智能小车实践教程

技术2022-07-16 97

前言

先前做了一个外包app关于google的blockly二次开发，文见Android 基于Android blockly和蓝牙通信的机器人编程APP，于是乎对于硬件方面也产生了一些兴趣，自己实现了软件，但是硬件还不太懂，于是乎开始学习研究一下硬件方面的知识，也打算自己做一个智能小车。

如果你也是个软件开发者，也希望自己多少能懂一点硬件知识，软硬兼修的话，可以跟着我一起也来制作一个智能小车。期间会遇到很多硬件相关的术语或者专有名词，优秀的你，肯定会不懂就查不懂就学的，这是最重要的过程。

先上图

需要实现的功能

1、蓝牙控制小车的行进 2、小车的速度可调 3、超声波避障 4、循迹

准备硬件材料

我这里花了点时间把之前的采购清单整理了一下，我当时找了很多家店，那家的比较便宜，分享给大家，不是打广告，只是为了让大家省点钱。（当时前后购买了好几次，运费给了不少，这里大家可以一次性买清）

1、红外循迹传感器 4个 [https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=43751274135&_u=aldqfnla542] 2、BLE蓝牙hc-08（带引脚）[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=36426439097&_u=aldqfnl3d00] 3、arduino uno [https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=525462013769&_u=aldqfnl5f3a] 4、智能小车底盘及其轮子 [https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=43735291557&_u=aldqfnl41dc] 5、L298n电机驱动模块[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521709080904&_u=aldqfnl6aaa] 6、超声波测距模块[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=555002408091&_u=aldqfnlb0d6] 7、杜邦线 10cm 20cm 30cm 和母对母母对公公对公每样一排40根 [https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=546979596255&_u=aldqfnla016] 8、18950电池盒[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521746780501&_u=aldqfnl8b94] 9、铜柱各类长短带头的不带头的都来个10根吧[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=558741728111&_u=aldqfnl0dc7] 10、螺丝螺帽若干多数是3mm的其他的也可以买点 15根+吧[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521771839187&_u=aldqfnl2beb] 11、螺丝刀[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521703689593&_u=aldqfnlead1] 12、mini面包板[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521761502825&_u=aldqfnl6f02] 13、黑色电工胶带[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521702965521&_u=aldqfnle13c] 14、sg90舵机[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=43792233123&_u=aldqfnl3bf5] 15、hr-sr04超声波模块支架[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521750109177&_u=aldqfnlf46b] 16、小电钻（可选）[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5b4e2e8dE025fh&id=521708346105&_u=aldqfnlac59] 17、充电电池18650 3.7v 2只（我这里是神火，较贵，可买其他的注意:3.7v的普通超市是没有的，不是一般的7号或者5号电池）[https://item.jd.com/5171888.html] 18、充电器[https://item.jd.com/4284307.html]

组装小车

成型图：（多图预警！！！）

1、首先按照小车的说明书把小车的马达和轮子都依次装上去，如图 2、然后把买来的杜邦线，可以直接拔掉接头，露出线 3、然后接线，左边两排的马达会有连接，右边两排的马达会有连接。注意，这里我们先按照如图所示的方法接线。 4、第一层底盘底部装上3个循迹用的红外传感器，依次排列，9根线装上之后，第一层底盘的东西就装的差不多了如图

5、第二层底盘上部，装上电池盒

6、第二层底盘上部，装上舵机。这里使用到了，舵机支架和舵机，有点不太好装，耐心一点

7、把两层底盘合并起来，OK，大功告成！！！！鼓掌👏 最终如图

ps: 这样一次性装好，可以避免多次的拆装底盘（我就是拆了好多次，好费神）

小车启动

小车装好了，激动了一会儿，但是还不能动，现在就要让它能跑起来跑起来的话，我们需要使用：电机驱动、电池、arduino的板子

先简单介绍一下电机驱动：

电机1接口 out1 out2 和电机2接口out3 out4用于和马达的交互，原理就是，给马达的高低电平的不同，使得马达往前转动还是往后转动供电正极：可接受5-12v的电压，和电池盒接在一起，两个3.7v的电池7.4伏，够用地线：和电池盒的地线、arduino的地线连在一起5v：连接arduino的电源线ENA、ENB：调速用的，默认情况下，有个盖子，盖起来的，相当于直接连接，满压5v就代表全速。后面会接arduino的pwm接口，来调速 -In1~4: 接在arduino上

接入如图：

1、把马达对应的 4个线接入到电机的out1 out2 out3 out4口，注意对照一下前面接线的颜色，顺序暂时可是弄成跟我的一样（因为后面arduino的代码里面要一致）

2、连接电池盒与电机（一般我们认为红色是电源、黑色为地线），连接arduino与电机

3、连接电机的in1-4口和arduino的19、18、17、16（有人问是哪里，A0~A5其实分别对应的是14-19）

连接好，装上电池，接下来解释，写arduino的程序了

1、去官网下载编译器

2、通过电源接口连接到电脑连接成功之后就有自己板子的信息了，如果没有的话，去网上查一下，下载对应操作系统的arduino的驱动就好

3、代码这里我们就简单的让小车循环前后左右动。

#include <Servo.h> //定义五中运动状态 #define STOP 0 #define FORWARD 1 #define BACKWARD 2 #define TURNLEFT 3 #define TURNRIGHT 4 //定义需要用到的引脚 int leftMotor1 = 16; int leftMotor2 = 17; int rightMotor1 = 18; int rightMotor2 = 19; void setup() { // put your setup code here, to run once: //设置控制电机的引脚为输出状态 pinMode(leftMotor1, OUTPUT); pinMode(leftMotor2, OUTPUT); pinMode(rightMotor1, OUTPUT); pinMode(rightMotor2, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: int cmd; for(cmd=0;cmd<5;cmd++)//依次执行向前、向后、向左、想有、停止四个运动状态 { motorRun(cmd); delay(2000);//每个命令执行2s } } //运动控制函数 void motorRun(int cmd) { switch(cmd){ case FORWARD: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); break; case BACKWARD: digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); break; case TURNLEFT: digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); break; case TURNRIGHT: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); break; default: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } }

OK，不出意外的话，你的小车也可以动起来啦！！！！鼓掌👏

代码解析：

case FORWARD: digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); break;

可以看到前进的时候，我们把引脚leftMotor1设置为了低电压，leftMotor2设置为了高电压

有人会问为啥从图上看，为啥两个马达的高低电压不同，却是相同的方向。那是因为，这两个马达是这样放的。

如果是你把后面那个摆成跟前面那个一样，后面的下上就变成了上下，其实上下的高低电压就一致了。所以，前后轮的转动方向就一致了（这里根据我们的接线方法我们是前进，如果说接线方法不同或者接反了，可以把代码里面的LOW和HIGH进行互换）

转弯：我们这里的行为方式是跟坦克类似的，因为我们没有转向轮。如果想要左转，就是左边轮子向后，右边轮子向前。这样的话会是，原地的左转；如果想要，向左转弯，保持前进的话，就应该是，左边保持低速前进，右边保持高速前进；如果想要调整原地转动的速率和转幅，可以调整左轮的速度和右轮的速度差值来实现。后面的蓝牙小车调速会讲到。右转也是同理。

蓝牙小车

接线方法：

TX：接Arduino UNO开发板”RX”引脚 RX：接Arduino UNO开发板”TX”引脚 GND：接Arduino UNO开发板”GND”引脚 VCC：接Arduino UNO开发板”5V”或”3.3V”引脚

这里，我们使用到了调速功能，因为前面说到我们如果想要前进转弯，就需要设置左右两排轮子不同的速度来实现。这里需要电机驱动接入ENA ENB的引脚接口到arduino的PWM接口（arduino上面的引脚号码前有~的就是PWM接口，这里我们使用5、6）。

写入代码注意！：

我们这里如果接入了蓝牙的RXD、TXD的时候，如果想要连接arduino和电脑进行代码写入，是不行的。因为，如果蓝牙占用了RXD和TXD，没有办法写入了。拔掉一个，然后就可以了。

代码：

代码解析：

这里我们为了可以直接使用我自己的app，所以把指令直接定义为了和我app里面一样的。APP下载地址一共有9个指令，这里的app里面对于小车行进做了两种操作。一种是上下左右停，一种是摇杆（其实就是上下左右左上右上左下右下）。如图：

analogWrite(leftPWM, value); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value);

是左右两边轮子的调速代码

默认我们的对于PWM写入的最大速度值为255，按道理区间为1-255，但是，经过测试发现（根据不同电池情况），如果低于一定值的，就带不动马达转动了（我这里大约是100左右，如果电池没电了可能最小值更高）

原地左转

} else if (cmd == LEFT) { Serial.println("left"); analogWrite(leftPWM, value - 90); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value - 70); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH);

这里我的左转，我不想让它原地的转动的转幅太大，所以我调小了两边的转速

左前 } else if (cmd == LEFT_UP) { analogWrite(leftPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("LEFT_UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW);

这里，你会发现“左前”，其实代码是在“前进”的代码基础上加了一句调速代码，如我们先前所说，我们要保持前进的同时转弯，就需要向前，并且减速左边的轮子，就可以实现了。

ok，写入了代码，接好RX TX线，装上电池，就可以运行了。蓝牙的蓝色的灯也会亮起来。

这时候，可以使用下载好的app来连接蓝牙小车了。连接成功之后，就可以通过控制界面的两种控制方式来控制我们的小车啦！！！不出意外的话，鼓掌👏！！

超声波避障

超神波避障的主要原理：利用超声波测距传感器测量小车与障碍之间的距离，小于一定值的时候就停下，然后利用舵机来改变超声波传感器的方向继续测距，如果哪边没有障碍，就往哪边转向来避开障碍，然后再前进。

我们这里需要用到的就是舵机和超声波传感器（及其支架）。舵机，之前装底盘的时候就装上去了，如果那时候没有装的话，现在要装的话就比较困难了。

插线：

超声波有4个引脚，vcc、trig、echo、gnd，vcc和gnd插到arduino上，但是，现在来看，arduino上面已经没有足够的 vcc和gnd的引脚口了，所以，我们要利用 mini面包板来扩展一些。

扩展原理：这样连接的话，一竖排都是相当于是vcc或者gnd线的接口。

trig和echo分别接到arduino的“8、7”号引脚上面(“Trig”引脚控制超声波发出声波，对应int outputPin=8; “Echo”引脚反应接收到返回声波，对应int inputPin=7;)。大致原理就是发送一个超声波，然后接受一个超声波，然后通过时间来算得距离

舵机一般为三根线：灰色——GND，红色——VCC，橙色——控制信号。因此我们将灰色色线接到GND，红色线接到“+5V”引脚，橙色线接到“9”号引脚

代码：

#include <Servo.h> //定义五中运动状态 String STOP = "D105FFFF"; String UP = "D101FFFF"; String DOWN = "D102FFFF"; String LEFT = "D103FFFF"; String RIGHT = "D104FFFF"; String LEFT_UP = "D111FFFF"; String LEFT_DOWN = "D112FFFF"; String RIGHT_UP = "D113FFFF"; String RIGHT_DOWN = "D114FFFF"; #define BIZHANG_START "D301FFFF" #define BIZHANG_END "D302FFFF" #define PIN_SERVO 9 //舵机信号控制引脚 //定义需要用到的引脚 int leftMotor1 = 16; int leftMotor2 = 17; int rightMotor1 = 18; int rightMotor2 = 19; int leftPWM = 5; int rightPWM = 6; int inputPin = 7; // 定义超声波信号接收接口 int outputPin = 8; // 定义超声波信号发出接口 Servo myServo; //舵机 String lastCmd; String comdata = ""; void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); //舵机引脚初始化 myServo.attach(PIN_SERVO); //设置控制电机的引脚为输出状态 pinMode(leftMotor1, OUTPUT); pinMode(leftMotor2, OUTPUT); pinMode(rightMotor1, OUTPUT); pinMode(rightMotor2, OUTPUT); //超声波控制引脚初始化 pinMode(inputPin, INPUT); pinMode(outputPin, OUTPUT); //调速 pinMode(leftPWM, OUTPUT); pinMode(rightPWM, OUTPUT); } void loop() { while (Serial.available() > 0) { int i = Serial.read(); char c = char(i); comdata += c; //每次读一个char字符，并相加 delay(2); } if (comdata.length() > 0) { Serial.println(comdata); //打印接收到的字符 if (comdata == BIZHANG_START) { avoidance(); } else if (comdata == BIZHANG_END) { motorRun(STOP, 250); } else { motorRun(comdata, 250); } lastCmd = comdata; comdata = ""; } else { if (lastCmd == BIZHANG_START) { Serial.println("现在是避障"); avoidance(); } } } void avoidance() { int pos; int dis[3];//距离 motorRun(UP, 255); myServo.write(90); dis[1] = getDistance(); //中间 Serial.println("mid dis:" + dis[1]); if (dis[1] < 30) { motorRun(DOWN,255); delay(300); motorRun(STOP, 0); for (pos = 90; pos <= 150; pos += 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position } dis[2] = getDistance(); //左边 Serial.println("left dis:" + dis[2]); for (pos = 150; pos >= 30; pos -= 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position if (pos == 90) dis[1] = getDistance(); //中间 Serial.println("mid dis:" + dis[1]); } dis[0] = getDistance(); //右边 Serial.println("right dis:" + dis[0]); for (pos = 30; pos <= 90; pos += 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position } if (dis[0] < dis[2]) //右边距离障碍的距离比左边近 { //左转 motorRun(LEFT, 250); delay(500); } else //右边距离障碍的距离比左边远 { //右转 motorRun(RIGHT, 250); delay(500); } } } int getDistance() { digitalWrite(outputPin, LOW); // 使发出发出超声波信号接口低电平2μs delayMicroseconds(2); digitalWrite(outputPin, HIGH); // 使发出发出超声波信号接口高电平10μs，这里是至少10μs delayMicroseconds(10); digitalWrite(outputPin, LOW); // 保持发出超声波信号接口低电平 int distance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 读出脉冲时间 distance = distance / 58; // 将脉冲时间转化为距离（单位：厘米） Serial.println("distance:" + distance); //输出距离值 if (distance >= 50) { //如果距离小于50厘米返回数据 return 50; }//如果距离小于50厘米 else return distance; } //运动控制函数 void motorRun(String cmd, int value) { analogWrite(leftPWM, value); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value); if (cmd == UP) { Serial.println("UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == DOWN) { Serial.println("DOWN"); digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else if (cmd == LEFT) { Serial.println("left"); analogWrite(leftPWM, value - 90); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value - 70); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else if (cmd == RIGHT) { Serial.println("right"); analogWrite(leftPWM, value - 70); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value - 90); digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == LEFT_UP) { analogWrite(leftPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("LEFT_UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == LEFT_DOWN) { Serial.println("LEFT_DOWN"); analogWrite(leftPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else if (cmd == RIGHT_UP) { analogWrite(rightPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("RIGHT_UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == RIGHT_DOWN) { analogWrite(rightPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("RIGHT_DOWN"); digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else { Serial.println("stop"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } }

代码解析：

超声波：

采用Trig引脚触发，给至少10us的高电平脉冲信号模块自动发送8个40kHz的方波，自动检测是否有信号返回有信号返回，通过Echo引脚输出一个高电平脉冲，高电平脉冲持续的时间就是超声波从发射到反射返回的时间。距离=(高电平脉冲时间*340)/2。（声音在空气中传播速度为340m/s）

超声波发出引脚“Trig”为高时对外发出超声波，为保证发出10μs声波，因此在发送之前需要将该引脚拉低，并给他一定反应时间。

digitalWrite(outputPin, LOW); // 使发出发出超声波信号接口低电平2μs delayMicroseconds(2);

之后发送10μs超声波

digitalWrite(outputPin, HIGH); // 使发出发出超声波信号接口高电平10μs，这里是至少10μs

声波发送之后禁止其继续发送，同时开始检测是否反射回来的声波

digitalWrite(outputPin, LOW); // 保持发出超声波信号接口低电平 int distance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 读出脉冲时间

pulseIn()单位为微秒，声速344m/s，所以距离cm=344100/1000000pulseIn()/2约等于pulseIn()/58.0 distance= distance/58; // 将脉冲时间转化为距离（单位：厘米）

超声波模块工作受物体表面反射程度影响，并且在传播过程中信号强度容易衰减，因此该模块适用的检测距离有限，一般在50cm以内相对正确，而且我们在避障时不需要检测太远的距离，因此超过50cm以上的都按50cm计算

舵机：

dis[1] = getDistance(); //中间 Serial.println("mid dis:" + dis[1]); if (dis[1] < 30) { motorRun(DOWN,255); delay(300); motorRun(STOP, 0); for (pos = 90; pos <= 150; pos += 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position } dis[2] = getDistance(); //左边 Serial.println("left dis:" + dis[2]); for (pos = 150; pos >= 30; pos -= 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position if (pos == 90) dis[1] = getDistance(); //中间 Serial.println("mid dis:" + dis[1]); } dis[0] = getDistance(); //右边 Serial.println("right dis:" + dis[0]); for (pos = 30; pos <= 90; pos += 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position } if (dis[0] < dis[2]) //右边距离障碍的距离比左边近 { //左转 motorRun(LEFT, 250); delay(500); } else //右边距离障碍的距离比左边远 { //右转 motorRun(RIGHT, 250); delay(500); }

先获取中间时候的距离，小于30之后停下。向左边转60度左右，然后到达最左边的时候，获取左边的距离，然后转动到中间获取中间的距离，然后转动到右边，获取右边的距离。比较左右边距离，哪边长小车就往哪边转动，然后继续向前。

ok，如果线接好了、代码录入了，装上电池就可以使用app的避障，“开始”和“结束”按钮，来运行了。不出意外，你的小车就有了简单的避障功能了。故障👏！！！

ps：利用超声波避障，总会有些不太精准的情况，比如障碍不是一个较为平整的能够被很好测算距离的情况。总之，我们追求的是过程，过程最重要嘛。

循迹

循迹的话由于循迹算法比较粗糙，有时候会有一些小问题，比如冲出黑线区域等。所以这里，简单的介绍一下。

上一下所有的代码

#include <Servo.h> //定义五中运动状态 String STOP = "D105FFFF"; String UP = "D101FFFF"; String DOWN = "D102FFFF"; String LEFT = "D103FFFF"; String RIGHT = "D104FFFF"; String LEFT_UP = "D111FFFF"; String LEFT_DOWN = "D112FFFF"; String RIGHT_UP = "D113FFFF"; String RIGHT_DOWN = "D114FFFF"; #define BIZHANG_START "D301FFFF" #define BIZHANG_END "D302FFFF" #define XUNJI_START "D201FFFF" #define XUNJI_END "D202FFFF" #define PIN_SERVO 9 //舵机信号控制引脚 //定义需要用到的引脚 int leftMotor1 = 16; int leftMotor2 = 17; int rightMotor1 = 18; int rightMotor2 = 19; int follow1 = 10; int follow2 = 11; int follow3 = 12; int leftPWM = 5; int rightPWM = 6; int inputPin = 7; // 定义超声波信号接收接口 int outputPin = 8; // 定义超声波信号发出接口 int xunjiSpeed = 170; Servo myServo; //舵机 String lastCmd; String comdata = ""; void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); //舵机引脚初始化 myServo.attach(PIN_SERVO); //设置控制电机的引脚为输出状态 pinMode(leftMotor1, OUTPUT); pinMode(leftMotor2, OUTPUT); pinMode(rightMotor1, OUTPUT); pinMode(rightMotor2, OUTPUT); //超声波控制引脚初始化 pinMode(inputPin, INPUT); pinMode(outputPin, OUTPUT); //调速 pinMode(leftPWM, OUTPUT); pinMode(rightPWM, OUTPUT); //寻迹模块引脚初始化 pinMode(follow1, INPUT); pinMode(follow2, INPUT); pinMode(follow3, INPUT); } void loop() { while (Serial.available() > 0) { int i = Serial.read(); char c = char(i); comdata += c; //每次读一个char字符，并相加 delay(2); } if (comdata.length() > 0) { Serial.println(comdata); //打印接收到的字符 if (comdata == XUNJI_START) { follow(); } else if (comdata == XUNJI_END) { motorRun(STOP, 250); } else if (comdata == BIZHANG_START) { avoidance(); } else if (comdata == BIZHANG_END) { motorRun(STOP, 250); } else { motorRun(comdata, 250); } lastCmd = comdata; comdata = ""; } else { if (lastCmd == XUNJI_START) { Serial.println("现在是循迹"); follow(); } else if (lastCmd == BIZHANG_START) { Serial.println("现在是避障"); avoidance(); } } } void follow() { int data[3]; data[0] = digitalRead(follow1); data[1] = digitalRead(follow2); data[2] = digitalRead(follow3); //data[x] == 0的时候说明检测到了黑线 if (data[0] && data[1] && data[2])//3个都检测到黑线说明走到了T字停止 { Serial.println("我stop了现在-"); motorRun(STOP, 0); } else if (!data[0] && data[1] && !data[2] ) { //中间监测到黑线就直线 Serial.println("我UP了现在-"); motorRun(UP, 100); } else if (data[0] && !data[1] && !data[2] ) { Serial.println("我LEFT了现在-"); motorRun(LEFT, 180); } else if (!data[0] && !data[1] && data[2]) { Serial.println("我RIGHT了现在-"); motorRun(RIGHT, 180); } else { motorRun(UP, 100); Serial.println("不知道干啥-"); } Serial.println("00:" + data[0]); Serial.println("---"); Serial.println("11:" + data[1]); Serial.println("---"); Serial.println("22:" + data[2]); } void avoidance() { int pos; int dis[3];//距离 motorRun(UP, xunjiSpeed); myServo.write(90); dis[1] = getDistance(); //中间 Serial.println("mid dis:" + dis[1]); if (dis[1] < 30) { motorRun(DOWN,255); delay(300); motorRun(STOP, 0); for (pos = 90; pos <= 150; pos += 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position } dis[2] = getDistance(); //左边 Serial.println("left dis:" + dis[2]); for (pos = 150; pos >= 30; pos -= 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position if (pos == 90) dis[1] = getDistance(); //中间 Serial.println("mid dis:" + dis[1]); } dis[0] = getDistance(); //右边 Serial.println("right dis:" + dis[0]); for (pos = 30; pos <= 90; pos += 1) { myServo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' delay(10); // waits 15ms for the servo to reach the position } if (dis[0] < dis[2]) //右边距离障碍的距离比左边近 { //左转 motorRun(LEFT, 250); delay(500); } else //右边距离障碍的距离比左边远 { //右转 motorRun(RIGHT, 250); delay(500); } } } int getDistance() { digitalWrite(outputPin, LOW); // 使发出发出超声波信号接口低电平2μs delayMicroseconds(2); digitalWrite(outputPin, HIGH); // 使发出发出超声波信号接口高电平10μs，这里是至少10μs delayMicroseconds(10); digitalWrite(outputPin, LOW); // 保持发出超声波信号接口低电平 int distance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 读出脉冲时间 distance = distance / 58; // 将脉冲时间转化为距离（单位：厘米） Serial.println("distance:" + distance); //输出距离值 if (distance >= 50) { //如果距离小于50厘米返回数据 return 50; }//如果距离小于50厘米 else return distance; } //运动控制函数 void motorRun(String cmd, int value) { analogWrite(leftPWM, value); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value); if (cmd == UP) { Serial.println("UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == DOWN) { Serial.println("DOWN"); digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else if (cmd == LEFT) { Serial.println("left"); analogWrite(leftPWM, value - 90); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value - 70); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else if (cmd == RIGHT) { Serial.println("right"); analogWrite(leftPWM, value - 70); //设置PWM输出，即设置速度 analogWrite(rightPWM, value - 90); digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == LEFT_UP) { analogWrite(leftPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("LEFT_UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == LEFT_DOWN) { Serial.println("LEFT_DOWN"); analogWrite(leftPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else if (cmd == RIGHT_UP) { analogWrite(rightPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("RIGHT_UP"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, HIGH); digitalWrite(rightMotor1, HIGH); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } else if (cmd == RIGHT_DOWN) { analogWrite(rightPWM, value - 150); //设置PWM输出，即设置速度 Serial.println("RIGHT_DOWN"); digitalWrite(leftMotor1, HIGH); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, HIGH); } else { Serial.println("stop"); digitalWrite(leftMotor1, LOW); digitalWrite(leftMotor2, LOW); digitalWrite(rightMotor1, LOW); digitalWrite(rightMotor2, LOW); } }

循迹模块的接线，也比较简单，增加了10，11，12号引脚的接入，和蓝牙控制命令 #define XUNJI_START "D201FFFF" #define XUNJI_END "D202FFFF"

这里可以看到3个循迹的模块，一共9根线，其中每个模块的一个input线就接到arduino对应的引脚号上面，其余的就是电源和地线，接到面包板上面（面包板之前已经讲过原理，不懂的自己查一下）

最后循迹的线可以自己定一下，反正重点就是个T字

完结

ok! 大功告成 😬

PS:

有些人买的蓝牙型号不一致，只要是BLE就行。不过如果有些CharacteristicSerial不一致的话，需要修改一下修改地址

public static final String UUID_SERVICE = “0000ffe0-0000-1000-8000-00805f9b34fb”; public static final String UUID_INDICATE = “0000000-0000-0000-8000-00805f9b0000”; public static final String UUID_NOTIFY = “0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb”; public static final String UUID_WRITE = “0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb”; public static final String UUID_READ = “3f3e3d3c-3b3a-3938-3736-353433323130”;

里面就有对应的一些特征序列号。如果不知道的话，卖家那里问问，或者手上一些软件可以查看（连上蓝牙，手机上来看特征序列号）

主要就是READ，WRITE，NOTIFY这几个

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