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项目案例:智能小车
1.项目概述
智能小车是一种基于单片机控制的自动化设备,可以实现多种功能,如避障、路径跟随、速度控制等。本项目将使用ArduinoUno作为主控板,通过各种传感器和驱动器来实现一个基本的智能小车。我们将逐步介绍如何设计和实现这个项目,包括硬件连接、软件编程和调试。
1.1项目目标
实现基本的前进、后退、左转、右转功能。
集成超声波传感器实现避障功能。
集成红外传感器实现路径跟随功能。
通过无线模块(如蓝牙)实现远程控制。
1.2所需材料
ArduinoUno
L298N双H桥电机驱动模块
DC电机(2个)
车轮(4个)
车架
超声波传感器(HC-SR04)
红外传感器(TCRT5000)
电源(9V电池)
蓝牙模块(HC-05)
面包板
连接线
遥控器(可选)
2.硬件连接
2.1电机驱动模块连接
L298N双H桥电机驱动模块用于控制小车的两个DC电机。其连接方式如下:
Vcc和GND连接到ArduinoUno的5V和GND。
IN1和IN2连接到ArduinoUno的数字引脚2和3。
IN3和IN4连接到ArduinoUno的数字引脚4和5。
OUT1和OUT2连接到左侧电机的正负极。
OUT3和OUT4连接到右侧电机的正负极。
EN1和EN2连接到ArduinoUno的PWM引脚9和10,用于控制电机速度。
2.2超声波传感器连接
超声波传感器(HC-SR04)用于检测前方障碍物的距离。其连接方式如下:
Vcc连接到ArduinoUno的5V。
GND连接到ArduinoUno的GND。
Trig连接到ArduinoUno的数字引脚7。
Echo连接到ArduinoUno的数字引脚8。
2.3红外传感器连接
红外传感器(TCRT5000)用于检测地面的黑白线,实现路径跟随功能。其连接方式如下:
Vcc连接到ArduinoUno的5V。
GND连接到ArduinoUno的GND。
Out连接到ArduinoUno的数字引脚6。
2.4蓝牙模块连接
蓝牙模块(HC-05)用于实现远程控制。其连接方式如下:
Vcc连接到ArduinoUno的5V。
GND连接到ArduinoUno的GND。
Tx连接到ArduinoUno的数字引脚0。
Rx连接到ArduinoUno的数字引脚1。
3.软件编程
3.1基本移动功能
3.1.1前进
前进功能的实现代码如下:
//定义电机控制引脚
constintIN1=2;
constintIN2=3;
constintIN3=4;
constintIN4=5;
constintEN1=9;
constintEN2=10;
voidsetup(){
//设置引脚模式
pinMode(IN1,OUTPUT);
pinMode(IN2,OUTPUT);
pinMode(IN3,OUTPUT);
pinMode(IN4,OUTPUT);
pinMode(EN1,OUTPUT);
pinMode(EN2,OUTPUT);
}
voidloop(){
//前进
digitalWrite(IN1,HIGH);
digitalWrite(IN2,LOW);
digitalWrite(IN3,HIGH);
digitalWrite(IN4,LOW);
analogWrite(EN1,255);//设置电机速度
analogWrite(EN2,255);//设置电机速度
}
3.1.2后退
后退功能的实现代码如下:
voidloop(){
//后退
digitalWrite(IN1,LOW);
digitalWrite(IN2,HIGH);
digitalWrite(IN3,LOW);
digitalWrite(IN4,HIGH);
analogWrite(EN1,255);//设置电机速度
analogWrite(EN2,255);//设置电机速度
}
3.1.3左转
左转功能的实现代码如下:
voidloop(){
//左转
digitalWrite(IN1,LOW);
digitalWrite(IN