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基于Wemos的超声波避障小车（可自行判断方向）_超声波避障小车原理

作者：数据挖掘灵魂 | 2024-01-30 12:17:31

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超声波避障小车原理

 基于Wemos的超声波避障小车（可自行判断方向）

   一. Wemos和超声波测距的原理

                   超声波传感器模块上面通常有两个超声波元器件，一个用于发射，一个用于接收，电路板上有4引脚：VCC(正极)，Trig(触发)，Echo(回应)，GND(接地)    主要参数：

                      1.工作电压与电流：5V,13MA

                      2.感测距离：2~400CM

                      3.感测角度：不大于15度

                      4.被测面积不要小于50cm平方并且尽量平整。

                      5.具备温度补偿电路          

    

                                                                         

       上图为超声波的时序图，有不明白的可直接百度，都会有。

二.硬件平台介绍WeMos D1  (与开发环境的介绍)

       （1）WeMos D1

                 1  基于ESP-8266EX

                 2  ARDUINO兼容， 使用RDUINO IDE来编程

                 3  11*I/O引脚

                 4  1 * ADC 引脚（输入范围0  ~ 3.3）

                 5  板载5V  1A  开关电源  （高输入电压24V）

        （2）软件环境的介绍（ARDUINO）

                  ARDUINo开发环境,和KEIL对比

                  优点:集成很多开发库如串口,网络, SG90等

                           各种硬件开发接口,迅捷开发自带串口调试工具

                  缺点:程序编译速度慢

 三.SG90舵机驱动函数

                   servo类函数的用法（代码中可理解）

 attach              连接舵机（自带库9/10角有效）
  write    角度控制可调节，具体看代码
writeMicroseconds()  更精准的角度控制（um级）
  read()  读上一次舵机转动角度
 attached()   检查舵机及是否连接控制板上
  detach()

    断开舵机连接，使接口（9/10角）可做PWM输出

                          该部份核心的代码参考：

                                              #define PIN_SERVO D3     //定义了D3这个引脚

                                              Servo myservo;                   //定义了一个myservo的类

                                               myservo.attach(PIN_SERVO);    //把D3与舵机连接起来了

                                               myservo.write(30);                      //可自行的定义偏转角度

                      

三. 代码的演示历程

  1. #include<ESP8266WiFi.h>
  2. #include<Servo.h>
  3. #define DuoPIN D3    //设置舵机的引脚输出
  4. Servo myDuoJi;      //定义一个类
  5. #define Dong1 D6     //定义引脚的名称
  6. #define Dong2 D7
  7. #define Zhuan1 D4
  8. #define Zhuan2 D5
  9. #define Echo D2     //超声波传感器端E
  10. #define Trig D8     //超声波传感器端D
  11. #define den D9      //警示灯的引脚
  12. char* ssid ="electric";
  13. char* passwd ="dianzixiehui";
  14. int port = 8888;//设置端口号
  15. WiFiServer server(port);//设置服务器端口号
  16.  
  17. long getTime()   //获取波在空气中的时间
  18. {
  19.   digitalWrite(Trig,HIGH);//发送一个10us的脉冲，
  20.    delayMicroseconds(10);
  21.    digitalWrite(Trig,LOW);
  22.  
  23.    return pulseIn(Echo,HIGH);   // 波传输的过程中echo高电平，计算高电平时间，就是获取波传输的 
  24.                                 //   时间，单位是us（微秒）
  25.   }
  26.  
  27. void initWifiSta()
  28. {
  29.   WiFi.mode(WIFI_STA);
  30.   WiFi.begin(ssid,passwd);
  31.   while(WiFi.status() != WL_CONNECTED){
  32.       Serial.print(".");
  33.       delay(500);
  34.     }
  35.     
  36.   }
  37.  
  38.  
  39. void initL9110s()       //四个引脚的初始化 为输出引脚
  40. {
  41.     pinMode(Dong1,OUTPUT);
  42.     pinMode(Dong2,OUTPUT);
  43.     pinMode(Zhuan1,OUTPUT);
  44.     pinMode(Zhuan2,OUTPUT);
  45.   }
  46. void zuo()             //向左
  47. {
  48.     digitalWrite(Dong2,LOW);
  49.     digitalWrite(Zhuan1,HIGH);
  50.     
  51.   }
  52. void you(){   //   向右
  53.   
  54.     digitalWrite(Dong2,HIGH);
  55.     digitalWrite(Zhuan1,LOW);
  56.   }
  57. void qian()    // 向前
  58. {
  59.     digitalWrite(Dong2,HIGH);
  60.     digitalWrite(Zhuan1,HIGH);
  61.   
  62.   }
  63. void hou()     // 停止
  64. {
  65.  
  66.    digitalWrite(Dong1,LOW);
  67.     digitalWrite(Dong2,LOW);
  68.     digitalWrite(Zhuan1,LOW);
  69.     digitalWrite(Zhuan2,LOW);
  70.   }
  71. void tui()          //   退后
  72. {
  73.      digitalWrite(Dong1,LOW);
  74.     digitalWrite(Dong2,LOW);
  75.     digitalWrite(Zhuan1,LOW);
  76.     digitalWrite(Zhuan2,HIGH);
  77.   }
  78.  
  79. void setup() {
  80.   initL9110s();
  81.   pinMode(Echo,INPUT);       //初始化超声波引脚
  82.   pinMode(Trig,OUTPUT); 
  83.   pinMode(den,OUTPUT);       //初始化指示灯的控制引脚
  84.   Serial.begin(115200);     //初始化串口（重要）
  85.   myDuoJi.attach(DuoPIN);
  86.   initWifiSta();
  87.   server.begin();//启动服务器
  88.   Serial.println(WiFi.localIP());//通过串口打印wemos的IP地址
  89. }
  90.  
  91. void loop() {
  92.  
  93. char cmd;
  94. int mark = 0;
  95. long dis;
  96. long y;
  97. long z;
  98. long q;
  99.  
  100.         qian();
  101.         delay(50);
  102.             
  103.         dis = getTime()/58;               //取超声波的探测的距离
  104.         Serial.print(dis);
  105.  
  106.  
  107.  
  108.      
  109.         if(dis < 10){
  110.             tui();              //当小车探到的距离是  dis< 10 时的会后退
  111.             delay(500);         // 这是后退的时间可调节
  112.             hou();              // 后退完是先停留一小段时间，小车停留的这段时间，警示灯会亮启，
  113.             delay(500);
  114.             digitalWrite(den,HIGH); /*******************这段时间是小车亮起的时间************************/
  115.             delay(500);
  116.             digitalWrite(den,LOW);
  117.             delay(500);
  118.             digitalWrite(den,HIGH);
  119.             delay(500);
  120.             digitalWrite(den,LOW);
  121.             delay(500);
  122.             digitalWrite(den,HIGH);
  123.             delay(500);
  124.             digitalWrite(den,LOW);   /******************* 灯会一闪一闪********************/
  125.             myDuoJi.write(0);        //    舵机向左转90度 这先说明一下，因为每个人舵机放的位 
  126.                                      //      置都不经相同，因此调节的话可更改括号里的值
  127.             delay(2000);
  128.             y = getTime()/58;        //重新获取超声波的探测的距离
  129.             delay(500);
  130.             
  131.             myDuoJi.write(180);    // 舵机向左转180度 这先说明一下，因为每个人舵机放的位置都 
  132.                                    //  不经相同，因此调节的话可更改括号里的值
  133.             digitalWrite(den,HIGH); /*****************************这段时间是小车亮起的时间***********************/
  134.             delay(500);
  135.             digitalWrite(den,LOW);
  136.             delay(500);
  137.             digitalWrite(den,HIGH);
  138.             delay(500);
  139.             digitalWrite(den,LOW);
  140.             delay(500);
  141.             digitalWrite(den,HIGH);
  142.             delay(500);
  143.             digitalWrite(den,LOW);/****************************************************************************/
  144.             delay(500);
  145.             z = getTime()/58;    //旋转180度后再次获取该方向的超声波的距离，先说一下为什么要 
  146.                                 // 获取两次不同方向的距离，因为我的代码是当小车向前开碰到障碍 
  147.                                 //   物时，会探测左和右的障碍误的距离，然后选择更好的一个方向 
  148.                                 //    去行驶
  149.              delay(500);
  150.             
  151.              myDuoJi.write(90);
  152.             delay(500);
  153.             q = getTime()/58;   // 获取前方的超声波的距离
  154.             digitalWrite(den,HIGH);
  155.             delay(500);
  156.             digitalWrite(den,LOW);
  157.             delay(300);
  158.  
  159.             if(z<y)     //当右边的距离大于左边时
  160.             {
  161.                 zuo();
  162.                 delay(800);
  163.               }else if(y<z){   //当左边的大于右边时
  164.                   you();
  165.                 delay(800);
  166.                 }
  167.  
  168.             
  169.           
  170.           }else{    //   否则向前
  171.                 qian();
  172.               
  173.             }
  174.     /*if(mark == 0)
  175.     {       
  176.       
  177.     switch(cmd){
  178.         case 'q':
  179.           qian();
  180.           break;
  181.          case 'h':
  182.           hou();
  183.           break;
  184.            case 'y':
  185.           zuo();
  186.           break;
  187.            case 'z':
  188.           you();
  189.           break;
  190.       }
  191.     }
  192.     */
  193.   }
  194.   //}
  195. //}
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.

四.总结

                 每一份代码都得用心去写，这样你会学到更多，编写这段代码，我也调试的蛮久的，但过程是非常的愉快的，因为疫情在家很无聊因此让自己动起来很重要，在项目与实验中方能体会到那种美好而忙碌的感觉。希望能帮得到每一正在经历的你们。

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