循迹小车,顾名思义就是沿着已定的线路跑的小车,循迹小车在可以代替人工进行固定地点的搬运、传递信息等…
一个循迹小车主要有以下几个模块组成:
剩下的就是在主函数中对这几个模块进行相互配合,让小车能够在红外寻迹模块的反馈下,通过PWM模块的调速,使电机驱动, 寻迹小车的大体运作过程就是这样,接下来详细说明一下几个模块的配合。
电机驱动模块是L293D,只要将相应接口使用杜邦线连接在单片机上,再由程序控制相应接口的电平高低,就可以控制俩个电机的转动,实现小车前进、后退、左转、右转等动作。
如下是电机驱动模块头文件,利用六根杜邦线连接电机与单片机,控制相应引脚的电平输出就可以控制电机的转动。
sbit L_back = P1^2; //为1 左电机反转
sbit L_advance = P1^3; //为1 左电机正转
sbit R_advance = P1^6; //为1 右电机正转
sbit R_back = P1^7; //为1 右电机反转
sbit L_en = P1^4; //为1 左电机使能
sbit R_en = P1^5; //为1 右电机使能
#define Left_forward() L_back=0,L_advance=1
#define Left_back() L_back=1,L_advance=0
#define Left_stop() L_back=0,L_advance=0
#define Left_en() L_en=1
#define Right_forward() R_back=0,R_advance=1
#define Right_back() R_back=1,R_advance=0
#define Right_stop() R_back=0,R_advance=0
#define Right_en() R_en=1
下面是具体实现小车前进、后退、左转、右转的函数:
/* 小车前进:左右电机同时前进 */
void Forward(void)
{
Left_forward();
Right_forward();
}
/* 小车后退:左右电机同时倒转 */
void Back(void)
{
Left_back();
Right_back();
}
/* 小车左转:右电机前进,左电机不转 */
void Left_motor_go(void)
{
Left_stop();
Right_forward();
}
/* 小车右转:左电机前进,右电机不转 */
void Right_motor_go(void)
{
Right_stop();
Left_forward();
}
然后就是再程序中直接调用这些,小车的驱动函数即可。
关于PWM调速的内容之前的博客中已经做了详细的介绍,链接:PWM调速
在此程序中对电机调速至关重要,因为如果电机产生的扭矩不够的话,小车可能停止不前,如果电机转速过快的话,小车可能失去控制
定时器的配置如示:
TMOD |= 0x02;//8位自动重装模块
TH0 = 220;
TL0 = 220;//11.0592M晶振下占空比最大比值是256,输出100HZ
TR0 = 1;//启动定时器0
ET0 = 1;//允许定时器0中断
EA = 1;//总中断允许
/* 定义全局变量作为PWM的参数 */
unsigned char pwm_t,pwm_k=70;
/* 在中断里进行PWM调速 */
void timer0() interrupt 1
{
pwm_t++;
if(255 == pwm_t)
{
L_en=1;
R_en=1;
pwm_t=0;
}
if(pwm_t == pwm_k)
{
L_en=0;
R_en=0;
}
}
解释一下pwm_t和pwm_k的含义(简称t、k):t是计数,计满255(从0开始)为一个周期,k大小代表占空比大小,256/t就是占空比,k越大电机转速越快,但k小于70时电机难以维持正常转动。
首先了解一下红外循迹的原理:
红外循迹是通过判断黑白线来完成的,利用了红外光的反光特性,当红外光遇到黑色不反光物体时,反射回的红外光大大减少,同理,当红外光遇到白色反光物体时,反射会的红外光较多。红外循迹的传感器就是利用这个特性,判断反射回红外光的多少来判断,小车下面是黑线还是地面。从而反馈给程序,程序会依据返回的数据进行调整小车的下一步行动。
利用杜邦线连接相应的引脚,使传感器将信息传回单片机:
sbit Left_led = P3^3;//左寻迹信号 为0 没有识别到黑线 为1识别到黑线
sbit Right_led = P3^2;//右寻迹信号 为0 没有识别到黑线 为1识别到黑线
(左右各有一个红外传感器)
要使小车沿着黑线走,只要小车偏离黑线红外传感器就会传回1,所以在程序中要不断的检测红外传感器的状态。当小车在黑线路线上时,就直走;当小车向左偏时,让小车右转;当小车向右偏时,让小车左转;当小车踩到黑线上时,让小车后退。 实现代码如下:
while(1)
{
if((1==Left_led)&&(1==Right_led))
{
Back();
Forward();
}
if((0==Left_led)&&(1==Right_led))
{
Right_motor_go();
}
if((1==Left_led)&&(0==Right_led))
{
Left_motor_go();
}
if((0==Left_led)&&(0==Right_led))
{
Forward();
}
}
最后附上主函数:
int main(void)
{
TMOD |= 0x02;//8位自动重装模块
TH0 = 220;
TL0 = 220;//11.0592M晶振下占空比最大比值是256,输出100HZ
TR0 = 1;//启动定时器0
ET0 = 1;//允许定时器0中断
EA = 1;//总中断允许
while(1)
{
if((1==Left_led)&&(1==Right_led))
{
Back();
Forward();
}
if((0==Left_led)&&(1==Right_led))
{
Right_motor_go();
}
if((1==Left_led)&&(0==Right_led))
{
Left_motor_go();
}
if((0==Left_led)&&(0==Right_led))
{
Forward();
}
}
}
代码亲测可以运行
有需要的朋友可以联系博主
qq:2723808286
有完整的循迹小车、红外遥控、各种传感的模块