arduino 追踪小车

刘登辉

最近一直在尝试用舵机带动超声波传感器寻找目标，但由于扫描的角度和小车的转向精度不够，结果总是不尽人意。

来看段视频： http://v.youku.com/v_show/id_XMjUzNDcxNzky.html

于是修改了项目，将小车重构，放弃四个轮子改用两个（小车灵活性大大提高），以红外线为主，超声波为辅，从目前来看效果很不错。

思路是：

• 设定左中右三个红外线传感器探测距离为：180mm、50mm、180mm；
• 如果所有红外线传感器都没检测到信号，而且超声波探测的目标距离超过了最大范围（目前是300mm），说明目标不在前方，就慢速向右转圈寻找其他方向的目标；
• 如果所有红外线传感器都没检测到信号，但超声波探测的目标距离小于最大范围，说明目标在前方，此时缓慢前进接近目标；
• 如果左侧红外线检测到目标，说明目标在左侧，则迅速左转，面向目标；
• 如果右侧红外线检测到目标，说明目标在右侧，则迅速右转，面向目标；
• 如果中间的红外线检测到目标，说明目标就在正前方，而且距离合适，搜寻完成。
  

硬件列表：

• Arduino Diecimila / ATmega168
• Arduino Sensor Shield V5.0 传感器扩展板
• 双 H 桥直流电机驱动板
• 红外线距离传感器（博光 E18-D80NK）
• DC-DC
• 11.1V 1300mAH 聚合物锂电池
• 乐高积木
• EMAX 9g 舵机
• 超声波传感器（最便宜的，35元那种）
  

来看小车的图片：




再来看视频： http://v.youku.com/v_show/id_XMjU0NDkzNDM2.html

最后是源代码：

1. #include <MazeSensor.h>
   
2. #include <BaseCar.h>
   
3. #include <Ultrasonic.h>
   
4. #include <Servo.h>
   
5. 
   
6. 
   
7. 
   
8. // for Ultrasonic
   
9. const int TRIGGER_PIN = 1;
   
10. const int RESPONSE_PIN = 2;
    
11. 
    
12. // for Maze Sensor
    
13. const int LEFT_PIN = 7;
    
14. const int MIDDLE_PIN = 4;
    
15. const int RIGHT_PIN = 8;
    
16. 
    
17. // for detect Servo
    
18. const int DETECT_SERVO_PIN = 9;
    
19. 
    
20. // for car
    
21. const int I11_PIN = A1;  // 15
    
22. const int I12_PIN = A2;  // 16
    
23. const int I21_PIN = A3;  // 17
    
24. const int I22_PIN = A4;  // 18
    
25. const int MOTO1_PIN = 3;
    
26. const int MOTO2_PIN = 11;
    
27. 
    
28. 
    
29. 
    
30. 
    
31. 
    
32. // log
    
33. const boolean VERBOSE = true;
    
34. const int SERIAL_SPEED = 9600;
    
35. 
    
36. // for Ultrasonic
    
37. const int MAX_DISTANCE = 300;
    
38. const double C = 0.96;
    
39. 
    
40. // for detect Servo
    
41. const int DETECT_SERVO_CENTER_POS = 80;
    
42. 
    
43. // speed
    
44. const int SPEED_VAL = 150;
    
45. const int SPEED_VAL_SLOW = 100;
    
46. 
    
47. // direction adjustment
    
48. const int ADJ = 0;
    
49. 
    
50. 
    
51. 
    
52. 
    
53. 
    
54. // sensor
    
55. MazeSensor sensor(LEFT_PIN, MIDDLE_PIN, RIGHT_PIN);
    
56. 
    
57. // car control
    
58. BaseCar car(MOTO1_PIN, MOTO2_PIN, I11_PIN, I12_PIN, I21_PIN, I22_PIN);
    
59. 
    
60. // ultrasonic
    
61. Ultrasonic us(TRIGGER_PIN, RESPONSE_PIN, C);
    
62. 
    
63. // servo
    
64. Servo servo;
    
65. 
    
66. boolean targetFound = false;
    
67. 
    
68. 
    
69. 
    
70. 
    
71. void setup() {
    
72.   // init servo
    
73.   servo.attach(DETECT_SERVO_PIN);
    
74.   changeDetectServoPos(DETECT_SERVO_CENTER_POS);
    
75.   // log
    
76.   if (VERBOSE) {
    
77.     Serial.begin(SERIAL_SPEED);
    
78.   }
    
79. }
    
80. 
    
81. 
    
82. void loop() {
    
83.   int distance = us.getDistance();
    
84.   int pos = detectBlockPos();
    
85.   if (VERBOSE) {
    
86.     Serial.print("pos = ");
    
87.     Serial.print(pos);
    
88.     Serial.print(", distance = ");
    
89.     Serial.println(distance);
    
90.   }
    
91.   if (pos == 0) {
    
92.     if (distance > MAX_DISTANCE) {
    
93.       Serial.println("target lost, searching...");
    
94.       car.rotateRight(SPEED_VAL_SLOW, ADJ);
    
95.     } else {
    
96.       Serial.println("target found but leaving now, following...");
    
97.       car.forward(SPEED_VAL_SLOW, ADJ);
    
98.     }
    
99.   } else {
    
100.     switch(pos) {
     
101.       case 1: // left
     
102.         Serial.println("target on left, turn left...");
     
103.         car.rotateLeft(SPEED_VAL, ADJ);
     
104.         break;
     
105.       case 3: // right
     
106.         Serial.println("target on right, turn left...");
     
107.         car.rotateRight(SPEED_VAL, ADJ);
     
108.         break;
     
109.       case 2: // middle
     
110.         // goal
     
111.         Serial.println("target caught, haha!");
     
112.         car.standBy();
     
113.         break;
     
114.     }
     
115.   }
     
116. }
     
117. 
     
118. 
     
119. int detectBlockPos() {
     
120.   // get sensor status
     
121.   SensorStatus s = sensor.getStatus();
     
122.   if ((!s.left_flag) && (!s.middle_flag) && (!s.right_flag)) {
     
123.     // 0:no
     
124.     return 0;
     
125.   } else if ((s.left_flag) && (!s.middle_flag) && (!s.right_flag)) {
     
126.     // 1:left
     
127.     return 1;
     
128.   } else if ((!s.left_flag) && (s.middle_flag) && (!s.right_flag)) {
     
129.     // 2:middle
     
130.     return 2;
     
131.   } else if ((!s.left_flag) && (!s.middle_flag) && (s.right_flag)) {
     
132.     // 3:right
     
133.     return 3;
     
134.   } else if ((s.left_flag) && (s.middle_flag) && (s.right_flag)) {
     
135.     // 4:all
     
136.     return 4;
     
137.   } else if ((s.left_flag) && (s.middle_flag) && (!s.right_flag)) {
     
138.     // 5:left & middle
     
139.     return 5;
     
140.   } else if ((!s.left_flag) && (s.middle_flag) && (s.right_flag)) {
     
141.     // 6:right & middle
     
142.     return 6;
     
143.   }
     
144. }
     
145. 
     
146. 
     
147. void changeDetectServoPos(int pos) {
     
148.   servo.write(pos);
     
149. }

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