### 项目十二 自动避障智能车 **项目介绍：** 在上课程中，我们制作了一个跟随智能车。实际上，利用同样的电子元件，同样的接线方法，我们只需要更改一个测试代码就可以将跟随智能车变为避障智能车。 **避障智能车具体逻辑如下表格：** | 检测 | 左边障碍物距离（distance_l（单位：cm）） | | |-----------------|-------------------------------------------------------------------------------|--------| | 检测 检测 | 右边障碍物距（distance_r（单位：cm）） 中间障碍物距离（distance（单位：cm）） | | | 条件1 | 条件2 | 状态 | | 0\ distance_r 如果左边大于右边 | 向左转 | | 0\=20 | —— | 前进 | 使用的电子元件，接线方法和课程四一样，更换测试代码，运行，确保智能车能够实现理想中的功能。 **接线图：** **⚠️特别注意：坦克智能车已经组装好了，这里不需要把传感器模块和其他的都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！** 超声波模块+电机+舵机 接线注意：左、右电机分别对应的连接电机驱动扩展板上的接口A和接口B；超声波传感器模块的V引脚至5V，T（Trig）引脚至数字12(S)，E（Echo）引脚至数字13(S)，G引脚至G；舵机的黄线接数字口D10（S），红线接5V，棕线接G；电源接到BAT接口。 ![image172](../media/868c19b84dc030077e9a0b1e98e68c47.png) **测试代码** （**特别提醒：在上传程序代码前，需要把蓝牙模块取下，否则代码会上传失败。需要上传代码成功后，再连接蓝牙模块。**） ``` c /* 迷你履带坦克机器人 课程 12 超声波避障智能车 http://www.keyes-robot.com */ #include Servo myservo; // create servo object to control a servo //数组，用于储存图案的数据，可以自己算也可以从取摸工具中得到 unsigned char front[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x24, 0x12, 0x09, 0x12, 0x24, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; unsigned char back01[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x24, 0x48, 0x90, 0x48, 0x24, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; unsigned char left[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x44, 0x28, 0x10, 0x44, 0x28, 0x10, 0x00}; unsigned char right[] = {0x00, 0x10, 0x28, 0x44, 0x10, 0x28, 0x44, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; unsigned char STOP01[] = {0x2E, 0x2A, 0x3A, 0x00, 0x02, 0x3E, 0x02, 0x00, 0x3E, 0x22, 0x3E, 0x00, 0x3E, 0x0A, 0x0E, 0x00}; unsigned char clear[] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; #define SCL_Pin A5 //设置时钟引脚为 A5 #define SDA_Pin A4 //设置数据引脚为 A4 int trigPin = 12; //定义TRIG引脚接D12 int echoPin = 13; //定义ECHO引脚接D13 int distance, distance_l, distance_r; int MA = 2; //定义电机A方向控制引脚为D2 int PWMA = 6; //定义电机A速度控制引脚为D6 int MB = 4; //定义电机A方向控制引脚为D4 int PWMB = 5; //定义电机A速度控制引脚为D5 void setup () { Serial.begin(9600); //测量结果将通过此串口输出至 PC 上的串口监视器 myservo.attach(10); // attaches the servo on pin 10 to the servo object pinMode(echoPin, INPUT); //设置EchoPin 为输入模式 pinMode(trigPin, OUTPUT); //设置超声波数字IO脚模式，OUTPUT为输出 pinMode(MA, OUTPUT); //配置电机引脚为输出模式 pinMode(PWMA, OUTPUT); pinMode(MB, OUTPUT); pinMode(PWMB, OUTPUT); pinMode(SCL_Pin, OUTPUT); // 设置时钟引脚为输出 pinMode(SDA_Pin, OUTPUT); //设置数据引脚为输出 matrix_display(clear);// 清屏 myservo.write(90); //舵机角度为90 delay(500); } void loop() { distance = get_distance(); //调用测距函数 if (distance > 0 && distance < 20) { //如果距离小于20且大于0 stopp();//停止 delay(100); myservo.write(175); //舵机转到175度 delay(500); distance_l = get_distance(); //获取左边的距离 delay(100); myservo.write(5); //舵机转到5度 delay(500); distance_r = get_distance(); //获取右边的距离 delay(100); if (distance_l > distance_r) { //比较距离，如果左边大于右边 turnL(); //向左转 delay(500); myservo.write(90);//舵机回到90度 matrix_display(front); //点阵显示前进图案 } else { //否则如果右边大于左边 turnR();//向右转 delay(500); myservo.write(90);//舵机回到90度 matrix_display(front); //显示前进图案 } } else { //前方距离小于等于10cm时 advance();//前进 } } int get_distance() { int distance = 0; digitalWrite(trigPin, LOW); // 通过Trig/Pin 发送脉冲，触发 HC-SR04 测距，使发出发出超声波信号接口低电平2μs delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin, HIGH); // 使发出发出超声波信号接口高电平10μs，这里是至少10μs delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); // 保持发出超声波信号接口低电平 distance = pulseIn(echoPin, HIGH) / 58; // 读出脉冲时间,将脉冲时间转化为距离（单位：厘米） delay(20); return distance; } void advance() { //小车前进 matrix_display(front); //显示向前的图案 digitalWrite(MA, HIGH); //电机A逆时针转 analogWrite(PWMA, 200); //电机A速度为200 digitalWrite(MB, HIGH); //电机B顺时针转 analogWrite(PWMB, 200); //电机B速度为200 } void back() { //小车后退 matrix_display(back01); //显示后退的图案 digitalWrite(MA, LOW); //电机A顺时针转 analogWrite(PWMA, 200); //电机A速度为200 digitalWrite(MB, LOW); //电机B逆时针转 analogWrite(PWMB, 200); //电机B速度为200 } void turnL() { //小车左转 matrix_display(left); //显示左转的图案 digitalWrite(MA, LOW); //电机A顺时针转 analogWrite(PWMA, 200); //电机A速度为200 digitalWrite(MB, HIGH); //电机B顺时针转 analogWrite(PWMB, 200); //电机B速度为200 } void turnR() { //小车右转 matrix_display(right); //显示右转的图案 digitalWrite(MA, HIGH); //电机A逆时针转 analogWrite(PWMA, 200); //电机A速度为200 digitalWrite(MB, LOW); //电机B逆时针转 analogWrite(PWMB, 200); //电机B速度为200 } void stopp() { //小车停止 matrix_display(STOP01); //显示停止的图案 analogWrite(PWMA, 0); //电机A速度为0 analogWrite(PWMB, 0); //电机B速度为0 } //这个函数用于点阵屏显示 void matrix_display(unsigned char matrix_value[]) { IIC_start(); //调用数据传输开始条件的函数 IIC_send(0xc0); //选择地址 for (int i = 0; i < 16; i++) //图案数据有16个字节 { IIC_send(matrix_value[i]); //传输图案的数据 } IIC_end(); //结束图案数据传输 IIC_start(); IIC_send(0x8A); //显示控制，选择脉宽为4/16 IIC_end(); } //传输数据开始的条件 void IIC_start() { digitalWrite(SCL_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SDA_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SDA_Pin, LOW); delayMicroseconds(3); } //传输数据 void IIC_send(unsigned char send_data) { for (char i = 0; i < 8; i++) //每个字节有8位 { digitalWrite(SCL_Pin, LOW); //将时钟引脚SCL_Pin拉低，才可以改变SDA的信号 delayMicroseconds(3); if (send_data & 0x01) //根据字节的每一位是1还是0来设置SDA_Pin的高低电平 { digitalWrite(SDA_Pin, HIGH); } else { digitalWrite(SDA_Pin, LOW); } delayMicroseconds(3); digitalWrite(SCL_Pin, HIGH); //将时钟引脚SCL_Pin拉高，停止数据的传输 delayMicroseconds(3); send_data = send_data >> 1; //一位一位的检测，所以将数据右移一位 } } //数据传输结束的标志 void IIC_end() { digitalWrite(SCL_Pin, LOW); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SDA_Pin, LOW); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SCL_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SDA_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); } ``` 好了， 迷你智能车避障功能效果的代码全部编写好了，上传程序，看看精彩的效果！ **测试结果** 将驱动扩展板堆叠在UNO R3板上，上传好代码，将拨码开关拨至ON端后，智能车能够自动避开障碍物行走。