Arduino篇—車輛的避障功能

相關(guān)知識

常見的避障方式：

接觸式：通過觸碰開關(guān)來進(jìn)行判斷，經(jīng)常應(yīng)用在掃地機(jī)器人的擋板上。

非接觸式：使用接近傳感器實(shí)現(xiàn)功能，在沒有物理接觸的情況下檢測物體的運(yùn)動/存在并將捕獲的信息傳遞為電信號的傳感器。在避障小車的應(yīng)用上，我們通常使用紅外接近傳感器或者超聲波傳感器。

超聲波原理： 本節(jié)課我們主要使用超聲波傳感器來實(shí)現(xiàn)避障功能，這里針對超聲波的原理再復(fù)習(xí)一下。

車輛避障功能設(shè)計(jì)模型：

電路搭建

所需材料

ArduinoUNO * 1
前兩節(jié)課的車輛結(jié)構(gòu) * 1
超聲波模塊 *1
杜邦線若干

電路接線

程序編寫

練習(xí)一：右轉(zhuǎn)避障

小車在前行的過程中，20cm以內(nèi)有障礙物，小車能自動右轉(zhuǎn)避開，效果如下：

圖形化方式：

具體右轉(zhuǎn)時間可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

代碼方式：

/* 項(xiàng)目名稱:右轉(zhuǎn)避障車
 * 項(xiàng)目時間:2022.04.02
 * 項(xiàng)目作者:MRX
 */
int IN1 = 2;   // IN1 connected to pin 4
int IN2 = 4;   
int ENA = 3; 
int IN3 = 6;   // IN3 connected to pin 6
int IN4 = 7;   
int ENB = 5;  
int value = 255;   // the duty cycle
const int TrigPin = 12;//設(shè)置2號數(shù)字引腳為觸發(fā)引腳
const int EchoPin = 13;//設(shè)置3號數(shù)字引腳為接收引腳
int distance = 0;


void Forward() {
  digitalWrite(IN1,HIGH);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  analogWrite(ENA,value);
  digitalWrite(IN3,HIGH);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  analogWrite(ENB,value);
}


void Back() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  analogWrite(ENA,value);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  analogWrite(ENB,value);
}


void Right() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  analogWrite(ENA,value);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  analogWrite(ENB,0);
}


void Left() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  analogWrite(ENA,0);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  analogWrite(ENB,value);
}


void Stop() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  analogWrite(ENA,0);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  analogWrite(ENB,0);
}


void setup(){
  Serial.begin(9600);
  for (int i = 4;i <= 10;i++){
    pinMode(i, OUTPUT);
    }
  pinMode(TrigPin,OUTPUT);//12號腳為輸出引腳
  pinMode(EchoPin,INPUT);//13號腳為輸入狀態(tài)
}

void loop(){
  digitalWrite(TrigPin,LOW);//先設(shè)置為低電平
  delayMicroseconds(2);//持續(xù)2微秒
  digitalWrite(TrigPin,HIGH);//設(shè)置為高電平
  delayMicroseconds(10);//持續(xù)10微秒
  digitalWrite(TrigPin,LOW);//再設(shè)置為低電平，這樣模擬出了脈沖信號
  distance = pulseIn(EchoPin,HIGH)/58;//返回的是脈沖寬度/58得到實(shí)際距離
  if (distance <= 20) {
    Right();
    delay(1000);
  } else {
    Forward();
  }
}

練習(xí)二： 車輛自主避障

在前行的過程中，20cm以內(nèi)有障礙物，小車自動繞開障礙物，然后繼續(xù)前行，效果如下：

圖形化方式：

延時時間數(shù)據(jù)需根據(jù)實(shí)際情況調(diào)試獲得。

代碼方式：

/* 項(xiàng)目名稱:自動避障車
 * 項(xiàng)目時間:2022.04.02
 * 項(xiàng)目作者:MRX
 */
int IN1 = 2;   // IN1 connected to pin 4
int IN2 = 4;   
int ENA = 3; 
int IN3 = 6;   // IN3 connected to pin 6
int IN4 = 7;   
int ENB = 5;  
int value = 255;   // the duty cycle
const int TrigPin = 12;//設(shè)置2號數(shù)字引腳為觸發(fā)引腳
const int EchoPin = 13;//設(shè)置3號數(shù)字引腳為接收引腳
int distance = 0;
int flag = 1;


void Forward() {
  digitalWrite(IN1,HIGH);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  analogWrite(ENA,value);
  digitalWrite(IN3,HIGH);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  analogWrite(ENB,value);
}


void Back() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  analogWrite(ENA,value);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  analogWrite(ENB,value);
}


void Right() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  analogWrite(ENA,value);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  analogWrite(ENB,0);
}


void Left() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,HIGH);
  analogWrite(ENA,0);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,HIGH);
  analogWrite(ENB,value);
}


void Stop() {
  digitalWrite(IN1,LOW);
  digitalWrite(IN2,LOW);
  analogWrite(ENA,0);
  digitalWrite(IN3,LOW);
  digitalWrite(IN4,LOW);
  analogWrite(ENB,0);
}


void setup(){
  Serial.begin(9600);
  for (int i = 4;i <= 10;i++){
    pinMode(i, OUTPUT);
    }
  pinMode(TrigPin,OUTPUT);//12號腳為輸出引腳
  pinMode(EchoPin,INPUT);//13號腳為輸入狀態(tài)
}

void loop(){
  digitalWrite(TrigPin,LOW);//先設(shè)置為低電平
  delayMicroseconds(2);//持續(xù)2微秒
  digitalWrite(TrigPin,HIGH);//設(shè)置為高電平
  delayMicroseconds(10);//持續(xù)10微秒
  digitalWrite(TrigPin,LOW);//再設(shè)置為低電平，這樣模擬出了脈沖信號
  distance = pulseIn(EchoPin,HIGH)/58;//返回的是脈沖寬度/58得到實(shí)際距離
  if (distance <= 20) {
    if (flag == 1) {
      Right();
      delay(500);
      flag = flag + 1;
    } else if (flag == 2) {
      Left();
      delay(500);
      Forward();
      delay(500);
      Stop();
      while(true);
    }
  } else {
    Forward();
  }
}