[詳細(xì)實例]MicroPython拼插編程實戰(zhàn)：DIY一臺會思考的壁障車

ID:130183 · 發(fā)表于 2018-9-8 10:12

在日常生活中，大家會經(jīng)常見到各種各樣的遙控車，它需要我們?nèi)藶榈牟僮鳎刂扑那斑M(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎。今天就帶大家認(rèn)識一個不一樣的新朋友--“會思考的避障車”。“會思考的避障車”和我們平時的遙控車最主要的區(qū)別就是智能化，它可以不需要我們?nèi)ゲ倏兀约壕湍苄凶摺Ｍ瑫r它還會實時檢測前方是否有障礙物，思考自己是否要前進(jìn)或者轉(zhuǎn)彎。看到這里，是不是已經(jīng)躍躍欲試了呢。話不多說，動起手來吧！

一、所需器材：

1、TurnipBit開發(fā)板 1塊（TB上可以買到）
2、下載數(shù)據(jù)線 1條
3、智能小車套件 1套（底盤、車輪、電機(jī)等）
4、超聲波模塊（HC-SR04）1個（用作小車的“眼睛”）
5、L298N電機(jī)驅(qū)動模塊 1個
6、接入互聯(lián)網(wǎng)的電腦 1臺（推薦使用Google Chome或者Firefox瀏覽器）

二、壁障車的組裝

第一步，先把小車底板、緊固件、碼盤的黃色保護(hù)紙撕掉，然后把緊固件插入小車底板。

第二步，安裝碼盤，并把電機(jī)固定于底板。碼盤軸心一面大一面小，大的一面往電機(jī)軸插（注意：電機(jī)引線銅片朝向內(nèi)側(cè)，即碼盤一端）。

第三步，插入螺絲，把電機(jī)固定到小車底板，并擰上螺帽。

第四步，插入螺絲，固定電池盒。本實驗中這一步可以省略，我們使用充電寶進(jìn)行供電。

第五步，放入銅柱，擰緊8個螺絲固定萬向輪，手捏住電機(jī)（保護(hù)緊固件），并往里面插入輪子，組裝完成。

最后，我們來看一下組裝完成的效果圖。

三、電機(jī)驅(qū)動和超聲波的安裝

硬件的連接，主要是各引腳間的連接。具體為（詳見下表）：超聲波模塊共4個引腳，分別是VCC、GND、Trig和Echo。VCC接TurnipBit擴(kuò)展板的+5V引腳，GND接TurnipBit擴(kuò)展板的GND引腳，Trig觸發(fā)引腳接P5，Echo回傳引腳接P8。L298N電機(jī)驅(qū)動模塊左側(cè)OUT3、OUT4接線端子對應(yīng)接入左輪電機(jī)的下側(cè)、上側(cè)側(cè)銅片，右側(cè)也是。L298N的輸入端IN1、IN2、IN3、IN4分別接入擴(kuò)展板的P19、P13、P12、P11。最后，本實驗利用充電寶進(jìn)行供電，只需將充電板通過usb線連接TurnipBit開發(fā)板的microusb口即可。

四、拼插編程

步驟1：因為P11和P12控制一個車輪，P13和P19控制一個車輪，只需要給相應(yīng)車輪的P12和P19高電平，另外兩個引腳低高平，避障車兩個車輪就會轉(zhuǎn)動，如果此時轉(zhuǎn)動方向兩個輪子不同或者是向后，說明你在連線時沒有注意連接的L298N的引腳，只需要調(diào)換一下，避障車就會向前走，如下圖。

步驟2：添加一個死循環(huán)，使程序一直運(yùn)行。

步驟3：接下來就需要完成檢測障礙物的功能，這部分需要超聲波模塊來實現(xiàn)。我們需要在死循環(huán)內(nèi)添加障礙物檢測的內(nèi)容，讓避障車一直不斷的檢測與前方障礙物的距離。

步驟4：為了更簡單、方便、快捷的實現(xiàn)功能，我們采用計數(shù)的方式，測量一個大概的距離，然后進(jìn)行判定是否進(jìn)行避障。細(xì)心的同學(xué)可能會發(fā)現(xiàn)我們在程序一開始的時候定義了一個num的變量，我們就用num來計數(shù)。當(dāng)引腳8為高電平時，表示超聲波模塊的echo進(jìn)入接收模式，我們就不斷的讓num自加1，一直等到超聲波模塊接收到返回的信號，即引腳8為低電平時，停止計數(shù)。這里的num就能反映出當(dāng)前小車與障礙物之間的距離。這里以25厘米為安全距離進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)num的數(shù)值為8。于是說明，如果小車與障礙物之間的距離小于25厘米時，num就小于8。所以程序中判斷如果num的值小于或等于8時，就進(jìn)行轉(zhuǎn)向避障。

步驟5：到此，會思考的避障車已經(jīng)完成了。為了讓避障車更加炫酷，我們可以使用LED屏來動態(tài)顯示當(dāng)前避障車行駛的方向。方法是在小車做出轉(zhuǎn)向動作前，先用箭頭來顯示轉(zhuǎn)向的方向，然后再做動作。

步驟6：將程序名修改成turnipbit-car，點擊【下載hex】按鈕將程序保存到電腦里。把保存的turnipbit- car.hex文件拖入TurnipBit磁盤中，我們會看到TurnipBit板子上的燈在閃爍，說明正在下載到控制板中。下載成功后，將TurnipBit正確插入TurnipBit擴(kuò)展板的金手指卡槽內(nèi)，開始啟動避障車吧。

（轉(zhuǎn)載請注明文章來源，QQ技術(shù)交流群：157816561，公眾號：MicroPython玩家匯）

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