循跡避障車教程需要材料：直流電機4只 小車底盤2個
車輪4個
超聲波模塊1個
紅外探測模塊2個
L298N電機驅動模塊1個
杜邦線若干
1.5V電池8節（12V電源）
萬能板一個
Arduino開發板一個
M3螺絲螺母若干
原理講解1.小車前進后退轉彎原理其輸入輸出對應真值表如下(以LN1，LN2，OUT1，OUT2為例)：
模塊中ENA,ENB分別為兩個電機的調速口，在Arduino中接PWM數字口，利用PWM調節速度（如果不需要此功能直接接到5V電源）。 試驗中，我將左側兩個電機并聯到OUT1，OUT2口，右側兩個電機并聯到OUT3，OUT4口。以一個方向為參考方向（即正向），電機極性一定要清楚，OUT1，OUT3接正向，OUT2，OUT4接反向。下面是電機輸出結果表
2.循跡原理 其工作方式是白色紅外發光管發射紅外光，經過反射被黑色接收管接收，接收到了返回高電平，否則低電平。原理：
由于黑色具有吸收光線的作用，當小車到達黑色部分時，其發射光被吸收，返回低電平，達到檢測路徑的功能。
此時，小車的位置相對于軌跡來說，偏右，我們應該左轉矯正位置。同理，偏左應該右轉
當兩面探頭都不在，或都在軌跡上，那么前進。
3.超聲波避障原理知識1 超聲波
超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，可以在介質中傳播，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大于人的聽覺上限而得名。超聲波在空氣中傳播速度約340米/秒，隨著溫度的變化，傳播速度有所變化。
知識2 超聲波測速原理
超聲波測速是利用超聲波發射管發射超聲波同時開始計時，收到發射回波后產生一個信號，將發射和接收到回波的時間乘以超聲波在介質中的傳播速度除以2就是超聲波發射到物體的距離。利用超聲波模塊完成測速。
2．1 HC-SR04超聲模塊
HC-SR04有單片機STC11、升壓ICMAX232及運算放大器TL074構成，HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能，測距精度可高達3mm；模塊包括超聲波發射器、接收器與控制器。超聲波測速儀每隔一相等時間，發出一超聲脈沖信號，每隔一段時間接收到物體反射回的該超聲脈沖信號，根據發出和接收到的信號間的時間間隔差和聲速，測出被測物體的距離。
基本工作原理：
采用IO口TGIG觸發測距，給至少10us的高電平信號；
模塊自動發送8個40KHz的方波，自動檢測是否有信號返回；
有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個高電平，高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間。測試距離=（高電平時間*聲速（340m/s））/2.
參數的設置
時序圖的說明
以上時序圖表明你在只需要提供一個10us以上脈沖觸發信號，該模塊內部將發出8個40KHz周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。回響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。公式：us/58=厘米；或是：距離=高電平時間*聲速（340m/s）/2;建議測量周期為60ms以上，以防止發射信號對回響信號的影響。
注：1、此模塊不宜帶電連接，若要帶電連接，則先讓模塊的GND端先連接，否則會影響模塊的正常工作。
2、測距時，被測物體的面積不少于0.5平方米且平面盡量要求平整，否則影響測量的結果。
1.3原理圖及模塊實物
單片機超聲模塊說明（HC-SR04）
避障原理：利用測車子正前方障礙的距離，設定一個值，當距離小于這個值時，車子后退，或者轉彎。具體程序代碼
int IN1=7;
int IN2=8;
const int TrigPin = 13;
const int EchoPin = 12;
int ENA=5;//左直流電機
int IN3=9;
int IN4=10;
int ENB=6;//右直流電機
int IR_right=2;//定義右紅外傳感器引腳
int IR_left=3;//定義左紅外傳感器引腳
int IR_middle_1=A2;
int IR_middle_2=A3;//定義中間紅外傳感器引腳
int c;//用于保存超聲波測出的距離
void forward()//前進
{
digitalWrite(IN1,HIGH);
digitalWrite(IN2,LOW);
analogWrite(ENA,45);
digitalWrite(IN4,LOW);
digitalWrite(IN3,HIGH);
analogWrite(ENB,45);
}
void backward()//后退
{
digitalWrite(IN1,LOW);
digitalWrite(IN2,HIGH);
analogWrite(ENA,100);
digitalWrite(IN4,HIGH);
digitalWrite(IN3,LOW);
analogWrite(ENB,100);
}
void left()//左轉
{
digitalWrite(IN1,LOW);
digitalWrite(IN2,HIGH);
analogWrite(ENA,100);
digitalWrite(IN4,LOW);
digitalWrite(IN3,HIGH);
analogWrite(ENB,100);
}
void right()//右轉
{
digitalWrite(IN1,HIGH);
digitalWrite(IN2,LOW);
analogWrite(ENA,100);
digitalWrite(35,HIGH);
digitalWrite(36,LOW);
analogWrite(ENB,100);
}
void stopp()//停止
{
digitalWrite(IN1,HIGH);
digitalWrite(IN2,HIGH);
digitalWrite(IN3,HIGH);
digitalWrite(IN4,HIGH);
analogWrite(ENA,100);
analogWrite(ENB,100);
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(IN1,OUTPUT);
pinMode(IN2,OUTPUT);
pinMode(IN3,OUTPUT);
pinMode(IN4,OUTPUT);
pinMode(ENA,OUTPUT);
pinMode(ENB,OUTPUT);
stopp();
pinMode(IR_right,INPUT);
pinMode(IR_left,INPUT);
pinMode(IR_middle_1,INPUT);
pinMode(IR_middle_2,INPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(TrigPin, LOW); //低高低電平發一個短時間脈沖去TrigPin
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TrigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TrigPin, LOW);
delay(20); //消除信號干擾
c = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //將回波時間換算成cm
c = (int(c * 100.0)) / 100.0; //保留兩位小數
/*如果前方距離小于二十厘米，即前方有障礙，
* 那么后退一步，轉個方向
*/
if(c<20){
backward();
delay(100);//自己去調試距離,下同
right();
delay(100);
}
int Right=digitalRead(IR_right);
int Left=digitalRead(IR_left);
//如果中間為高電平，左、右為低電平
//說明小車沒有偏離軌道
if((Middle_1==HIGH || Middle_2==HIGH)&&( Right==LOW && Left==LOW)){
forward();
}
//如果右邊為高電平，中間、左為低電平
//說明小車偏右
else if((Middle_1==LOW && Middle_2==LOW) && Right==HIGH && Left==LOW){
right();//小車左轉
}
//如果左邊為高電平，中間、右為低電平
//說明小車偏左
else if((Middle_1==LOW && Middle_2==LOW) &&Right==LOW && Left==HIGH){
left();//小車右轉
}
//小車的3紅外傳感器距離可能導致3傳感器都為低電平或者沒檢測到黑線3傳感器都為高電平
//小車默認前進
else{
forward();
}
}
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