STM32智能小车（循迹、跟随、避障、测速、蓝牙、wife、4g、语音识别）总结-1
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3.跟随/避障小车
3.1 红外壁障模块分析
原理和循迹是一样的，循迹红外观朝下，跟随朝前
3.2 跟随小车的原理
- 左边跟随模块能返回红外，输出低电平，右边不能返回，输出高电平，说明物体在左边，需要左转
- 右边跟随模块能返回红外，输出低电平，左边不能返回，输出高电平，说明物体在右边，需要右转
3.3 跟随小车开发和调试代码
硬件接线
- B-1A -- PB0
- B-1B -- PB1
- A-1A -- PB2
- A-1B -- PB10
- 跟随模块（左） -- PB5
- 跟随模块（右） -- PB6
代码示例：
#define LeftWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_5) #define RightWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_6) // main函数里 while (1) { if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET) goForward(); if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET) goRight(); if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET) goLeft(); if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET) stop(); }
3.4 超声波模块介绍
使用超声波模块，型号：HC-SR04
- 怎么让它发送波 Trig ，给Trig端口至少10us的高电平
- 怎么知道它开始发了 Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
- 怎么知道接收了返回波 Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了
- 怎么算时间 Echo引脚维持高电平的时间！ 波发出去的那一下，开始启动定时器 波回来的拿一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间
- 怎么算距离 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2
时序图：
3.5 舵机模块介绍
1. 什么是舵机
如下图所示，最便宜的舵机sg90，常用三根或者四根接线，黄色为PWM信号控制 用处：垃圾桶项目开盖用、智能小车的全比例转向、摄像头云台、机械臂等 常见的有0-90°、0-180°、0-360°
2. 怎么控制舵机
向黄色信号线“灌入”PWM信号
PWM波的频率不能太高，大约50HZ，即周期=1/频率=1/50=0.02s，20ms左右
确定周期/频率：
如果周期为20ms，则 PSC=7199，ARR=199
角度控制
0.5ms-------------0度； 2.5% 对应函数中CCRx为5
1.0ms------------45度； 5.0% 对应函数中CCRx为10
1.5ms------------90度； 7.5% 对应函数中CCRx为15
2.0ms-----------135度； 10.0% 对应函数中CCRx为20
2.5ms-----------180度； 12.5% 对应函数中CCRx为25
3.6 摇头避障小车开发和调试代码
硬件接线
- sg90 -- PB9
cubeMX配置
代码实现
sg90.c
#include "sg90.h" #include "gpio.h" #include "tim.h" void initSG90(void) { HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_4); //启动定时器4 __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 17); //将舵机置为90度 } void sgMiddle(void) { __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 17); //将舵机置为90度 } void sgRight(void) { __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 5); //将舵机置为0度 } void sgLeft(void) { __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 25); //将舵机置为180度 }
sg90.h
#ifndef __SG90_H__ #define __SG90_H__ void initSG90(void); void sgMiddle(void); void sgRight(void); void sgLeft(void); #endif
main.c
initSG90(); HAL_Delay(1000); while (1) { sgLeft(); HAL_Delay(1000); sgMiddle(); HAL_Delay(1000); sgRight(); HAL_Delay(1000); sgMiddle(); HAL_Delay(1000); }
封装超声波传感器
超声波模块接线：
- Trig -- PB7
- Echo -- PB8
cubeMX配置
代码实现
sr04.c
#include "sr04.h" #include "gpio.h" #include "tim.h" //使用TIM2来做us级延时函数 void TIM2_Delay_us(uint16_t n_us) { /* 使能定时器2计数 */ __HAL_TIM_ENABLE(&htim2); __HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 0); while(__HAL_TIM_GetCounter(&htim2) < ((1 * n_us)-1) ); /* 关闭定时器2计数 */ __HAL_TIM_DISABLE(&htim2); } double get_distance(void) { int cnt=0; //1. Trig ，给Trig端口至少10us的高电平 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);//拉高 TIM2_Delay_us(20); HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);//拉低 //2. echo由低电平跳转到高电平，表示开始发送波 //波发出去的那一下，开始启动定时器 while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_RESET);//等待输入电平拉高 HAL_TIM_Base_Start(&htim2); __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0); //3. 由高电平跳转回低电平，表示波回来了 while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_SET);//等待输入电平变低 //波回来的那一下，我们开始停止定时器 HAL_TIM_Base_Stop(&htim2); //4. 计算出中间经过多少时间 cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2); //5. 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2（计数1次表示1us） return (cnt*340/2*0.000001*100); //单位：cm }
sr04.h
#ifndef __SR04_H__ #define __SR04_H__ double get_distance(void); #endif
main.c
while (1) { if(dir != MIDDLE){ sgMiddle(); dir = MIDDLE; HAL_Delay(300); } disMiddle = get_distance(); if(disMiddle > 35){ //前进 } else { //停止 //测左边距离 sgLeft(); HAL_Delay(300); disLeft = get_distance(); sgMiddle(); HAL_Delay(300); sgRight(); dir = RIGHT; HAL_Delay(300); disRight = get_distance(); } }
封装电机驱动
代码实现：
while (1) { if(dir != MIDDLE){ sgMiddle(); dir = MIDDLE; HAL_Delay(300); } disMiddle = get_distance(); if(disMiddle > 35){ //前进 goForward(); }else if(disMiddle < 10){ goBack(); }else { //停止 stop(); //测左边距离 sgLeft(); HAL_Delay(300); disLeft = get_distance(); sgMiddle(); HAL_Delay(300); sgRight(); dir = RIGHT; HAL_Delay(300); disRight = get_distance(); if(disLeft < disRight){ goRight(); HAL_Delay(150); stop(); } if(disRight < disLeft){ goLeft(); HAL_Delay(150); stop(); } } HAL_Delay(50); }
STM32智能小车（循迹、跟随、避障、测速、蓝牙、wife、4g、语音识别）总结=3
