STM32循跡避障小車製作程式碼詳解（簡單實現版）
寫在最前：最近由於需要製作了一個循跡避障小車，製作比較簡單但是還是出現了很多bug，因此在部落格中記錄一下，希望對後期需要製作的能有所幫助，小車由PWM訊號+L293D驅動。（二輪驅動，第三輪為自由輪）
要求：小車要求循跡避障，有兩種避障策略，在循跡黑線上遇到障礙物停車，循跡黑線外遇到障礙物要避障（左轉，右轉，後退均可），循跡過程中要求不能出黑線之外。
循跡原理：（紅外探頭+訊號處理板）
我們在車頭前加有3個紅外探頭板，分別在左中右三個位置，循跡原理很簡單程式碼也十分容易理解好寫，紅外探頭在光滑地板上會收到發射出去後反射的紅外訊號，如果探頭在黑線上，則無法收到（黑線吸收紅外光），當探頭收到時，對應的訊號調整板對應位置的led會亮，同時TTL輸出端會給一個低電平，相反當某個探頭在黑線上，對應位置led會滅，TTL輸出端會給一個高電平，因此通過這種方式我們就知道任意一個探頭是否在線上。
因此我們舉個例子，兩邊燈亮，中間燈滅，說明小車前端中間探頭在線上，這時候是正向，因此我們在程式碼中要求小車直行，若左燈滅，中間燈和右燈都亮，說明左探頭在線上，小車現在是斜向右方，因此我們需要小車左轉來實現方向回正，下面配個圖來說明例子（途中只有左右兩個探頭，但不影響理解）
若僅僅實現循跡，程式碼要求就十分簡單了（這裡我們不再說小車前進等程式碼，只說明策略）
當左燈滅，TTL給1，車身右斜，迴圈左轉至中間燈滅兩邊燈亮（即正向）後直行，否則就一直襬正，右向同樣如此。
/***LED_1,LED_2,LED_3分別對應左中右三個紅外探頭***/ if(LED_1==1&&LED_3==0) //左方黑線亮，左轉直到正向 { while(1) { CarLeft(); if(LED_1==0&&LED_3==0&&LED_2==1) break; } } else if(LED_1==0&&LED_3==1) ////右方黑線亮，右轉直到正向 { while(1) { CarRight(); if(LED_1==0&&LED_3==0&&LED_2==1) break; } } else CarGo();
避障原理：（超聲波探頭）
驅動程式碼是我直接從網上覆制，借鑑的程式碼，在此附上鍊接，講解非常詳細，感謝作者。
但是筆者在使用驅動中也遇到了只收到一個非常小的數，即使已經按照上面連結中的要求更正，但還是收到一個非常小的數字，對此筆者對其測距程式碼進行了小小改動，對定時器測距進行小延時，去除小值資料，請對比上述連結中程式碼~在中間加了一個Delay_Us(10);問題解決。其實筆者試過，Delay_Us(1）;同樣可以解決問題。
float Hcsr04GetLength(void ) { u32 t = 0; int i = 0; float lengthTemp = 0; float sum = 0; while(i!=5) { //TRIG_Send = 1; //傳送口高電平輸出 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5); // Alias Delay_Us(15); //TRIG_Send = 0; GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5); // Alias //while(ECHO_Reci == 0); //等待接收口高電平輸出 while(0 == GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6)) OpenTimerForHc(); //開啟定時器 i = i + 1; //while(ECHO_Reci == 1); while(1 == GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6)) Delay_Us(10); //延時，去除小數值 CloseTimerForHc(); //關閉定時器 t = GetEchoTimer(); //獲取時間,解析度為1US lengthTemp = ((float)t/58.0);//cm sum = lengthTemp + sum ; } lengthTemp = sum/5.0; return lengthTemp; }
在測距驅動和循跡策略都有的情況下，筆者將程式碼合二為一，實現要求功能（以下為while函式中程式碼）
if(LED_1==0&&LED_3==0&&LED_2==0)
{
length = Hcsr04GetLength();
if(length<=20.00)
{
while(1)
{
for(cnt1=0;cnt1 <= 60;cnt1++)
for(cnt=0;cnt <= 8000;cnt++)
CarBack();
for(cnt1=0;cnt1 <= 60;cnt1++)
for(cnt=0;cnt <= 8000;cnt++)
CarRight();
length = Hcsr04GetLength();
if(length>=40.00)
break;
}
}
else CarGo();
}
else
{
length = Hcsr04GetLength();
if(length<=20.00)
CarStop();
else
{
/***********路徑判斷***********/
if(LED_1==1&&LED_3==0) //左方黑線亮，左轉直到正向
{
while(1)
{
length = Hcsr04GetLength();//這個判斷很重要，否則轉彎過程中
if(length<=20.00) //會被判斷為線外，會後退右轉
CarStop();
else CarLeft();
if(LED_1==0&&LED_3==0&&LED_2==1)
break;
}
}
else if(LED_1==0&&LED_3==1) ////右方黑線亮，右轉直到正向
{
while(1)
{
length = Hcsr04GetLength();
if(length<=20.00)
CarStop();
else CarRight();
if(LED_1==0&&LED_3==0&&LED_2==1)
break;
}
}
else CarGo(); //其實這裡並不嚴謹，筆者後期有改動。
}
}
}以上程式碼和驅動沒有問題，但是有個很嚴重的問題就是
車子不能走太快，若直行左右轉過程中遇到障礙物，有可能會出現線外避障，後期作者程式碼有改動。
原因是該程式碼中測距是由定時器計數，在此cpu參與計數，微控制器是單核執行，因此大概一半以上時間都帶等資料返回，如果速度太快小車在循跡中燈閃時卻在等待資料，則直接衝出線外，解決方案（定時器捕獲測距），CPU不參與計數，大大提高了檢測速率。
此程式碼為簡單版，並不嚴謹，但完全可以完成任務，筆者後期已經更新一次程式碼，這次小車速度很快而且程式碼比較嚴謹，感謝過程中hjl同學的幫助。
有問題歡迎留言~