[详细实例]MicroPython拼插编程实战：DIY一台会思考的壁障车

ID:130183 · 发表于 2018-9-8 10:12

在日常生活中，大家会经常见到各种各样的遥控车，它需要我们人为的操作，控制它的前进、后退和转弯。今天就带大家认识一个不一样的新朋友--“会思考的避障车”。“会思考的避障车”和我们平时的遥控车最主要的区别就是智能化，它可以不需要我们去操控，自己就能行走。同时它还会实时检测前方是否有障碍物，思考自己是否要前进或者转弯。看到这里，是不是已经跃跃欲试了呢。话不多说，动起手来吧！

一、所需器材：

1、TurnipBit开发板 1块（TB上可以买到）
2、下载数据线 1条
3、智能小车套件 1套（底盘、车轮、电机等）
4、超声波模块（HC-SR04）1个（用作小车的“眼睛”）
5、L298N电机驱动模块 1个
6、接入互联网的电脑 1台（推荐使用Google Chome或者Firefox浏览器）

二、壁障车的组装

第一步，先把小车底板、紧固件、码盘的黄色保护纸撕掉，然后把紧固件插入小车底板。

第二步，安装码盘，并把电机固定于底板。码盘轴心一面大一面小，大的一面往电机轴插（注意：电机引线铜片朝向内侧，即码盘一端）。

第三步，插入螺丝，把电机固定到小车底板，并拧上螺帽。

第四步，插入螺丝，固定电池盒。本实验中这一步可以省略，我们使用充电宝进行供电。

第五步，放入铜柱，拧紧8个螺丝固定万向轮，手捏住电机（保护紧固件），并往里面插入轮子，组装完成。

最后，我们来看一下组装完成的效果图。

三、电机驱动和超声波的安装

硬件的连接，主要是各引脚间的连接。具体为（详见下表）：超声波模块共4个引脚，分别是VCC、GND、Trig和Echo。VCC接TurnipBit扩展板的+5V引脚，GND接TurnipBit扩展板的GND引脚，Trig触发引脚接P5，Echo回传引脚接P8。L298N电机驱动模块左侧OUT3、OUT4接线端子对应接入左轮电机的下侧、上侧侧铜片，右侧也是。L298N的输入端IN1、IN2、IN3、IN4分别接入扩展板的P19、P13、P12、P11。最后，本实验利用充电宝进行供电，只需将充电板通过usb线连接TurnipBit开发板的microusb口即可。

四、拼插编程

步骤1：因为P11和P12控制一个车轮，P13和P19控制一个车轮，只需要给相应车轮的P12和P19高电平，另外两个引脚低高平，避障车两个车轮就会转动，如果此时转动方向两个轮子不同或者是向后，说明你在连线时没有注意连接的L298N的引脚，只需要调换一下，避障车就会向前走，如下图。

步骤2：添加一个死循环，使程序一直运行。

步骤3：接下来就需要完成检测障碍物的功能，这部分需要超声波模块来实现。我们需要在死循环内添加障碍物检测的内容，让避障车一直不断的检测与前方障碍物的距离。

步骤4：为了更简单、方便、快捷的实现功能，我们采用计数的方式，测量一个大概的距离，然后进行判定是否进行避障。细心的同学可能会发现我们在程序一开始的时候定义了一个num的变量，我们就用num来计数。当引脚8为高电平时，表示超声波模块的echo进入接收模式，我们就不断的让num自加1，一直等到超声波模块接收到返回的信号，即引脚8为低电平时，停止计数。这里的num就能反映出当前小车与障碍物之间的距离。这里以25厘米为安全距离进行测试，发现num的数值为8。于是说明，如果小车与障碍物之间的距离小于25厘米时，num就小于8。所以程序中判断如果num的值小于或等于8时，就进行转向避障。

步骤5：到此，会思考的避障车已经完成了。为了让避障车更加炫酷，我们可以使用LED屏来动态显示当前避障车行驶的方向。方法是在小车做出转向动作前，先用箭头来显示转向的方向，然后再做动作。

步骤6：将程序名修改成turnipbit-car，点击【下载hex】按钮将程序保存到电脑里。把保存的turnipbit- car.hex文件拖入TurnipBit磁盘中，我们会看到TurnipBit板子上的灯在闪烁，说明正在下载到控制板中。下载成功后，将TurnipBit正确插入TurnipBit扩展板的金手指卡槽内，开始启动避障车吧。

（转载请注明文章来源，QQ技术交流群：157816561，公众号：MicroPython玩家汇）

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