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迷宫小车之旅（二）

分类: 文章 • 2024-11-15 12:49:39

迷宫小车系列的第二篇

接下来讲述对电机和传感器的基本控制，以及完成小车完整的前进步骤

  1. 步进电机控制
  2. 使用超声波模块
  3. 前进步骤完整代码

接下来看看相关部件：
因为树莓派将负责视觉方面的计算，那么我们将传感器和电机的控制都交给Arduino

Arduino：
迷宫小车之旅（二）

超声波模块：
迷宫小车之旅（二）
超声波模块我使用的是HC-SR04，工作需要5V的电源输入，检测距离在2cm-400cm左右

步进电机和驱动模块：

迷宫小车之旅（二）

迷宫小车之旅（二）

一、控制步进电机

接口、接线介绍：（因为大家使用的驱动板各不相同，所以接口和接线方式也并非都是一样的）
vcc：电源
gnd：接地
stp：步进控制接口
dir：方向控制接口
将驱动模块上的vcc和gnd分别接到arduino的5v和地线接口上，然后把stp和dir都接到数字引脚上
（stp的接口需要接到带pwm的数字引脚上，带pwm的接口在数字后会标注 “ ~ ”）

代码控制部分：
在这里我们使用AccelStepper库来控制步进电机

// 控制电机转一圈
#include <AccelStepper.h>
#include <MultiStepper.h>

// 细分数
int xifen = 4;
// 步进数
int steps = 200;

// 设置左右电机引脚接口
AccelStepper stp_l(1, 5, 4);
AccelStepper stp_r(1, 3, 2);

// 前进步数 = 步进数 * 细分数
int pos = steps * xifen;

int speed = 800;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  stp_l.setMaxSpeed(2000);
  stp_r.setMaxSpeed(2000);
}

void loop() {
  runToPos(speed, pos);
}

// 移动到指定位置
void runToPos(int speed, int pos) {
  // 设置速度
  stp_l.setSpeed(speed);
  stp_r.setSpeed(speed);
  
  // 设置移动距离(步进数)
  stp_l.moveTo(pos);
  stp_r.moveTo(-pos);
  
  // 电机启动
  stp_l.runSpeedToPosition();
  stp_r.runSpeedToPosition();
}

二、使用超声波模块

接口、接线介绍：
HC-SR04的引脚共有4个：
VCC：电源，工作需要接5V电源
Trig：发送引脚，高电平时发送超声波
Echo：接收检测引脚，当接收到返回的超声波时，输出高电平
GND：接地

Trig接数字引脚7
Echo接数字引脚6（pwm引脚）
（因为Arduino的5V接口不够，超声波外接5V电源的话需要和Arduino共地，不然无法工作）

工作原理：
超声波模块把声波发射出去，然后开始计时，直到接收到遇到障碍返回的声波，就停止计时
然后将这段时间除以340m/s，再除2，即得出距离
S = 340m/s * t / 2

代码控制部分：

const int echoPin = 6;
const int trigPin = 7;

int distance;
long temp;

void setup() {
   Serial.begin(9600);
   pinMode(trigPin, OUTPUT);
   pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
  checkdist();
}

void checkdist() {
  //低高低电平发送一个短时间脉冲
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  temp = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = (temp * 17) / 1000;
  delay(50);
  Serial.print("距离：");
  Serial.print(distance);
  Serial.println();
}

三、前进步骤完整代码

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