第10课 画地为牢智能车

项目介绍：

前面我们详细的介绍了智能车上各个传感器、模块、扩展板的使用方法。在这里我们可以结合前面课程中知识制作一个画地为牢智能车。实验中，我们通过循迹传感器检测智能车底部是否存在黑线，然后根据检测结果控制两个电机的转动，从而把智能车关在黑线圈中即画地为牢。

流程图：

画地为牢智能车具体逻辑如下表格。

检测	中循迹传感器	检测到黑线：高电平	检测到黑线：高电平
检测	中循迹传感器	检测到白线：低电平	检测到白线：低电平
检测	左循迹传感器	检测到黑线：高电平	检测到黑线：高电平
检测	左循迹传感器	检测到白线：低电平	检测到白线：低电平
检测	右循迹传感器	检测到黑线：高电平	检测到黑线：高电平
检测	右循迹传感器	检测到白线：低电平	检测到白线：低电平
条件	条件	条件	状态
左循迹传感器没检测到黑线 且中循迹传感器没检测到黑线且右循迹传感器没检测到黑线	左循迹传感器没检测到黑线 且中循迹传感器没检测到黑线且右循迹传感器没检测到黑线	左循迹传感器没检测到黑线 且中循迹传感器没检测到黑线且右循迹传感器没检测到黑线	前进（PWM设为200）
左循迹传感器检测到黑线 或者中循迹传感器检测到黑线 或者右循迹传感器检测到黑线	左循迹传感器检测到黑线 或者中循迹传感器检测到黑线 或者右循迹传感器检测到黑线	左循迹传感器检测到黑线 或者中循迹传感器检测到黑线 或者右循迹传感器检测到黑线	后退（PWM设为200） 然后左旋转（PWM设为200）

按照前面思路设计好智能车后，我们就需要按照设计思路开始制作智能车。我们需要设计对应的接线，测试代码，然后接线上传代码，运行，确保智能车能够实现理想中的功能。

接线图：循迹模块+电机

测试代码：

示例代码 1（KE0165_10.ino）：

/*
  keyes 4WD 多功能智能车
  课程 10
  线路跟踪机器人
  http://www.keyes-robot.com
*/
#define L_PIN 11      // 左边传感器引脚
#define M_PIN 7       // 中间传感器引脚
#define R_PIN 8       // 右边传感器引脚
#define MA 2          // 电机M3,M4方向控制引脚
#define PWMA 6        // 电机M3,M4速度控制引脚
#define MB 4          // 电机M1,M2方向控制引脚
#define PWMB 5        // 电机M1,M2速度控制引脚

int lVal, mVal, rVal;

/* 功能：小车前进 */
void advance() {
  digitalWrite(MA, HIGH);          // 电机A正转
  analogWrite(PWMA, 200);          // 电机A速度为200
  digitalWrite(MB, HIGH);          // 电机B正转
  analogWrite(PWMB, 200);          // 电机B速度为200
}

/* 功能：小车后退 */
void back() {
  digitalWrite(MA, LOW);           // 电机A反转
  analogWrite(PWMA, 200);          // 电机A速度为200
  digitalWrite(MB, LOW);           // 电机B反转
  analogWrite(PWMB, 200);          // 电机B速度为200
}

/* 功能：小车左转 */
void turnLeft() {
  digitalWrite(MA, HIGH);          // 电机A正转
  analogWrite(PWMA, 200);          // 电机A速度为200
  digitalWrite(MB, LOW);           // 电机B反转
  analogWrite(PWMB, 200);          // 电机B速度为200
}

/* 功能：小车右转 */
void turnRight() {
  digitalWrite(MA, LOW);           // 电机A反转
  analogWrite(PWMA, 200);          // 电机A速度为200
  digitalWrite(MB, HIGH);          // 电机B正转
  analogWrite(PWMB, 200);          // 电机B速度为200
}

/* 功能：小车停止 */
void stopCar() {
  analogWrite(PWMA, 0);            // 电机A速度为0
  analogWrite(PWMB, 0);            // 电机B速度为0
}

/* 功能：初始化设置 */
void setup() {
  Serial.begin(9600);              // 设置波特率为9600
  pinMode(L_PIN, INPUT);           // 循迹传感器引脚配置为输入模式
  pinMode(M_PIN, INPUT);           // 循迹传感器引脚配置为输入模式
  pinMode(R_PIN, INPUT);           // 循迹传感器引脚配置为输入模式
  pinMode(MA, OUTPUT);             // 电机方向控制引脚配置为输出模式
  pinMode(PWMA, OUTPUT);           // 电机速度控制引脚配置为输出模式
  pinMode(MB, OUTPUT);             // 电机方向控制引脚配置为输出模式
  pinMode(PWMB, OUTPUT);           // 电机速度控制引脚配置为输出模式
}

/* 功能：主循环，读取传感器并控制小车动作 */
void loop() {
  lVal = digitalRead(L_PIN);       // 读取左边传感器的值
  mVal = digitalRead(M_PIN);       // 读取中间传感器的值
  rVal = digitalRead(R_PIN);       // 读取右边传感器的值

  if (lVal == 0 && mVal == 0 && rVal == 0) {  // 当都没有检测到黑线时前进
    advance();
  } else {                                    // 任一传感器检测到黑线则后退再左转
    back();
    delay(500);                               // 后退延时
    turnLeft();
    delay(800);                               // 左转延时
  }
}

测试结果：

当小车行驶过程中检测到黑线立即撤退，然后左转继续行驶。