三天让车跑起来！stm32寻迹车——第三天：如何让车跑得更好？

声明在前：本系列以程序设计为主，适用于刚学会32，想完成一个基本项目却不知道怎么上手的小伙伴。想学习硬件方面如：电路、画板等内容的朋友请不要在本系列耽误您的时间，关闭即可。

经过 第一天.与第二天.的基础内容讲解，本系列终于迎来了最后一期：避障、磁铁、停车元素的方案设计，以及——如何让车跑得更好？

避障元素：

原理

首选红外模块/光电对管。简单朴实不枯燥，又不像超声波花里胡哨。
左图为在第一期中，说到过一个平价版的红外模块；右图为光电对管（圆柱体，长得像个小号手电筒）：

装车的时候只要让他们都朝前就能充当避障的传感器：（光电对管的距离更远一些，但速度没达到一定程度的话，没必要那么远就作出响应）
光电对管的用法和红外模块几乎是相同的：）

在没有障碍物的时候，红外模块返回值为“黑色”；当障碍进入检测范围时，返回值为“白”，而程序就对其返回值作出响应，这便是红外避障的原理。所以，如果用红外避障的话，障碍物不能是黑色，否则返回值永远都是“黑色”。
原理讲完，接下来我们看看程序：

方案一：if else

最直接的方法就是用if else语句：

初始化balabala
while(1){
	if(有障碍){
		避障();}
	else {
		Run();}
}

方案二：外部中断

外部中断，就是当特定引脚发生改变的时候，触发中断。
我们可以把连避障的引脚设置为外部中断，上升沿或下降沿触发，这里就不细讲了，感兴趣的可以自己回去研究

避障程序

其实无论是用if else 还是外部中断，我们都希望把“避障”作为一个突发事件来优先处理的。避障程序该怎么写呢？
推荐一种最简单直接的方法：固定路线，最多分一下往左还是往右拐出两种情况：
即：（右转为例）

void Avoid(){
	右转2S——怎么转在昨天文末写了，就不在这里浪费空间了
	左转2s
}

这就是最基本的固定程序避障方案，但是在实际上，这种写法可能会产生以下几种结果：

1. 正常拐出，正常回归
2. 拐出不及时
3. 回归时车前进方向与赛道夹角过大
4. 拐出不及时，回归角度又过大

第一种自然是我们最希望发生的，但是理想往往都只能是理想；
** 都包含一个问题：拐弯异常。**

拐出不及时

我们可以适当增加拐出的角度与速度：(向右拐出，TIM4通道一连左电机，通道二连右电机)

TIM4->CCR1 = 56000
TIM4->CCR2 = 36000
High_Set = 右转大角度
delay_s(1.5)

回归角太大：

我们可以适当减缓回归时的角度与速度：(向左回归，TIM4通道一连左电机，通道二连右电机)

TIM4->CCR1 = 36000
TIM4->CCR2 = 48000
High_Set = 左转小角度
delay_s(2.5)

通过以上方法，若是能让车的避障曲线达到这种效果是比较稳妥的：
（不排除有厉害的小伙伴能做到闪现的可能性）

除非速度快到每秒三四米，不要把检测距离提得太高，否则就是纯粹给别人找机会超越自己了。

磁铁检测：

磁铁检测同样提供两种方案：

独立电路

电路如图：纽扣电池提供电源，干簧管为开关，唯一的用电器是蜂鸣器

这样就能够在周围有磁铁的时候直接触发了。
一般的干簧管都是没有磁场的时候断开，有磁场的时候闭合。而且还需要讲究放置方向的，如果可以的话，最好能多准备一些，在车上多装几个，互相垂直放置，再多留几个备用。（这是放在底盘的，想支出去也没问题）

因为干簧管本身比较娇贵，又特别小，如果一不小心没拿住掉地上了就不用找了：一是找不到，二是就算找到了十有八九也摔坏了。。。所以建议多准备一些留着备用。毕竟单独的干簧管非常便宜。

干簧管模块

第一次感受到了鼠绘的艰辛，画出来这玩意我能吹一年

这是我曾用过的一种干簧管模块，在没有检测到磁铁时，返回值是0；在检测到磁铁时，返回值是1.。既然返回值只有0和1的分别，那用法就跟红外模块基本无二——或者说这都是一类的模块。
我们只需要把一个引脚初始化为输入后不断读取它的电平值就好了。
然后另一个引脚设为输出，连接蜂鸣器；甚至有想法的同学可以放一块屏幕+MP3播放器，当检测到磁铁的时候，来个互动。
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我记得我学长当时做这个同样的比赛的时候，车上就是有一块彩屏，还有MP3播放器，每检测到磁铁或避障等元素就放个笑脸，还放不同的音乐，车跑得又比其他所有人都快，真是，节目效果拉满：） 这一点我还是远远不如当时的学长的。不过我们的车属于重量级寻迹车。大概是什么感觉？就像掠夺者，无法阻挡：）同样是寻迹车，一旦跟别的组的不小心接触了，一定是其他组的被我们的车撞飞或碾过，对，撞飞或碾过：）又撞不过，又追不上，节目效果同样爆炸：）

（给你们看下掠夺者，自行体会）

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注：蜂鸣器是分有源跟无源的，这一点各位就根据需要自行决定选择哪一种好了。

停车线：

我们再来回顾一下赛道：

我们看到：停车线比赛道线要粗一些，这就为我们的检测提供了极大的便利：我们可以再安置一个不和寻迹模块在同一水平线上的红外模块，让这个点到寻迹模块线的距离，小于停车线宽度，大于赛道线宽度就好。

然后让这个额外的电感和五个寻迹的一部分全都为“黑”时，立刻停车，PWMAB=0，舵机复位。
不过要注意的是：停车线和十字线都有可能触发停车条件，尤其是当停车线不够宽甚至本就跟赛道线一样宽的时候，更容易增加误判的几率，导致十字线停车。
对于这种情况，要考虑到停车线是否有别的条件，比如多条横线作为停车线时，可以用计数的方式，当计数达到一定数量，就停车；或者是停车线上有磁铁，这就要用干簧管模块+计数了——还有赛道上的磁铁呢等等等等，各位见招拆招即可。

接下来，终于到了最重要的一点：

如何让车跑得更好？

调车

实践出真知，斗争长才干。只有多调车，才能找到最适合于这辆车的PWM、舵机角度。有用到编码器的还有一组或多组pid，或者有实力的使用比pid更高级的模型控制方法等等，除非它能自己学习，当然学习也不是万能的，而且会学习的前提是有大量的数据积累。所以，还是要调车，调车，再调车。

弯道

高手过招，弯道超车。真正厉害的赛车手都是在弯道超过了对手——真正厉害的车不是直线快，而是过弯不减速。最能直接反映一辆车调得好不好的，就是弯道。

• 首先舵机的角度是最重要的，找到合适的档位时，转弯就不再是问题
• 其次就是电机，当转弯时，若车模本身没有机械差速，我们可以用程序来控制它，让他在转弯的时候有个主动的差速以辅助转弯。虽然这个系列用的赛道非常简单，可能用不上，但是实际情况可能会是下面这种友好的画面：）

第一个直角弯和平滑直角弯的区别就会难住不少人，更何况后面的弯道了。如有雷同，不胜荣幸/斜眼笑
说实话如果明年是我出题，我倒挺想用这个的/doge

直线加速

质量上乘的赛车不光要足够灵活，兼顾速度才是最重要的。放着好好的直线不加速，难道等着被超越吗？
直线加速的方案很简单，最基本的就是11011的时候加速。虽然有可能发生出赛道的情况，但这不就来了？

出赛道怎么办？保持上一个状态！

出赛道是很正常的事情，谁还没出个道了/doge。不过就算真出道了也不要怕，我们还有机会，先看图：

虽然它拐弯不及时，虽然它出道了，虽然它现在是11111，虽然程序里没有写这种情况怎么办。但是没事，它出道之前的状态是 01111，即左转大角度。那么，最直接的保持上一个状态的写法就是：

if(01111){
	左转大角度
	if(11111){
	左转大角度}}
else if(10111){
	左转小角度
	if(11111){
	左转小角度)
else if...
}

这就是最简单的保持上一个状态的方案，如此便能在发生意外的情况下力挽狂澜。

再加一对或两对电感

同为寻迹车，只有两个电感的和五个的肯定不一样。单论排列组合的话，双电感的组合多少，五电感的组合又是多少？每多考虑到一种情况，跑得稳-跑得快的几率就越大。
虽然我一直在用的都是一整块五电感的模块，完整的模块带来的好处也很多，但是，它也是限制我们的因素。因为它的左右宽度是限定的，只能检测到一小块范围，如果我们再在其两边各加一个，或者在车身、车尾等，检测到的情况就更多了，车对赛道的判断力就更强了。

调车！依然是调车

在第一期中写的Run函数只有5个条件，但很明显它是远远不够的，在实际开始跑车的时候，经常会发生除了这五个情况以外的事情，就比如刚刚说的出赛道，还有停车，总不能全都放到else 里面做相同处理吧，所以剩下的判断条件就需要各位在调车的时候自己完善了。

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到此为止，这个短篇系列就算是完结了。本系列只是为各位刚刚入门32的同学提供一个思考的方向，至于32，甚至嵌入式本身仍需要各位亲自深耕，而且32也不是三天就能精通的。而通过这三天的文章，如果大概知晓了一个工程从0到逐渐完善是怎样一个过程，就足够了：）若是您能从中吸取到了什么经验，并以此让您的车跑得更快更稳，那真是我的荣幸。
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我是康.，希望做一名能够帮助到各位的博主！除了这个短篇系列，我也在持续更新学Python的系列，欢迎感兴趣的小伙伴关注我的频道！在Python更新完后，根据时间安排，我会再开机器学习或者算法系列，随时欢迎各位与我共同学习，一起进步！