第13课 超声波跟随智能车

13.1 项目介绍：

在这一课中，我们将结合之前学到的硬件知识——包括传感器、电机驱动模块等，来制作一辆神奇的“超声波跟随智能车”！

想象一下，如果有一辆小车能像宠物一样紧紧跟在你身后，那该多酷？这个实验就是利用超声波传感器来检测前方障碍物的距离。智能车会根据检测到的距离数据，自动控制两组电机的转动方向和速度，从而实现“你走它也走，你停它也停，太近它会退”的跟随效果。

13.2 工作原理与逻辑：

为了让智能车聪明地跟随，我们需要制定一套规则（逻辑）。我们可以把前方的空间分成几个区域，根据超声波测得的距离 distance（单位：cm），决定小车的动作：

检测条件 (距离 distance)	小车状态	动作说明
distance < 8	后退	离得太近了，危险！小车向后退，保持安全距离。PWM速度设为100。
8 ≤ distance < 13	停止	距离刚好，不用动。小车原地待命。
13 ≤ distance ≤ 35	前进	目标在合适范围内，小车向前跟随。PWM速度设为100。
distance > 35	停止	目标太远或消失，小车停止等待，防止乱跑。

13.3 项目组件：

组装好的智能车(未插上蓝牙模块) *1	USB线 *1	5号(1.5V)电池 *6（电池自备）

13.4 接线图：

⚠️ 特别注意：4WD智能车已经组装好了，这里不需要把超声波传感器、舵机和4个电机拆下来又重新组装和接线，这里再次提供接线图，是为了方便您编写代码！

超声波传感器	电机驱动扩展板
Vcc	5V
Trig	D12
Echo	D13
Gnd	G

舵机	电机驱动扩展板
棕色线	G
红色线	5V
橙色线	S（D10）

电机	电机驱动扩展板
左侧电机（M1）	B2
左侧电机（M2）	B1
右侧电机（M3）	A1
右侧电机（M4）	A2

⚠️ 特别注意：

• 接线时请确保电源断开(拔掉Arduino主控板上的USB线或将电机驱动扩展板上的拨码开关拨到 “OFF” 端)，避免短路。

• 电源连接：电池盒电源接到电机驱动扩展板的 BAT 接口（注意正负极不要接反），端口正反面，请勿反插，否则会损坏端口。

• 电池正负极切勿接反，否则可能烧毁电机驱动扩展板。

13.5 示例代码：

⚠️ 重要提示：

• 上传示例代码前，请务必拔掉蓝牙模块！ 因为蓝牙模块也占用Arduino的串口通信（TX/RX），如果不拔掉，示例代码上传会失败。

13.6 项目结果：

⚠️ 重要提示：

• 上传示例代码前，请务必拔掉蓝牙模块！ 因为蓝牙模块也占用Arduino的串口通信（TX/RX），如果不拔掉，示例代码上传会失败。

外接电源，将电机驱动扩展板上的拨码开关拨到 “OFF” 端。选择好正确的开发板板型（Arduino/Genuino Uno）和 适当的串口端口（COMxx），然后单击 按钮上传示例代码至Arduino控制板。

• 打开电源：将电机驱动扩展板上的拨码开关拨到 “ON” 端

• 用手或书本在超声波传感器前方移动：

  • 当物体继续靠近至 8cm以内 时，4WD智能车应向后退；

  • 当物体保持在 8-13cm 时，4WD智能车应停止；

  • 当物体靠近到 13-35cm 时，4WD智能车应向前行驶；

  • 当物体移开超过 35cm 时，4WD智能车应停止。