Arduino循迹和避障机器人代码详解

这篇文章将带你了解一个Arduino机器人的代码，它可以实现以下功能：

循迹: 机器人可以沿着预设的黑线路径行走。- 避障: 利用超声波传感器，机器人可以检测前方的障碍物并及时转向，避免碰撞。- 路径选择: 通过一个选择器，用户可以选择机器人走左边路径还是右边路径。

代码解析

1. 引脚定义c++int ledPin4 = 45; //led4int sel0 = 37;int sel1 = 36;int sel2 = 35;int sel3 = 34;//电机驱动引脚int PWM_left = 6;int left_dir = 7;int PWM_right = 5;int right_dir = 2;int base_motor_speed = 10;//循迹传感器引脚volatile int lineIndex[4];//四个ground sensor存数int count = 1;int threshold=940; //地面传感器感知黑色的阈值，大于则是黑色，小于则不是黑色//避障传感器引脚int red_led = 11;volatile int proximity[8]; //8个proximity sensor//传感器模拟引脚unsigned char analogPin[4] = {A8,A9,A10,A11}; unsigned char proximitySensorsID[8] = {A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7};

int iCurLeftMotorForwardSpeed=0,iCurRightMotorForwardSpeed=0,iCurLeftMotorBackwardSpeed,iCurRightMotorBackwardSpeed=0; //当前左轮和右轮的速度

代码首先定义了各个传感器的引脚以及电机驱动的引脚，并设置了一些全局变量用于存储传感器数据和电机速度。

2. setup()函数c++void setup() { //选择器引脚初始化 pinMode(sel0, INPUT); pinMode(sel1, INPUT); pinMode(sel2, INPUT); pinMode(sel3, INPUT); //初始化电动机相关引脚为输出模式 DDRJ |= 0x0F; DDRK &= ~0x0F; //将PK0-PK3设置为输入模式 initMotor(); //初始化沿墙相关引脚为输出模式 pinMode(red_led,OUTPUT); //初始化红外LED initIRLED(); Serial.begin(57600);}

在setup()函数中，我们完成了以下工作：

初始化选择器引脚为输入模式。- 初始化电机驱动引脚为输出模式。- 初始化避障传感器相关引脚。- 初始化红外LED。- 初始化串口通信。

3. loop()函数c++void loop() { unsigned int x = SelectorPosition();

if(x == 6){ // ... 右边路径代码 ... }

if(x == 5){ // ... 左边路径代码 ... }

if (Serial.available() > 0) { Serial.println(x, DEC); } }

loop()函数中，首先读取选择器的值，根据选择器的值决定机器人走哪条路径。

4. 路径选择

如果选择器的值为6，则机器人走右边路径。- 如果选择器的值为5，则机器人走左边路径。

5. 循迹和避障

两条路径的代码基本相同，都包含了循迹和避障的功能。

循迹：通过读取地面传感器的值，判断机器人是否偏离黑线，并根据偏离方向进行调整。- 避障：通过读取超声波传感器的值，判断前方是否有障碍物，并根据障碍物距离进行转向。

6. 其他函数

代码中还定义了一些辅助函数，例如：

SelectorPosition(): 读取选择器的位置。- groundLEDon(), groundLEDoff(): 控制地面传感器LED灯的亮灭。- readGroundSensor(): 读取地面传感器的值。- readGroundSensorsIsBlack(): 判断地面传感器是否检测到黑线。- initMotor(): 初始化电机驱动。- proxLEDon(), proxLEDoff(): 控制避障传感器LED灯的亮灭。- initIRLED(): 初始化红外LED。- readProximityDistance(): 读取避障传感器的距离值。- greenLEDon(), greenLEDoff(): 控制绿色LED灯的亮灭。- leftTurn(), rightTurn(), forWard(), MotorStop(): 控制机器人的运动方向和停止。

改进方向

可以通过编码器或其他传感器来更精确地控制机器人的运动距离和角度。- 可以添加更多的传感器，例如陀螺仪、加速度计等，以提高机器人的稳定性和精度。- 可以使用更高级的算法，例如PID控制算法，以优化机器人的运动控制。

总而言之，这是一个功能比较完整的Arduino机器人代码，通过学习和理解这段代码，你可以学习到如何使用Arduino控制电机、传感器以及如何实现循迹和避障等功能