AVR-ATmega16智能遥控小车
AVR单片机相信不少的伙伴在大学的电设课中接触过,不像51单片机和32单片机的资料这么多,但是学校又要求去学,还要设计结题项目,这是最头疼的。该项目可以作为AVR单片的学习的参考,同时也是我们的结课题目:智能遥控小车。
目录
- AVR-ATmega16智能遥控小车
- 智能遥控小车
- 准备
- 硬件
- 实现过程
- 一、驱动方面无需多言
- 二、蓝牙方面
- 三、超声波
- 四、带AB相的编码电机
- 五、红外线检测黑线
- 代码
智能遥控小车
小车也仅仅只是一个半入门级别的作品。需要实现对功能如下:
- 使用ATmega系列单片机通过遥控的方式实现小车的前进、后退、左转、右转等操作
- PWM实现电机的转速控制,编码电机返回转速,编写PID程序实现电机转速的控制,实现定速巡航行驶
- 实现自动寻黑线行驶功能。
- 实现自动防碰撞模式行驶。
准备
从题目出发确定以下方向:
- 采用蓝牙对小车进行遥控,通过手机端的蓝牙调试助手进行遥控
- 通过电机驱动利用PWM进行基本行驶操作
- 编码电机实现对速度的采集,并通过PID运算将速度保持在一个稳定值。
- 利用红外线寻黑线
- 利用超声波防碰撞
总体而言题目算是比较简单但又考验对单片机的综合应用能力。
硬件
- 主控采用ATmega16
- 驱动采用TB6612FNG
- 蓝牙采用经典的HC-05
- 编码电机
- 三路红外检测黑线
- HC-SR04超声波
实现过程
一、驱动方面无需多言
逻辑如下:
二、蓝牙方面
相信熟悉STM32或者51开发的同学对蓝牙不会陌生,对于蓝牙的收发程序也是得心应手。
但对于ATmega16而言值得注意的对芯片晶振的选择
ATmega16默认的是内部的1MHZ的晶振,无法满足蓝牙的波特率需求,因此需要将ATmega16的晶振设置为内部8MHZ的晶振,并在程序中适配蓝牙的波特率。
三、超声波
如果你使用的是HC-SR04,那么恭喜你中奖了,对于该模块的使用我是一言难尽,实际上在较为适合的距离下该模块的精度还是不错的。但是他有一个致命的缺点(当然也可能是我们的实验室的条件不行,具体情况每个地方都有所不同),那就是在超出量程后会间歇性的报给你错误的方波。
一旦你捕捉到了这些错误的方波,那么你的程序就开始失控了。我并没有什么好的解决办法,只能人为调控,使得障碍物在超声波的检测范围内。因此如果你的预算充足的话,可以购入更好的超声波模块。
四、带AB相的编码电机
AB相的编码电机可以检测轮子的转动方向:正转或者反转。因此对正反向的速度有要求的可以选择,虽然我买的也是AB相,的但实际上并没有用到这个功能,仅检测了一个相位,只测量了速度。
具体的逻辑很简单,计算一秒钟内高电平的次数(一秒钟可以根据自己的要求减少),根据每一个轮子的不同,脉冲次数对应的圈数也不同。再根据轮胎半径,
五、红外线检测黑线
对于红外线循迹,市面上大致分为两种,一种为直接返回高低电平,一种为返回电压值。前者在编写程序上极为简单,但是做过的同学的都知道,爬在地上一点点的调节红外的感受。后者再硬件上就省了不少麻烦,你不用调节,也无法调节,位置对好就ok,但是在程序上就需要你耗费一点时间了。两者取舍还要看具体的情况。
代码
代码放在了我的Github账号下,仅供参考,如需自取。随时欢迎来讨论沟通。
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