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Arduino超声波自平衡小车

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楼主
ID:666753 发表于 2020-4-4 17:10 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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  1. //利用超声波测距传感器实现小车平衡
  2. char val='z'; //调节与控制命令字
  3. double Kp=0.01, Kd=0.02; //PID系数
  4. unsigned int PB_ad=0, KP_ad=0, KD_ad=0, i; //平衡点调整,PID各调整设定系数
  5. unsigned int Len_Echo = 0; //回波时间
  6. int E_0 = 0, E_1 = 0, PWM_Out; //误差,PWM输出
  7. double Len_filter = 0, Len_0 = 100; //测距滤波,机械平衡距离
  8. unsigned int TrigPin = 4; //HC-SR04触发信号
  9. unsigned int EchoPin = 5; //HC-SR04回波检测
  10. unsigned int M_IN1 = 6; // L298-IN1
  11. unsigned int M_IN2 = 7; // L298-IN2
  12. unsigned int M_IN3 = 8; // L298-IN3
  13. unsigned int M_IN4 = 9; // L298-IN4
  14. unsigned int M_ENA = 10; // L298-ENA
  15. unsigned int M_ENB = 11; // L298-ENB
  16. //初始化
  17. void setup() {
  18.   Serial.begin(115200);
  19.   pinMode(M_ENA, OUTPUT); //电机控制
  20.   pinMode(M_IN1, OUTPUT);
  21.   pinMode(M_IN2, OUTPUT);
  22.   pinMode(M_ENB, OUTPUT);
  23.   pinMode(M_IN3, OUTPUT);
  24.   pinMode(M_IN4, OUTPUT);   
  25.   pinMode(EchoPin, INPUT); //超声波测距
  26.   pinMode(TrigPin, OUTPUT);
  27.   digitalWrite(TrigPin, LOW);
  28.   for(i=0; i<64; i++) {
  29.     PB_ad += analogRead(A0); //读取平衡点电位器设定值
  30.     KP_ad += analogRead(A1); //读取PID-P电位器设定值
  31.     KD_ad += analogRead(A2); //读取PID-D电位器设定值
  32.   }
  33.   Kp *= KP_ad/64; //Kp = 3.23;
  34.   Kd *= KD_ad/64; //Kd = 8.14;
  35.   Len_0 += PB_ad/640; //Len_0 = 189;
  36.   i = 0;
  37. }
  38. //主循环程序
  39. void loop() {
  40.   if (Serial.available() > 0) {
  41.     val = Serial.read();
  42.     if(val == 'F') {
  43.       Serial.print(Len_0); Serial.print("\t"); Serial.print(Kp); Serial.print("\t"); Serial.println(Kd);//查看设置参数
  44.     }
  45.     if(val == 'L') {
  46.       Serial.print(Len_Echo); Serial.print("\t"); Serial.println(Len_filter); //查看传感器实测值,滤波值
  47.     }
  48.   }
  49.   digitalWrite(TrigPin, HIGH); //发送超声波测量触发脉冲
  50.   delayMicroseconds(10);
  51.   digitalWrite(TrigPin, LOW);
  52.   Len_Echo = pulseIn(EchoPin, HIGH); //回波时间测量
  53.   if((Len_Echo < 300) && (Len_Echo > 70)) {
  54.     Len_filter *= 0.7; //一阶互补滤波
  55.     Len_filter += 0.3*Len_Echo;
  56.     i ++;
  57.     if(i > 50){
  58.       E_0 = Len_0 - Len_filter;
  59.       PWM_Out = Kp * E_0 + Kd * (E_0 - E_1);
  60.       E_1 = E_0;
  61.       i = 100;
  62.       SetMotorVoltage(PWM_Out);
  63.     }   
  64.   }else {
  65.     SetMotorVoltage(0); //超出平衡范围,停止PWM输出
  66.   }
  67.   delay(5); //延时5毫秒,保证超声测距可靠工作
  68. }
  69. //电机输出
  70. void SetMotorVoltage(int MotorVol) {
  71.   if(MotorVol >=0) {
  72.     digitalWrite(M_IN1, LOW);
  73.     digitalWrite(M_IN2, HIGH);
  74.     digitalWrite(M_IN3, LOW);
  75.     digitalWrite(M_IN4, HIGH);
  76.   }else {
  77.     digitalWrite(M_IN1, HIGH);
  78.     digitalWrite(M_IN2, LOW);
  79.     digitalWrite(M_IN3, HIGH);
  80.     digitalWrite(M_IN4, LOW);
  81.     MotorVol = -MotorVol;
  82.   }
  83.   if(MotorVol > 255) MotorVol = 255; //防止PWM值超过255
  84.   analogWrite(M_ENA, MotorVol);
  85.   analogWrite(M_ENB, MotorVol);
  86. }

复制代码

超声自平衡小车程序.zip

1.51 KB, 下载次数: 6, 下载积分: 黑币 -5

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沙发
ID:1 发表于 2020-4-7 15:58 | 只看该作者
本帖需要重新编辑补全电路原理图,源码,详细说明与图片即可获得100+黑币(帖子下方有编辑按钮)
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