Arduino智能小車制作報告
制作成員：20135224陳實 20135208賀邦 20135207王國伊
前提：
Arduino，是一個開源的單板機控制器，采用了基於開放源代碼的軟硬件平台，構建於開放源代碼 simple I/O接口版，並且具有使用類似Java，C語言的Processing Wiring開發環境。選擇Arduino作為智能小車的控制板，因為它的小巧但功能強大，能夠方便的和傳感器還有各種電子元件連接，而且還能和很多軟件如Flash、Processing進行連接互動，但是最重要的是它的開源特性，它的電路設計圖和IDE都是開源的，每個人都可以免費的修改和使用，這也是現在Arduino能夠逐漸流行起來的原因，有什么比能夠和別人自由地分享自己的制作更加有吸引力呢！（視頻教材引入）
制作流水線：
1 了解必要的小車安裝知識
2 安裝必要的程序軟件
3 學習視頻教程
4 安裝小車硬件部分
5 熟悉軟件工具使用
6 查看代碼以及燒代碼流程
7 檢驗小車完成質量
一，了解必要的小車安裝知識
相關書籍
推薦來自百度
據說這些都是傳說級別的書籍，對於我們只能淺嘗輒止
二， 安裝必要的程序軟件
安裝Arduino開發軟件arduino-1.0.5-windows
三，學習視頻教程
視頻中有大部分出現問題的講解可以很好的調整自己的機器
四，安裝小車硬件部分
安裝小車具體順序：
電機---電池盒---萬向輪---拓展面包板---航機雲台---開發板
注意細節明細：
1 電機在安裝時注意兩個螺絲先不能擰的太緊，以免第二顆放不進去
2 除電池外，其他器件固定防止小車在行走時晃動，電機電源根據卡扣方向插緊即可
3 液晶屏比較注意順序，類似於二極管與三極管連接，在數電模式中有提及
4 給小車烤程序的時候小車狀態要注意
5 電位器控制由各項功能具體表示，在調試時可以根據燈亮區別判斷所處的程序功能
制作過程：
五，熟悉軟件工具使用
運行界面
基本功能為：
對鈎是編譯程序
向右的箭頭是編譯程序加燒錄程序
右上角那項是在用超聲波時檢測精確數據時使用，
可以看到數據時分的精確
六，查看代碼以及燒代碼流程
一般都由小程序構建大操作的流程，由於實現函數代碼被封裝，一些功能實現有猜測成分
先了解一般基礎構建，前進操作代碼：
前進：
int Left_motor_back=8; //左電機后退(IN1)
int Left_motor_go=9; //左電機前進(IN2)
int Right_motor_go=10; // 右電機前進(IN3)
int Right_motor_back=11; // 右電機后退(IN4)
void setup()
{
//初始化電機驅動IO為輸出方式
pinMode(Left_motor_go,OUTPUT); // PIN 8 (PWM)
pinMode(Left_motor_back,OUTPUT); // PIN 9 (PWM)
pinMode(Right_motor_go,OUTPUT);// PIN 10 (PWM)
pinMode(Right_motor_back,OUTPUT);// PIN 11 (PWM)
}
void run(int time) // 前進
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
analogWrite(Right_motor_go,200);//PWM比例0~255調速，左右輪差異略增減
analogWrite(Right_motor_back,0);
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH); // 左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
analogWrite(Left_motor_go,200);//PWM比例0~255調速，左右輪差異略增減
analogWrite(Left_motor_back,0);
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void loop()
{
delay(500);
run(10); //前進
}
-----------------------------------------------------------------
前后左右復合：
int Left_motor_back=8; //左電機后退(IN1)
int Left_motor_go=9; //左電機前進(IN2)
int Right_motor_go=10; // 右電機前進(IN3)
int Right_motor_back=11; // 右電機后退(IN4)
void setup()
{
//初始化電機驅動IO為輸出方式
pinMode(Left_motor_go,OUTPUT); // PIN 8 (PWM)
pinMode(Left_motor_back,OUTPUT); // PIN 9 (PWM)
pinMode(Right_motor_go,OUTPUT);// PIN 10 (PWM)
pinMode(Right_motor_back,OUTPUT);// PIN 11 (PWM)
}
void run(int time) // 前進
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
analogWrite(Right_motor_go,200);//PWM比例0~255調速，左右輪差異略增減
analogWrite(Right_motor_back,0);
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH); // 左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
analogWrite(Left_motor_go,200);//PWM比例0~255調速，左右輪差異略增減
analogWrite(Left_motor_back,0);
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void brake(int time) //剎車，停車
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW);
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
digitalWrite(Left_motor_go,LOW);
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
delay(time * 100);//執行時間，可以調整
}
void left(int time) //左轉(左輪不動，右輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
analogWrite(Right_motor_go,200);
analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左輪不動
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
analogWrite(Left_motor_go,0);
analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void spin_left(int time) //左轉(左輪后退，右輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
analogWrite(Right_motor_go,200);
analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左輪后退
digitalWrite(Left_motor_back,HIGH);
analogWrite(Left_motor_go,0);
analogWrite(Left_motor_back,200);//PWM比例0~255調速
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void right(int time) //右轉(右輪不動，左輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右電機不動
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
analogWrite(Right_motor_go,0);
analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH);//左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
analogWrite(Left_motor_go,200);
analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void spin_right(int time) //右轉(右輪后退，左輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右電機后退
digitalWrite(Right_motor_back,HIGH);
analogWrite(Right_motor_go,0);
analogWrite(Right_motor_back,200);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH);//左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
analogWrite(Left_motor_go,200);
analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void back(int time) //后退
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右輪后退
digitalWrite(Right_motor_back,HIGH);
analogWrite(Right_motor_go,0);
analogWrite(Right_motor_back,150);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左輪后退
digitalWrite(Left_motor_back,HIGH);
analogWrite(Left_motor_go,0);
analogWrite(Left_motor_back,150);//PWM比例0~255調速
delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void loop()
{
delay(2000); //延時2s后啟動
back(10); //后退1s
brake(5);//停止0.5s
run(10);//前進1s
brake(5);//停止0.5s
left(10);//向左轉1s
right(10);//向右轉1s
spin_right(20); //向右旋轉2s
spin_left(20);//向左旋轉2s
brake(5);//停車
}
前2段代碼比較可以發現：就是將前進的功能按時間控制來調整到是后退還是左右
左右的實現應該是以轉速差別來實現，而轉速可以從提供電壓的函數實現
---------------------------------------------------------------------------
后續代碼：
//#include <Servo.h>
int Left_motor_back=8; //左電機后退(IN1)
int Left_motor_go=9; //左電機前進(IN2)
int Right_motor_go=10; // 右電機前進(IN3)
int Right_motor_back=11; // 右電機后退(IN4)
int key=7;//定義按鍵 數字7 接口
int beep=12;//定義蜂鳴器 數字12 接口
const int SensorRight = 3; //右循跡紅外傳感器(P3.2 OUT1)
const int SensorLeft = 4; //左循跡紅外傳感器(P3.3 OUT2)
int SL; //左循跡紅外傳感器狀態
int SR; //右循跡紅外傳感器狀態
void setup()
{
//初始化電機驅動IO為輸出方式
pinMode(Left_motor_go,OUTPUT); // PIN 8 (PWM)
pinMode(Left_motor_back,OUTPUT); // PIN 9 (PWM)
pinMode(Right_motor_go,OUTPUT);// PIN 10 (PWM)
pinMode(Right_motor_back,OUTPUT);// PIN 11 (PWM)
pinMode(key,INPUT);//定義按鍵接口為輸入接口
pinMode(beep,OUTPUT);
pinMode(SensorRight, INPUT); //定義右循跡紅外傳感器為輸入
pinMode(SensorLeft, INPUT); //定義左循跡紅外傳感器為輸入
}
-----------------------------------------------------------
紅外功能：
#include <IRremote.h>//包含紅外庫
int RECV_PIN = A4;//端口聲明
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;//結構聲明
int on = 0;//標志位
unsigned long last = millis();
long run_car = 0x00FF18E7;//按鍵2
long back_car = 0x00FF4AB5;//按鍵8
long left_car = 0x00FF10EF;//按鍵4
long right_car = 0x00FF5AA5;//按鍵6
long stop_car = 0x00FF38C7;//按鍵5
long left_turn = 0x00ff30CF;//按鍵1
long right_turn = 0x00FF7A85;//按鍵3
//==============================
int Left_motor_back=8; //左電機后退(IN1)
int Left_motor_go=9; //左電機前進(IN2)
int Right_motor_go=10; // 右電機前進(IN3)
int Right_motor_back=11; // 右電機后退(IN4)
void setup()
{
//初始化電機驅動IO為輸出方式
pinMode(Left_motor_go,OUTPUT); // PIN 8 (PWM)
pinMode(Left_motor_back,OUTPUT); // PIN 9 (PWM)
pinMode(Right_motor_go,OUTPUT);// PIN 10 (PWM)
pinMode(Right_motor_back,OUTPUT);// PIN 11 (PWM)
pinMode(13, OUTPUT);////端口模式，輸出
Serial.begin(9600); //波特率9600
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
}
void run() // 前進
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
//analogWrite(Right_motor_go,200);//PWM比例0~255調速，左右輪差異略增減
//analogWrite(Right_motor_back,0);
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH); // 左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
//analogWrite(Left_motor_go,200);//PWM比例0~255調速，左右輪差異略增減
//analogWrite(Left_motor_back,0);
//delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void brake() //剎車，停車
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW);
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
digitalWrite(Left_motor_go,LOW);
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
//delay(time * 100);//執行時間，可以調整
}
void left() //左轉(左輪不動，右輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
//analogWrite(Right_motor_go,200);
//analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左輪不動
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
//analogWrite(Left_motor_go,0);
//analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
//delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void spin_left() //左轉(左輪后退，右輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,HIGH); // 右電機前進
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
//analogWrite(Right_motor_go,200);
//analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左輪后退
digitalWrite(Left_motor_back,HIGH);
//analogWrite(Left_motor_go,0);
//analogWrite(Left_motor_back,200);//PWM比例0~255調速
//delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void right() //右轉(右輪不動，左輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右電機不動
digitalWrite(Right_motor_back,LOW);
//analogWrite(Right_motor_go,0);
//analogWrite(Right_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH);//左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
//analogWrite(Left_motor_go,200);
//analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
//delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void spin_right() //右轉(右輪后退，左輪前進)
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右電機后退
digitalWrite(Right_motor_back,HIGH);
//analogWrite(Right_motor_go,0);
//analogWrite(Right_motor_back,200);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,HIGH);//左電機前進
digitalWrite(Left_motor_back,LOW);
//analogWrite(Left_motor_go,200);
//analogWrite(Left_motor_back,0);//PWM比例0~255調速
//delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void back() //后退
{
digitalWrite(Right_motor_go,LOW); //右輪后退
digitalWrite(Right_motor_back,HIGH);
//analogWrite(Right_motor_go,0);
//analogWrite(Right_motor_back,150);//PWM比例0~255調速
digitalWrite(Left_motor_go,LOW); //左輪后退
digitalWrite(Left_motor_back,HIGH);
//analogWrite(Left_motor_go,0);
//analogWrite(Left_motor_back,150);//PWM比例0~255調速
//delay(time * 100); //執行時間，可以調整
}
void dump(decode_results *results)
{
int count = results->rawlen;
if (results->decode_type == UNKNOWN)
{
//Serial.println("Could not decode message");
brake();
}
void loop()
{
if (irrecv.decode(&results)) //調用庫函數：解碼
{
// If it's been at least 1/4 second since the last
// IR received, toggle the relay
if (millis() - last > 250) //確定接收到信號
{
on = !on;//標志位置反
digitalWrite(13, on ? HIGH : LOW);//板子上接收到信號閃爍一下led
dump(&results);//解碼紅外信號
}
if (results.value == run_car )//按鍵2
run();//前進
if (results.value == back_car )//按鍵8
back();//后退
if (results.value == left_car )//按鍵4
left();//左轉
if (results.value == right_car )//按鍵6
right();//右轉
if (results.value == stop_car )//按鍵5
brake();//停車
if (results.value == left_turn )//按鍵1
spin_left();//左旋轉
if (results.value == right_turn )//按鍵3
spin_right();//右旋轉
last = millis();
irrecv.resume(); // Receive the next value
}
}
可以發現：只要在前后左右的實現功能上加入控制信號，利用IF或者swich等選擇實現程序的跳轉
燒錄：將線連接起來，利用軟件考入即可
七， 檢驗小車完成質量
小車不足：
在運行中出現很多不良動作
1 小車左右方向轉動不平衡，這與很多因素有關難以避免
2 小車對於一些障礙物無法判別：透明的，過低的，左右死角的
3 沒有預測，當速度調整過快的時候，會出現反應不過來的現象
實踐總結:
1 通過本次實踐，不僅在考驗我們動手能力的同時，還能提高我們對於代碼作用驅動具體行動的方式的了解
2 學習的方式的多樣化理解：紙上得來終覺淺，很多東西不一定要通過看書來了解的，動手同樣是一種不可或缺的方式
3 能力提升的表現：理解能力，學習能力，動手能力等等多種能力的提升是不言而喻的，這在以后對我們的學習與生活都是很好的教材與鋪墊
4 沒有最好只有更好的意識：精益求精是我們不斷超越自己的指導思想，小車的不足之處對於我們或許也是一種不可缺少的動力吧