51循迹避障小车

忘喜

已于 2023-04-06 10:42:54 修改

阅读量5k

点赞数 27

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：单片机 c语言

于 2022-10-09 15:54:56 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/stmnnn/article/details/127225901

关于之前做的一个51循迹避障小车，当时找了相关代码并加以修改，自己仿制了一个出来，现在在下面介绍一下相关功能与代码。

可以分为几个大的部分，有蓝牙控制模块，四路红外循迹模块，超声波避障模块。利用pwm对调节占空比进行调速。

蓝牙控制模块

使用市面上常见的HC-05，蓝牙模块接在单片机上并与手机蓝牙通讯，能够互发数据并接收，进而控制小车。

蓝牙模块是串口异步通信，配置好9600的波特率，蓝牙的TXD连接51单片机的RXD，蓝牙的RXD连接51单片机的TXD，


void UartInit(void)		//4800bps@11.0592MHz
{
	PCON |= 0x80;		//使能波特率倍速位SMOD
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
	TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
	TL1 = 0xF4;		//设定定时初值
	TH1 = 0xF4;		//设定定时器重装值
	ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
	TR1 = 1;		//启动定时器1
} 

void ctrl()        //蓝牙控制函数
{
  switch(tmp)
  {
	case '0':
      stop();break;  
    case '1':
		if(Distance()>=40)
     fwd();
    else
     stop();break;
    case '2':
     back();break;
    case '3':
     tl_1();break;
    case '4':
     tr_1();break;
    case '5':
     bizhang();break;
    case '6':
     move();break;
	case '7':
     move2();break;
	case '8':
     move1();break;
			

}

超声波避障模块

超声波模块采用的HC–SR04超声波模块，该模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm，测量角度小于15度。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：采用 IO 口 TRIG 触发测距，给至少20us 的高电平信号;模块自动发送 8个40khz 的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过 IO 口 ECHO 输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。其中VCC 供5V 电源，GND 为地线，TRIG 触发控制信号输入，ECHO 回响信号输出等四支线。

使用可自动重载的定时器2，是一个16位定时器/计数器，通过设置特殊功能寄存器T2CON中的C/T2位，可将其作为定时器或计数器。定时器2有3种模式：捕获、自动重新装载（递增或递减计数）和波特率发生器，这3种模式由T2CON进行设置。T2CON寄存器的字节地址为C8H，单片机复位时T2CON全部被清0。

在本程序中

void ChaoSheng()实现超声波模块初始化，unsigned long Distance()函数实现测距并返回数值


//超声波模块
void ChaoSheng()
{
	Trig=1;
	Delay10us();
	_nop_();
	Trig=0;
		
}
 
unsigned long Distance()
{
	T2CON = 0;		//初始化控制寄存器使用定时器2
	TL2 = 0;		//设置定时初始值
	TH2 = 0;		//设置定时初始值
	RCAP2L = 0;		//设置定时重载值
	RCAP2H = 0;		//设置定时重载值
	ChaoSheng();
	while(!Echo);
	TR2 = 1;
	while(Echo);
	TR2 = 0;
	/*计算*/
	time = (TH2*256+TL2)*1.085;//单位为us
	TH2 = 0;
	TL2 = 0;
	juli = (time*1.7)/100; //单位为cm
	return juli;
}

————————————————
版权声明：本文为优快云博主「看这个大魔王」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_29705767/article/details/121470168

四路红外循迹

模块正确感连接并通电后，小板传感器开始工作。模块应到传感器反射回来的红外光时，红指示灯亮，输出低电平；没有红外光时，指示灯不亮，输出高电平。以检测黑线为例，如果传感器检测到黑线，红外光无法反射回来则模块红指示灯熄灭，同时小板对应的OUT口输出高电平；如果未检测到黑线，红外光可以反射回来则模块红指示灯亮，小板对应的OUT口输出低电平。其中需要注意一种特殊情况，也就是说当测量物体超出测量范围时，此时红指示灯熄灭，OUT口输出高电平。

每个小板前面对应的电位器可以用来调整使用精度。

代码的实现就是判断io口的高低电平，从而判断是否沿着黑线行驶。中间的两个红外控制走直线，最左边和最右边的实现走弯道的控制。

void move()
{ 
 
 if(R2==1&&R3==1)
 { 
   go();
 }
 
 if(R2==1&&R3==0)
 {
  x = 'R' ;
  tr_0();
  Delay10us();
 }
 if(R2==0&&R3==1)
 {
  x = 'L';
  tl_0();
  Delay10us();
 }
 if(R2==0&&R3==0)
 {
  while(R2==0&&R3==0)
  {
   if(x == 'L')
   {
    tl_1();
    Delay10us();
   }
   else if(x == 'R')
   {
    tr_1();
    Delay10us();
   }
  }
 }
 if(R1==1&&R4==0&&(R2==1||R3==1))
 {
  y = 'L';
  tl_2();
  Delay10us();
 }
 if(R1==0&&R4==1&&(R2==1||R3==1))
 {
  y = 'R';
  tr_2();
  Delay10us();
 }
 if(R1==0&&y=='L')
 {
  while(R1==0&&y=='L')
  {
   tl_2();
   Delay10us();
  }
  y = 'N';
 }
 if(R4==0&&y=='R')
 while(R4==0&&y=='R')
 {
  tr_2();
  Delay10us();
 }
 y = 'N';
}

PWM调速

PWM(Pulse Width Modulation)脉冲宽度调制。

pwm占空比就是一个脉冲周期内有效电平在整个周期所占的比例。

通过调节PWM的占空比就能调节IO口上电压的持续性变化，因此也能够控制外设的功率进行持续性变化，也就能控制直流电机的转速快慢。

PWM调速是通过调节占空比来调节速度，也就是说在高电平的时候转动，低电平时候停止转动，由于间隙很小，所以给我们的感觉就是一直在转动，只不过速度减慢。本来供给L298N的电压为12V，但是调节占空比就可以模拟出0~12V之间任意一个电压。

在代码中利用定时器中断调节占空比。


//小车运动函数
 
void stop()
{
	rank0 = 0;
	rank1 = 0;
	rank2 = 0;
	rank3 = 0;
}
void fwd()
{
	rank0 = 40;
	rank1 = 40;
	rank2 = 40;
	rank3 = 40;
	flag0 = 1;    
	flag1 = 1;
	flag2 = 1;
	flag3 = 1;	
}
 
void back()
{
	RGB(G);
	rank0 = 30;
	rank1 = 30;
	rank2 = 30;
	rank3 = 30;
	flag0 = 0;
	flag1 = 0;
	flag2 = 0;
	flag3 = 0;
}
 
void tl_0()
{
	rank0 = 20;
	rank3 = 20;
	rank2 = 70;
	rank1 = 70;
	flag0 = 1;
	flag1 = 1;
	flag2 = 1;
	flag3 = 1;
}
void tr_0()
{
	rank0 = 70;
	rank3 = 70;
	rank2 = 20;
	rank1 = 20;
	flag0 = 1;
	flag1 = 1;
	flag2 = 1;
	flag3 = 1;
}
void tl_1()
{
	rank0 = 30;
	rank3 = 30;
	rank2 = 80;
	rank1 = 80;
	flag0 = 0;
	flag1 = 1;
	flag2 = 1;
	flag3 = 0;
}
 
 
 void tr_1()
{
	rank0 = 80;
	rank3 = 80;
	rank2 = 30;
	rank1 = 30;
	flag0 = 1;
	flag1 = 0;
	flag2 = 0;
	flag3 = 1;
}


void Timer() interrupt 1     
{
  TH0=0XFE;
  TL0=0X33;       //重新赋计数初值为0.5ms
  
 
  //控制车轮转速
	count++;
    if(count >= 100)
    {
        count = 0;
	}
	if(count < rank0)
	{
		if(flag0 == 1)
		{
			IN1 = 1;
			IN2 = 0;
		}
		else
		{
			IN1 = 0;
			IN2 = 1;
		}
	}
	else
	{
		IN1 = 0;
		IN2 = 0;
	}
	if(count < rank1)
	{
		if(flag1 == 1)
		{
			IN3 = 1;
			IN4 = 0;
		}
		else
		{
			IN3 = 0;
			IN4 = 1;
		}
	}
	else
	{
		IN3 = 0;
		IN4 = 0;

	if(count < rank2)
	{
		if(flag2 == 1)
		{
			IN5 = 1;
			IN6 = 0;
		}
		else
		{
			IN5 = 0;
			IN6 = 1;
		}
	}
	else
	{
		IN5 = 0;
		IN6 = 0;
	}
	if(count < rank3)
	{
		if(flag3 == 1)
		{
			IN7 = 1;
			IN8 = 0;
		}
		else
		{
			IN7 = 0;
			IN8 = 1;
		}
	}
	else
	{
		IN7 = 0;
		IN8 = 0;
	}
 
}