L298N驱动小车+红外循迹+蓝牙控制

学习视频：https://www.youtube.com/watch?v=Da4HY7HZ6h0

循迹模块

  在此我们使用循迹模块TCRT5000，该模块体积小，灵敏度较高，还可以通过转动上面的电位器来调节检测范围。 

 

模块特色：

1、采用TCRT5000红外反射传感器 
2、检测距离：1mm~8mm适用，焦点距离为2.5mm 
3、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。 
4、配多圈可调精密电位器调节灵敏度 
5、工作电压3.3V-5V 
6、输出形式 ：数字开关量输出（0和1） 
7、设有固定螺栓孔，方便安装 
8、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm 
9、使用宽电压LM393比较器

工作原理：

  TCRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，光敏三极管一直处于关断状态，此时模块的输出端为低电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，光敏三极管饱和，此时模块的输出端为高电平，指示二极管被点亮。

  由于黑色具有较强的吸收能力，当循迹模块发射的红外线照射到黑线时，红外线将会被黑线吸收，导致循迹模块上光敏三极管处于关闭状态，此时模块上一个LED熄灭。在没有检测到黑线时，模块上两个LED常量。

L298N驱动模块用法简介

    一般拿到一个模块之后都要去对应的官网找到它的资料包，查看其详细用法，在某宝上买的模块一般店家都有整理好的资料包，所以某宝也是一个很好的资料库，大家一定要合理运用哦~

在此我们选用的是L298N模块，该模块引脚分配如下： 

+12V：该引脚接的电压是驱动模块所能输出给电机的最大电压，一般 直接接电池。12V是由L298N芯片所能接受最大电压而定，一般介入5~12V电压。在此我们接入的电压为两节18650串联的电压，即3.7+3.7=7.4V；

GND： 在该项目中GND即为电源的负极，同时要保证Arduino开发板，驱动模块等所有模块的GND连在一起才可以正常工作。在某些复杂的项目中还需要区分数字地和模拟地，在此不做详细介绍。

+5V： L298N模块（注意不是L298N芯片）内含稳压电路（将高电压转换为低电压的电路），在模块内部将”+12V”引脚输入的电压转化为可供开发板使用的+5V电压，一般将次输出接入到开发板为开发板供电。

L298N有两路输出，所以可以控制小车前进、后退、转弯，其中： 
ENA： 代表第一路输出的电压大小。驱动模块输出电压越高，电机转速越快。 
1.当其输入为0V的时候，驱动模块输出对第一路电机输出电压为0V； 
2.当其输入为3.3V的时候，驱动模块对第一路电机输出电压为”+12V”引脚的输入电压。 
3.由于ENA输入电压的高低控制驱动对电机的输出电压，因此当我们需要对小车运动速度进行控制的时候，一般通过PWM对”ENA”引脚进行控制。

IN1/IN2：这两个引脚控制电机正反转方向。例:假如IN1输入高电平3.3V，IN2输入低电平0V，ENA为3.3V，电机正转，此时将IN1输入改为0V，IN2输入改为3.3V，其他条件不变，则电机将会反转。

OUT1/OUT2：这两个引脚分别接电机的两极。

ENB，IN3/IN4，OUT3/OUT4引脚控制第二路输出，与上述ENB，IN3/IN4，OUT3/OUT4功能相似。

驱动安装

    将准备好的驱动模块固定在小车，将从地盘电机延长出来的导线分左右两边分开，左边两个电机中每一个电机的其中一根线OUT1，另外一个接OUT2。同理，右边两个电机中每一个电机的其中一根线OUT3，另外一个接OUT4，并用螺丝刀将拧蓝色接线柱上方的螺丝拧紧。

电池座固定

    将电池固定在小车尾部，将电源的两根线链接到+12V和GND引脚，红色代表正极，接到+12V，黑色代表负极，接到GND（一般电路中默认红色为正，黑色为负），并拧紧螺丝固定。

Ardunio开发板安装

    将Arduno板子用螺丝固定在小车中部，由于小车运动中也需要对开发板供电，此时我们用两根公对公的杜邦线为其供电，红色(也可以为其他颜色)杜邦线一边插入Arduino板的”5V”引脚，一边插到L298N驱动的”+5V”引脚，黑色(也可以为其他颜色)杜邦线一边插入Arduino板的”GND”引脚，一边插到L298N驱动的”GND”引脚。 
    为控制电机的正反转，此时我们需要拿四根公对母杜邦线，将L298N驱动的IN1/IN2/IN3/IN3引脚与Arduino板的4/5/6/7号引脚对应相连，最终拼装图如下：

 
抱歉，接线有点乱，大家可以用扎带或者皮筋将其捆好固定

    至此，我们的小车基本拼装完成，接下来就要开始写程序来控制小车运动咯，有没有很激动~

Ardunio程序编写

Arduino的程序编写一般使用Arduino IDE，该软件安装比较简单，大家可以自行安装，安装成功后打开IDE，在程序里写入下述代码：

// CurieBLE - Version: Latest 


#include 
//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 = 4;
int leftMotor2 = 5;
int rightMotor1 = 6;
int rightMotor2 = 7;
int leftPWM = 9;
int rightPWM = 3;
//定义红外循迹引脚
int trac1 = 10; //从车头方向的最右边开始排序
int trac2 = 11; 
int trac3 = 12; 
int trac4 = 13; 


void setup() {
  Serial.begin(9600);  //设置串口通信
  // 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);
  pinMode(leftPWM, OUTPUT);
  pinMode(rightPWM, OUTPUT);
  //定义循迹模块
  pinMode(trac1, INPUT);
  pinMode(trac2, INPUT);
  pinMode(trac3, INPUT);
  pinMode(trac4, INPUT);
}

void loop()
{
  tracing();
}
void tracing()
{
   int data[4];
  data[0] = digitalRead(10);
  data[1] = digitalRead(11);
  data[2] = digitalRead(12);
  data[3] = digitalRead(13);

  if(data[0] && data[1] && data[2] && data[3])  //左右都没有检测到黑线
  {
    motorRun(FORWARD, 255);
  }

  if(!data[0] || !data[1])  //右边检测到黑线
  {
    motorRun(TURNRIGHT, 160);
  }

  if(!data[2] || !data[3])  //左边检测到黑线
  {
    motorRun(TURNLEFT, 100);
  }

  if(!data[0] && !data[3])  //左右都检测到黑线是停止
  {
    motorRun(STOP, 40);
    
  }

  Serial.print(data[0]);
  Serial.print("---");
  Serial.print(data[1]);
  Serial.print("---");
  Serial.print(data[2]);
  Serial.print("---");
  Serial.println(data[3]);
}

void loop2() {
  char data='1';
  int temp=0;
   if(Serial.available()>0)
  {
    char cmd = Serial.read();//读取蓝牙模块发送到串口的数据
    switch(cmd){
      case '1':
         temp=1;
         break;
      case '2':
         temp=2;
         break;
       case '3':
         temp=3;
         break;
      case '4':
         temp=4;
         break;
      case '0':
         temp=0;
         break;
            
    }
    motorRun(temp,100);

  }  
}
//运动控制函数
void motorRun(int cmd,int value)
{
  analogWrite(leftPWM, value);
  analogWrite(rightPWM, value);
  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);
  }
}