塊 mt readDistanceQ
delay(30);〃聲波發(fā)送間隔30ms,大約每秒探測33次。受系統(tǒng)所限，此值不可小于29ms
int cm = sensoi.ping0 / US_ROUNDTRIP_CM; 〃把 Ping 值(Us)轉換為 cm
retuin(cm); 〃1eadDistance()返回的數(shù)值是 cm }
最后是驅動云臺掃描并分析左右兩側距離的watch.
11、ino模塊。
// watch.ino,查看模塊
void waTch()
(
〃測量右前方距離。
//*注意舵機旋轉方向，SG5010為逆時針旋轉
sensoiStation.write(20);〃*舵機右轉至20。調節(jié)此值會影響傳感器掃描區(qū)域，夾角越小, 機器人轉彎越謹慎
delay(1200); 〃延遲1.2s待舵機穩(wěn)定
mt read_right = ieadDistance(); 〃調用】eadDistance()函數(shù)讀出右前方距離
Senal.pnnt(”RIGHT「)；
Senal.piintlii(reacl_nglit);
〃sensorStation.
12、write(90); 〃*舵機更位至90度。廉價舵機大角度旋轉會產(chǎn)生抖動，要加上這 兩行以求讀數(shù)準確。
//delay (500); 〃延遲 0.5s
〃測量左前方距離
sensoiStation.wiite(160); //舵機左轉至 1601
delay(1200); //延遲L2s待舵機穩(wěn)定。
mt read」eft = leadDistanceO； 〃調用函數(shù)讀出距離左前方距離。
Senal.pnnt("LEFT:
Senal.piintlii(read_left);
sensorStation.wnte(90); 〃這一行確保只要小車處于行駛狀態(tài)，傳感器就面向正前方
13、
delay (500); //延遲 0.5s。
//分析得出最佳行進路線。
if (read_right > read」eft) 〃如果右前方距離比較大
(
nmiRight(); 〃就向右轉，
}
else tinnLeftO； 〃否則就向左轉
〃此處也可以加入另一層邏輯:如果左右兩側讀數(shù)相等就調用mniAroundO原地掉頭。但 實際上觸發(fā)的幾率不大。
}
// FC 液晶測試程序，Aiduiiio 版本 L5.6-r2, LiquidCiystal_I2C 庫版本 2.0
#mclude
#mclude "LiquidCrystal_I2C.h
14、" 〃導入 I2C 液晶庫
LiquidCrystal_DC lcd(0x27,16,2); 〃設定 I2C 地址及液晶屏參數(shù) void setupQ
Icd.uutQ; //始化液晶屏
Icd.backlightQ;
lcd.piint("HeUo, world!1); 〃開始打印信息
lcd.setCursor(3,l);〃設定顯示位置,第3列,第1行 lcd.pnnt(nZANG.HAIBOH);
}
void loop()
(
)
〃前進
void goForwaid。
{
Serial.pnndn("FORWARD) 〃串行監(jiān)視器顯示機器人狀態(tài)為FORWAR
15、D (前進) 〃左電機逆時針旋轉
mt vail = analogRead(AO); 〃手動調整左電機轉速。電位器兩端分別接至+5V和GND, 中心抽頭接至A0
mt leftSpeed = map(vallQ1023,0,255); //把讀數(shù)映射為 PWM analogWrite(ENA,left Spued); 〃寫入速度。卜.面的右電機同理 digitalWnte(INl, LOW);
digitalWnte(IN2, HIGH);
//右電機順時針旋轉
mt val2 = analogRead(Al);
mt rightSpeed = map(val2.0,1023.0,
16、255);
analogWnte(ENB4ightSpeed);
digitalWnte(IN3, HIGH);
digitalWnte(IN4, LOW);
}
//ping.mo,紅外測距模塊
〃山gge「腳沿用D9, echo腳換成A3
int readDistanceQ
{
digitalWHte(tngger,HIGH); 〃點亮紅外發(fā)射管
dulayMiciosecondsQOO); 〃給接收管留出200 u s響應時間
IRvalue=analogRead(echo); 〃讀取自然光和紅外線下反射值的總和 digitalWrite(trigger,LOW);
17、 〃關閉紅外發(fā)射管以讀取自然光下的反射值 dulayMiciosecondsQOO);〃留出 200 us 響應時間
IRvalue=IRvalue-aiialogRead(echo); //刨除自然光得出實際值(紅外發(fā)射管產(chǎn)生的部 分)
return niap(IRvalue, 120.930,30.0); //ffl map()函數(shù)把讀數(shù)轉換為距離
)
超聲波模塊SR04與Arduino連接：
TRIG接Digital 5口，觸發(fā)測距；ECHO接Digital 4口，接收距離信號。
程序代碼：
intinputPin=4;"定義超聲波信號接收接口 ECHO接4口 int ou
18、tputPin=5; //定義超聲波信號發(fā)出接口 TRIG接5口 void setup() (
Serial.begin(9600);
pinMode(inputPin. INPUT);
pinMode(outputPin. OUTPUT);
) void loop()
( u f
digitalWrite(outputPin, LOW);//便發(fā)出發(fā)命超聲波信號接口低電平2ps , I<*.
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(outputPin. HIGH); 〃使發(fā)出發(fā)出超聲波信號接口高電平1叩s,這里是至少 delayMicroseco
19、nds(10);
digitalWrite(outputPin, LOW); //保持發(fā)出超聲波信號接口低電平 int distance = pulseln(inputPin. HIGH); 〃讀出脈沖時間 distance= distance/58; //將脈沖時間轉化為距離(單位：厘米) Serial .println(dlstance); /隔出距離值 delay(50);
}
代碼1： HC-SR04超聲波傳感器典型代碼
digitalWrite(TrigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWnte(TngPin. HIGH);〃
20、發(fā)送10 ms的高電平觸發(fā)信號
delayMicroseconds( 10);
digitalWrite(TrigPin, LOW);
distance - pukeIn(EchoPin, HIGH廣340/60/2; 〃檢測脈沖寬度即為超聲波往返時間
代碼2：簡易超聲波測距代碼
const int TrigPin - 2;
const int EchoPni - 3; 〃設定 SR04 連接的 Arduino 引腳 float distance;
void setupQ {
〃初始化串口通信及連接SR04的引腳
Serial.begin(9600);
pmMode(Tng
21、Pin, OUTPUT);
//要檢測引腳上輸入的脈沖寬度，需要先設置為輸入狀態(tài) pinMode(EchoPm. INPUT);
Senal.prmtln(uUltrasomc sensor:**);
}
void loop() {
〃產(chǎn)生一個10 us的高脈沖去觸發(fā)TngPm
digitalWrite(TrigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TrigPin, HIGH);
delayMicroseconds( 10);
digitalWrite(TrigPin, LOW);
//檢測脈沖寬度，并計算出距離
d
22、istance - pulseIn(EchoPin. HIGH) /58.00;
Serial.prmt(distance);
Serial.prmt(Mcm,r);
Senal.printlnO； delay(1000);
}
代碼3：具有溫度補償?shù)某暡y距代碼
ffinclude
ffinclude
〃設定SR04連接的Aidumo引腳
const int TrigPin - 2;
const int EchoPin - 3;
float distance;
float temperanue_va
23、lue:
ffdefine ONE_WIRE_BUS 4
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTempeiature sensors(&oneWue);
void setupQ { 〃初始化串口通信及連接SR04的引腳
Serial.begin(9600);
pmMode(TngPin, OUTPUT);
〃要檢測引腳上輸入的脈沖寬度，需要先設置為輸入狀態(tài) pinMode(EchoPm. INPUT);
sensors.beginQ;
}
void loop() {
〃產(chǎn)生一個10 us的高脈沖去觸發(fā)TngPm sensors.ieq
24、uestTeinpeiatures();
teinperature_value - sensois.getTeixipCByliidex(O);
Seiial.prmt(Mtemperauue -");
Sei ial.priiit(temperatui e_value);
Serial.print(HC ”)；
digital\Vrite(TiigPin, LOW);
delayMicioseconds(2);
digital\Vrite(TiigPin, HIGH);
delayMici oseconds( 10);
digital\Vrite(TiigPin, LOW)
25、;
〃檢測脈沖寬度，并計算出距離
distance - pulseIn(EchoPm. HIGH) *(331.4+0.6*temperatuie_value)/2;
Serial.print(Mdistance - );
Seiial.priiit(distance);
Seiial.pnnt(”cm")；
Seiial.prmtlnQ;
delay(lOOO);
代碼4：基于GP2D12的紅外測距系統(tǒng)代碼
int i;
float val;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
i=analogRea
26、d(A0);
val=2547.8/((float)i*0.49-10.41)-0.42;
Serial.println(val/2);
}
〃藍牙遙控小車
//Arduino源程序
〃定稿口期：2016-3-16
〃程序功能簡介：
〃程序采用軟件PWM方式，控制兩支直流電機的運行行為，實現(xiàn)直行、后退、左轉和右轉 動作。
〃操作者使用Android 機的藍牙功能發(fā)出指令，操控小車動作。
〃操作者還通過藍牙對小車的動作參數(shù)進行調試。
〃使用自定義串口收發(fā)數(shù)據(jù)
〃使用軟件PWM,輸出引腳可任意制定
〃使用Atmega48芯片
//Arduio 版本 1.0.5
27、
#include
#include
include
#include "usart.h"
unsigned int counter; //PWM 計數(shù)器
unsigned char wCnt = 0; 〃接收字計數(shù)
unsigned int pwm_LH; 〃左電機高電平計數(shù)
unsigned int pwm_RH; 〃右電機高電平計數(shù)
unsigned char IDirect; 〃左電機運轉方向
unsigned char rDirect; 〃右電機運轉方向
unsigned int LP
28、 = 0;
unsigned int RP = 0;
unsigned int LD = 0;
unsigned int RD = 0;
unsigned int PWM[6]; 〃存放當前PWM參數(shù)的整數(shù)型數(shù)組，全局變量
unsigned char inputString[8]; //存輸入數(shù)據(jù)字符串變量
boolean stringComplete = false; // 數(shù)據(jù)串結束標志
〃定時器2初始化函數(shù)
void timer2Jnit()
(
cli()；
TCCR2B = 0x00; //
TCNT2 = 0xF6; //
TCCR2A = 0x00;
29、TCCR2B = 0x02; //
TIMSK2 = 0x01; 〃定時器2中斷允許
sei()；
)
〃定時器2中斷服務函數(shù)
//PWM波形產(chǎn)生器
ISR(TIMER2_OVF_vect)
TCNT2 = 0xF6; // counter++;
if(counter == Ox3ff)
{
if (rDirect == 1)
bitSet(P0RTDz5);
else
bitSet(P0RTD,4);
if (IDirect == 1)
bitSet(P0RTD,7)；
else
bitSet(P0RTD,6);
counter = 0;
}
if(c
30、ounter == pwm_RH)
{
bitClearfPORTD^);
bitClearfPORTD^);
}
if(counter == pwm_LH)
{
bitClearfPORTD^);
bitClearfPORTDJ);
}
)
〃電機運行函數(shù)
void Move(unsigned int LS,unsigned charLD,unsigned int RS,unsigned char RD) (
asm("BCLR7")； 〃關中斷
pwm_LH = LS;
pwm_RH = RS;
IDirect = LD;
rDirect = RD;
a
31、sm(”BSET7”)； 〃開中斷
)
〃獲取EEPROM數(shù)據(jù)函數(shù)
〃功能：從EEPROM里順序讀出六個PWM參數(shù)，存入PWM數(shù)組
void GetData()
(
unsigned char bytes[2]; 〃暫時存放PWM參數(shù)的字節(jié)數(shù)組，全局變量 unsigned char i;
unsigned char j;
unsigned char k;
for(i = 0;i < 6;i++) //for 循環(huán)，讀六個參數(shù)
for (j = 0;j < 2;j++) 〃內循環(huán)，每次讀兩個字節(jié) {
k = i*2 + l-j; 〃地址計算
bytes。] = EEPRO
32、M.read(k); //EEPROM 讀操作
}
PWM = word(bytes[0], bytes[l]); 〃將讀出的兩個字節(jié)合成一個PWM整數(shù)數(shù)據(jù)
}
)
〃數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)
〃功能:將一個整數(shù)拆分成四個ASCH代碼,通過藍牙串口發(fā)出的函數(shù)。
〃例如:整數(shù)784,將拆分成;二7,8：星四個字符
void Numberfint val)
(
inttmp; 〃中間變量
unsigned char i; //循環(huán)計數(shù)變量
unsigned char buf[4]; 〃存字符數(shù)組
tmp= val/1000;
buf[O] = tmp + 0x30; 〃獲得千位
33、val= val % 1000;
tmp= val/100;
buf[l] = tmp + 0x30; 〃獲得百位
val= val % 100;
tmp= val/10;
buf[2] = tmp + 0x30; 〃獲得十位
val= val % 10;
buf[3] = val + 0x30; 〃獲得個位
for(i = 0;i < 4;i++)
{
if (buf == 0x30) 〃從高位整理,如果是3則轉換成空格。
buf =0x20;
else break;
}
Usart_Transmit(buf[O]); 〃通過藍牙串11連續(xù)發(fā)出四個字符。
Usa
34、rt_ Transmit(buf[ 1]);
Usart_ Transmit(buf[2]);
Usart_Transmit(buf[3]);
}
void setupf) {
timer2_init();
UsartJnit(9600);
sei();
PORTD = 0x00;
DDRD = OxFO;
GetDataf); 〃初始化PWM參數(shù)
) void loop() { unsigned char buf[6]; 〃存連續(xù)字符的數(shù)組
unsigned char index = 0; 〃存索引值變量
unsigned char i; unsigned char
35、 k;
unsigned int para; 〃存 PWM 數(shù)據(jù)變量
delay(500);
iffstringComplete == true) 〃分解手機傳過來的參數(shù)
( 〃格式是:#n%dddd
k= 0; 〃其中:n為索引(地址)；dddd為數(shù)據(jù)
index = 0;
for (i = 0;i <= wCnt ;i++)
{
if (inputString == %) (
index = inputstring卜 1] - 0x30; 〃獲得索引 k = 0;
} else
buf[k] = inputstring - 0x30; 〃獲得數(shù)據(jù) k++;
par
36、a = 0;
for(i = 0;i < k-l;i++)
para = para * 10 + buf;
PWM[index] = para; 〃將得到的整數(shù)參數(shù)立即存入對應的PWM數(shù)組單元,修改當前運
行參數(shù)
buf[l] = lowByte(para); 〃將整數(shù)轉換成兩個字節(jié)。
buf[O] = highByte(para);
index = index * 2; 〃計算 EE PROM 地址
EEPROM.writefindex, buf[l]); 〃寫入 EEPROM 低位在前 index++;
EEPROM.writefindex, buf[O]); 〃高位在后
37、
stringComplete = false; wCnt = 0;
}
)
ISR(USART_RX_vect)
wCnt = 0;
break;
case d: 〃接收到d,右轉
LP = PWM[4];
RP = PWM[5];
LD = 1;
RD = O;
wCnt = 0;
break;
case s: 〃接收到后,停止電機
LP = 0;
RP = O;
LD = 1;
RD = 1;
wCnt = 0;
break;
default:
LP = 0;
RP = O;
LD = 1;
RD = 1;
}
Move(LRLD,RERD);
}
Arduino智能避障小車避障程序匯編
