1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
| #include <Wire.h>
#include <Wire.h>
#include <HMC5883L.h>
// Подключаем библиотеку для создания дополнительных последовательных (Serial) портов.
#include <SoftwareSerial.h>
// Подключаем библиотеку управления сервомоторами.
#include <Servo.h>
// Подключаем библиотеку управляющую дальномером.
#include "Ultrasonic.h"
// Инициализируем дальномер
// Контакт Trig соединен с 5 портом, Echo с 6 портом.
Ultrasonic sonar(5, 6);
// Создаем сервомотор поворта головы.
Servo neck;
// Объявляем переменные для хранения состояния двух моторов.
int motor_L1, motor_L2, input_L;
int motor_R1, motor_R2, input_R;
// Константы - постоянные значения для уточнения углов.
const int left_ang = 168;
const int front_ang = 98;
const int right_ang = 28;
// Временные константы служат для точного задания времени на поворот, разворот, движение вперед
// в миллисекундах.
const int time_90 = 390;
const int time_180 = 750;
const int time_10cm = 220;
// Номера портов к которым подключены датчики препятствия.
const int Front1 = 2, Front2 = 12, Right = 13;
// Создан объект compass для обращения к устройству HMC5883L.
HMC5883L compass;
/////////////
void setup()
{
// Инициализируем сервомотор, управление 9 портом.
//neck.attach(9);
// Заносим в переменные номера контактов (пинов) Arduino.
// Для левых и правых моторов машинки.
setup_motor_system(3, 4, 11, 7, 8, 10);
// Инициализируем порты датчиков препятствия.
pinMode(Front1, INPUT);
pinMode(Front2, INPUT);
pinMode(Right, INPUT);
// Двигатели запущены.
setspeed(255, 255);
compass = HMC5883L(); // создаем экземпляр HMC5883L библиотеки
setupHMC5883L(); // инициализация HMC5883L
// Устанавливаем скорость передачи данных по кабелю.
// Порт компьютера
Serial.begin(9600);
}
// Основная программа.
void loop()
{
// Создаем переменные для хранения трех дистанций - слева, впереди, справа.
int Dist_left, Dist_front, Dist_right;
float Compass_ang;
setspeed(255, 255);
_stop();
Compass_ang = get_Compass_ang();
while ((Compass_ang > 5) && (Compass_ang < 355))
{
if (Compass_ang <= 180)
{
left(); //Влево.
}
else
{
right();//Вправо.
}
delay(50);
_stop();
delay(10);
Compass_ang = get_Compass_ang();
}
// Анализ обстановки на наличие препятствий.
// Поворот головы налево.
neck.write(left_ang);
// Ждет, так как поворот занимает небольшое время.
delay(150);
// Записывает расстояние до препятствия слева.
Dist_left = sonar.Ranging(CM);
// Поворачивает голову прямо вперед.
neck.write(front_ang);
// Ждет, так как поворот занимает небольшое время.
delay(150);
// Записывает расстояние до препятствия впереди.
Dist_front = sonar.Ranging(CM);
// Поворачивает голову направо.
neck.write(right_ang);
// Ждет, так как поворот занимает небольшое время.
delay(150);
// Записывает расстояние до препятствия справа.
Dist_right = sonar.Ranging(CM);
neck.write(left_ang);
if (Dist_front > 20) {
forward(); // едеn вперед.
}
else if ((Dist_left > 20) || (Dist_right > 20));
{
(Dist_left > Dist_right);
{
left(); // поворачиваем налево 0,5 секунд.
delay(time_90);
}
if else
{
right(); // поворачиваем направо 0,5 секунд.
delay(time_90);
forward(); // едем вперед 0.5 секунды.
delay(time_10cm * 2);
}
116 if else //Заехал в тупик.
{
backward();
delay(time_10cm);
_stop();
neck.write(left_ang);
// Ждет, так как поворот занимает небольшое время.
delay(150);
// Записывает расстояние до препятствия слева.
Dist_left = sonar.Ranging(CM);
// Поворачивает голову направо.
neck.write(right_ang);
// Ждет, так как поворот занимает небольшое время.
delay(200);
// Записывает расстояние до препятствия справа.
Dist_right = sonar.Ranging(CM);
}
}
}
// Настройка компаса HMC5883L.
void setupHMC5883L(){
// инициализация HMC5883L, и проверка наличия ошибок.
int error;
// чувствительность датчика из диапазона: 0.88, 1.3, 1.9, 2.5, 4.0, 4.7, 5.6, 8.1.
error = compass.SetScale(0.88);
// если ошибка, то выводим ее.
if(error != 0) Serial.println(compass.GetErrorText(error));
// установка режима измерений как Continuous (продолжительный).
error = compass.SetMeasurementMode(Measurement_Continuous);
// если ошибка, то выводим ее.
if(error != 0) Serial.println(compass.GetErrorText(error));
}
//====== Получение данных от компаса.
float get_Compass_ang(){
// считываем данные с HMC5883L и рассчитываем направление.
// получаем масштабированные элементы с датчика.
MagnetometerScaled scaled = compass.ReadScaledAxis();
// высчитываем направление.
float heading = atan2(scaled.YAxis, scaled.XAxis);
// корректируем значения с учетом знаков.
if(heading < 0) heading += 2*PI;
if(heading > 2*PI) heading -= 2*PI;
// переводим радианы в градусы.
return heading * RAD_TO_DEG;
}
//================================================
// Функция инициализации управления моторами.
void setup_motor_system(int L1, int L2, int iL, int R1, int R2, int iR)
{
// Заносим в переменные номера контактов (пинов) Arduino.
motor_L1 = L1; motor_L2 = L2; input_L = iL;
// Для левых и правых моторов машинки.
motor_R1 = R1; motor_R2 = R2; input_R = iR;
// Переводим указанные порты в состояние вывода данных.
pinMode(motor_L1, OUTPUT);
pinMode(motor_L2, OUTPUT);
pinMode(input_L, OUTPUT);
pinMode(motor_R1, OUTPUT);
pinMode(motor_R2, OUTPUT);
pinMode(input_R, OUTPUT);
}
// Функция задает скорость двигателя.
void setspeed(int LeftSpeed, int RightSpeed)
{
// Задаем ширину положительного фронта от 0 до 255.
analogWrite(input_L, LeftSpeed);
analogWrite(input_R, RightSpeed);
// Чем больше, тем интенсивнее работает мотор.
}
// движение вперед.
void forward()
{
// Если двигатель будет работать не в ту сторону,
// поменять на нем контакты местами.
digitalWrite(motor_L1, HIGH);
digitalWrite(motor_L2, LOW);
digitalWrite(motor_R1, HIGH);
digitalWrite(motor_R2, LOW);
}
// Поворот налево с блокировкой левых колес.
void forward_left()
{
// блокируем вращение левых колес.
digitalWrite(motor_L1, LOW);
digitalWrite(motor_L2, LOW);
// правые колеса вращаются.
digitalWrite(motor_R1, HIGH);
digitalWrite(motor_R2, LOW);
}
// Поворот налево.
void left()
{
// левые колеса вращаются назад
digitalWrite(motor_L1, LOW);
digitalWrite(motor_L2, HIGH);
// правые колеса вращаются.
digitalWrite(motor_R1, HIGH);
digitalWrite(motor_R2, LOW);
}
// Поворот направо с блокировкой правых колес.
void forward_right()
{
// левые колеса вращаются.
digitalWrite(motor_L1, HIGH);
digitalWrite(motor_L2, LOW);
// блокируем вращение правых колес.
digitalWrite(motor_R1, LOW);
digitalWrite(motor_R2, LOW);
}
void right()
{
// левые колеса вращаются.
digitalWrite(motor_L1, HIGH);
digitalWrite(motor_L2, LOW);
//правые колеса вращаются назад.
digitalWrite(motor_R1, LOW);
digitalWrite(motor_R2, HIGH);
}
// Включаем движение назад.
void backward()
{
// Меняем направление вращения двигателей.
digitalWrite(motor_L2, HIGH);
digitalWrite(motor_L1, LOW);
digitalWrite(motor_R2, HIGH);
digitalWrite(motor_R1, LOW);
}
void backward_left()
{
// Меняем направление вращения двигателей.
digitalWrite(motor_L2, LOW);
digitalWrite(motor_L1, LOW);
digitalWrite(motor_R2, HIGH);
digitalWrite(motor_R1, LOW);
}
void backward_right()
{
// Меняем направление вращения двигателей.
digitalWrite(motor_L2, HIGH);
digitalWrite(motor_L1, LOW);
digitalWrite(motor_R2, LOW);
digitalWrite(motor_R1, LOW);
}
// Остановка
void _stop()
{
// Блокируем все колеса.
digitalWrite(motor_L2, LOW);
digitalWrite(motor_L1, LOW);
digitalWrite(motor_R2, LOW);
digitalWrite(motor_R1, LOW);
} |