Arduino 摇头舵机超声波迷宫小车

2020.11.25 更新

最近发现这几个小 Demo 还有人在下载，因此重新看了之前传的代码，发现各种注释和格式的不规范，不禁汗颜…… 想到下载这个项目的应该都是些初学者，为了不引人『误入歧途』，决定抽空把代码都规范一下。 需要注意的是，这几个项目的教学目标受众是只有微弱 C 基础的人。实际项目中，注释不应是代码的翻译。 希望大家学得开心！

概要

通过调用Arduino舵机以及SR04库，控制舵机带动超声波转向，测量不同方向的距离，从而规划走迷宫路径，进行壁障。

需要注意：与之前的单文件工程不同，此工程采用了多个文件的方式开发，这样增强了代码的可读性。 该项目的文件结构如下：

• ..\servoUltraSonic.ino
• ..\common.ino
• ..\setting.h

下载后，打开..\servoUltraSonic.ino文件即可打开工程。

接线表

电机左A	电机左B	电机右A	电机右B	ECHO	TRIG	舵机信号
D6	D11	D5	D3	D7	D4	D9

程序讲解

将问题简化，是编程中应有的思维方式。

首先应默认小车在赛道中的行驶方式为直线行驶，直角转弯。这样，在宽度一定的赛道上，只测量车体右侧（或左侧）的距离就可以得到车体的位置信息。 因此我们只需获得车体前方距离，以及右侧（或左侧）的距离，就可以对车的运行状态做出规划，实现走迷宫的功能。 针对这两个距离，我们可以设置一个阈值，列出表格。 经过思考，我们可以针对几种简单的情况做出如下决策：

前方小于25cm	右方小于25cm	决策
否	否	直走
否	是	直走
是	否	右转
是	是	左转

总结情况，并转换为Arduino程序语言，可以写为：

void loop()
{
  // 声明两个长整形变量，用于存储前方、右方的测距结果。
  long forwardDistance = 0;
  long rightDistance = 0;
  // 调用函数测量前方距离
  forwardDistance = controlServoAndGetDistance(FORWARD);
  if (forwardDistance >= 25)
  {
    // 如果前方距离大于25cm，继续向前走。
    forward();
  }
  else
  {
    // 如果前方距离小于25cm，停车，测量右方距离。
    brake();
    rightDistance = controlServoAndGetDistance(RIGHT);
    if (rightDistance >= 25)
    {
      // 如果右方距离大于25cm，向右转。
      turn(RIGHT);
    }
    else
    {
      // 如果右方距离小于25cm，向左转。
      turn(LEFT);
    }
  }
}

经过验证，该控制逻辑符合要求，能适应一般的赛道。

迷宫小车程序的主要精华在于控制逻辑，这个简单的实例，仅作为抛砖引玉。希望可以激发你的想象，思考出更加完善的控制逻辑。

其他

工程已经上传到项目中，可以打包下载，其中有更详细的注释。