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[项目] LEGO+ardunio的避障车

高三师 发表于 2017-7-27 09:31:39 | 显示全部楼层 [复制链接]
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控制部分:
ardunio uno R3

L298N红板
SR04
MG90S舵机
370马达
线材若干

车体部分:
LEGO 科技系列小颗粒,采用螺杆+3级减速
尼龙牛眼轮
乐高电池盒给ardunio和L298N供电
L298N 5V输出给舵机供电(ardunio上端口不够用)

代码:
分远距离采样和近距离采样,当距离小于15cm时,切换近距离采样,可实现小障碍物躲避

#include <Servo.h>

#define SERVO 6  // PIN 6 为舵机控制
Servo myservo;  

#define Trig 9  //PIN 9 为SR04触发端
#define Echo 10  //PIN 10 为SR04回波端
float cm;
int Degree;

#define EN1 3     // PIN 3 为EN1 输出
#define EN2 13    // PIN 13 为EN2 输出
#define IN1 7     // PIN 8 为IN1 输出
#define IN2 8     // PIN 7 为IN2 输出
#define IN3 11    // PIN 11 为IN3 输出
#define IN4 12    // PIN 12 为IN4 输出

/************************     setup     ************************/
void setup() {  
  Serial.begin (9600);  
  myservo.attach(SERVO);  //初始化舵机

  pinMode(Trig,OUTPUT);   //初始化SR04各IO
  pinMode(Echo,INPUT);

  pinMode(EN1,OUTPUT);    //初始化各IO,模式为OUTPUT 输出模式
  pinMode(EN2,OUTPUT);
  pinMode(IN1,OUTPUT);  
  pinMode(IN2,OUTPUT);  
  pinMode(IN3,OUTPUT);  
  pinMode(IN4,OUTPUT);
} //end setup

/************************     loop     ************************/
void loop() {
  int i,j;
  boolean flag=false;

  Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,HIGH,LOW);    //前进
  /*远距离测距(0-170cm),如果距障碍物距离小于15cm则跳到近距离测距(0-17cm)*/
  for(j=0;j<3;j++){                        //舵机逆时针转,3个角度采样
      Servo_Ctr(30*j+64,60);               //Servo周期应大于5次Filter周期
      if(Filter(10)<15){                   //SR04等待回波时间10ms
          switch(j){
              case 0:                      //60度有障碍物,左转
                  Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,HIGH,LOW);
                  delay(100);
                  break;
              case 1:                      //90度有障碍物,后退
                  Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,LOW,HIGH);
                  delay(200);
                  break;
              case 2:                     //120度有障碍物,右转
                  Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,LOW,HIGH);
                  delay(100);
                  break;
          } //end switch
        flag=!flag;                       //跳转到近距离测距
        goto Near_Detection;
      } //end if
  } //end for
  for(j=3;j>0;j--){                        //舵机顺时针转,3个角度采样
      Servo_Ctr(30*(j-1)+64,60);           //Servo周期应大于5次Filter周期
      if(Filter(10)<15){                   //SR04等待回波时间10ms
          switch(j){
              case 1:                      //60度有障碍物,左转
                  Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,HIGH,LOW);
                  delay(100);
                  break;
              case 2:                      //90度有障碍物,后退
                  Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,LOW,HIGH);
                  delay(200);
                  break;
              case 3:                     //120度有障碍物,右转
                  Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,LOW,HIGH);
                  delay(100);
                  break;
          } //end switch
        flag=!flag;                       //flag=true,跳转到近距离测距
        goto Near_Detection;
      } //end if
  } //end for  
  /*近距离测距(0-17cm),如果距障碍物距离大于15cm则跳出循环*/
  Near_Detection:
  while(flag==true){
        for(i=0;i<5;i++){                 //舵机逆时针转,5个角度采样
            Servo_Ctr(45*i+4,10);
            if(Filter(1)<15){             //SR04等待回波时间1ms
                switch(i){
                    case 0:               //0度有障碍物,大角度左转
                        Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,HIGH,LOW);
                        delay(60);                     
                        break;
                    case 1:               //45度有障碍物,小角度左转
                        Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,HIGH,LOW);
                        delay(30);
                        break;
                    case 2:               //90度有障碍物,后退
                        Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,LOW,HIGH);
                        delay(100);                  
                        break;
                    case 3:               //135度有障碍物,小角度右转
                        Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,LOW,HIGH);
                        delay(30);               
                        break;
                    case 4:               //180度有障碍物,大角度右转
                        Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,LOW,HIGH);
                        delay(60);                     
                        break;  
                } //end switch
            } //end if
            else{                         //距离大于15cm,跳出循环
                break;
            } //end else
        } //end for

        for(i=5;i>0;i--){                 //舵机顺时针转,5个角度采样
            Servo_Ctr(45*(i-1)+4,10);
            if(Filter(1)<15){             //SR04等待回波时间1ms
                switch(i){
                    case 1:               //0度有障碍物,大角度左转
                        Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,HIGH,LOW);
                        delay(60);                  
                        break;
                    case 2:               //45度有障碍物,小角度左转
                        Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,HIGH,LOW);
                        delay(30);                       
                        break;
                    case 3:               //90度有障碍物,后退
                        Motor_Ctr(255,LOW,HIGH,255,LOW,HIGH);
                        delay(100);                        
                        break;
                    case 4:               //135度有障碍物,小角度右转
                        Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,LOW,HIGH);
                        delay(30);                        
                        break;
                    case 5:               //180度有障碍物,大角度右转
                        Motor_Ctr(255,HIGH,LOW,255,LOW,HIGH);
                        delay(60);                     
                        break;  
                } //end switch
            } //end if
            else{                         //距离大于15cm,跳出循环
                break;
            } //end else
        } //end for
        break;
  } //end while
} //end loop

/************************     马达控制     ************************/
void Motor_Ctr(int Speed1,char Status1,char Status2,int Speed2,char Status3,char Status4) {
  analogWrite(EN1,Speed1);
  analogWrite(EN2,Speed2);
  digitalWrite(IN1,Status1);
  digitalWrite(IN2,Status2);
  digitalWrite(IN3,Status3);
  digitalWrite(IN4,Status4);
} //end Motor_Ctr

/************************     舵机控制     ************************/
void Servo_Ctr(int Degree,int period){
   myservo.write(Degree);                 //Degree为舵机角度值,需加4度补偿
   Serial.println("Serivo active!");
   delay(period);
} //end Servo_Ctr

/************************     超声波测距     ************************/
float SR04(float wait_time){
  float temp;
  /*给Trig发送一个低高低的短时间脉冲,触发测距*/
  digitalWrite(Trig, LOW);                //给Trig发送一个低电平  
  delayMicroseconds(2);                   //等待 2微妙  
  digitalWrite(Trig,HIGH);                //给Trig发送一个高电平  
  delayMicroseconds(10);                  //等待 10微妙  
  digitalWrite(Trig, LOW);                //给Trig发送一个低电平  

  temp = float(pulseIn(Echo, HIGH));      //存储回波等待时间
  cm = (temp * 17 )/1000;                 //把回波时间换算成cm   
  Serial.print("Echo =");  
  Serial.print(temp);                    //串口输出等待时间的原始数据  
  Serial.print(" | | Distance = ");  
  Serial.print(cm);                      //串口输出距离换算成cm的结果  
  Serial.println("cm");  
  delay(wait_time);
  return cm;
}
/************************  距离值采样滤波  ************************/  
/*SR04采样时会有超大值和负值出现,使用中位值平均滤波法,采样5次,
  去掉最大值和最小值后取平均值*/
float Filter(int period){
  int filter_N=5;                        //定义采样数量为5
  float filter_buf[filter_N];
  int i,j;
  float filter_temp,filter_sum=0,filter_avg=0;

  for(i=0;i<filter_N;i++){               //从超声波传感器SR04采样
    filter_buf=SR04(period);
  } //end for  

  for(j=0;j<filter_N-1;j++){            //使用冒泡法将采样值从小到大排列
    for(i=0;i<filter_N-1;i++){
      if(filter_buf>filter_buf[i+1]){
        filter_temp=filter_buf;
        filter_buf=filter_buf[i+1];
        filter_buf[i+1]=filter_temp;
      } //end if
    } //end for
  } //end for

  for(i=1;i<filter_N-1;i++){            //去除最小最大值
    filter_sum+=filter_buf;
  } //end for

  filter_avg=filter_sum/(filter_N-2);
  Serial.print("filter_avg = ");
  Serial.println(filter_avg);
  return filter_avg;                    //返回平均值
} //end Filter



发表于 2017-7-29 15:04:30 | 显示全部楼层
大神,膜拜
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发表于 2017-7-29 16:08:19 | 显示全部楼层
  for(i=0;i<filter_N;i++){               //从超声波传感器SR04采样
    filter_buf=SR04(period);
  } //end for

超声波采样存在数组中,fliter_buf[i]=SR04(period);可以直接这样写fliter_buf=SR04(period);
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发表于 2017-7-29 16:32:48 | 显示全部楼层
你的冒泡排序好像有点问题的
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发表于 2017-7-29 16:47:26 | 显示全部楼层
#define EN1 3     // PIN 3 为EN1 输出
#define EN2 13    // PIN 13 为EN2 输出
#define IN1 7     // PIN 8 为IN1 输出
#define IN2 8     // PIN 7 为IN2 输出
#define IN3 11    // PIN 11 为IN3 输出
#define IN4 12    // PIN 12 为IN4 输出


用L298控制两路马达,为什么要用6个端口啊,印象中4个端口就够了啊
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发表于 2017-8-4 17:53:36 | 显示全部楼层
xiaohe9527 发表于 2017-7-29 16:47
#define EN1 3     // PIN 3 为EN1 输出
#define EN2 13    // PIN 13 为EN2 输出
#define IN1 7     // PI ...

EN1和EN2 是使能引脚(高电平时芯片工作,低电平不工作)

平时用四个脚时,是将使能引脚接高电平,然后在 IN1、2、3、4脚上 用PWM控制速度和方向

而楼主是在 IN1、2、3、4脚上 接高电平或低电平控制方向,在使能引脚上 用PWM控制速度
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发表于 2017-8-5 06:52:04 | 显示全部楼层
NodeMaker 发表于 2017-8-4 17:53
EN1和EN2 是使能引脚(高电平时芯片工作,低电平不工作)

平时用四个脚时,是将使能引脚接高电平,然后 ...

6路控制已经理解了
4路的话,只能高低电平吧,不能PWM了吧?
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发表于 2017-8-21 22:04:30 | 显示全部楼层
6666
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