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Arduino智能小车——循迹篇
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准备材料
黑色电工胶布
黑色胶布用于搭建小车运行的“轨道”，选用黑色宽度18mm左右的即可。 
循迹模块
在此我们使用循迹模块TCRT5000，该模块体积小，灵敏度较高，还可以通过转动上面的电位器来调节检测范围。 
模块特色
1、采用TCRT5000红外反射传感器 2、检测距离：1mm~8mm适用，焦点距离为2.5mm 3、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。 4、配多圈可调精密电位器调节灵敏度 5、工作电压3.3V-5V 6、输出形式 ：数字开关量输出（0和1） 7、设有固定螺栓孔，方便安装 8、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm 9、使用宽电压LM393比较器 工作原理TCRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，光敏三极管一直处于关断状态，此时模块的输出端为低电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，光敏三极管饱和，此时模块的输出端为高电平，指示二极管被点亮。 由于黑色具有较强的吸收能力，当循迹模块发射的红外线照射到黑线时，红外线将会被黑线吸收，导致循迹模块上光敏三极管处于关闭状态，此时模块上一个LED熄灭。在没有检测到黑线时，模块上两个LED常量。 ##循迹模块安装 循迹模块的工作一般要求距离待检测的黑线距离1-2cm，因此我建议大家可以将循迹模块向下延伸。我自己是在硬纸板上面打了几个孔，固定循迹模块，每个模块之间可以留1cm左右的距离。传感器在接收到反射不同的距离的时候“AO”引脚电压会不同，是模拟信号，“DO”是数字信号输出。因为在这里我们只用判断是否检测到黑线，因此使用“DO”数字信号即可。按照车头为正方向，从右到左循迹模块的“DO”依次接到开发板“10”、“11”、“12”、“13”引脚。 
## 跑道的搭建 找一块干净的地面，贴上准备好的黑色电工胶布。由于小车自身结构的原因，转弯的时候尽可能增大转弯半径，在跑道尽头如图中那样拉一条黑色横线，用于小车识别终点。
测试代码
#include
#define STOP 0
#define FORWARD 1
#define BACKWARD 2
#define TURNLEFT 3
#define TURNRIGHT 4
int leftMotor1 = 16;
int leftMotor2 = 17;
int rightMotor1 = 18;
int rightMotor2 = 19;
int trac1 = 10; //从车头方向的最右边开始排序
int trac2 = 11;
int trac3 = 12;
int trac4 = 13;
int leftPWM = 5;
int rightPWM = 6;
Servo myServo; //舵机
int inputPin=7; // 定义超声波信号接收接口
int outputPin=8; // 定义超声波信号发出接口
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
//串口初始化
Serial.begin(9600);
//舵机引脚初始化
myServo.attach(9);
//测速引脚初始化
pinMode(leftMotor1, OUTPUT);
pinMode(leftMotor2, OUTPUT);
pinMode(rightMotor1, OUTPUT);
pinMode(rightMotor2, OUTPUT);
pinMode(leftPWM, OUTPUT);
pinMode(rightPWM, OUTPUT);
//寻迹模块D0引脚初始化
pinMode(trac1, INPUT);
pinMode(trac2, INPUT);
pinMode(trac3, INPUT);
pinMode(trac4, INPUT);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
tracing();
}
void motorRun(int cmd,int value)
{
analogWrite(leftPWM, value); //设置PWM输出，即设置速度
analogWrite(rightPWM, value);
switch(cmd){
case FORWARD:
Serial.println("FORWARD"); //输出状态
digitalWrite(leftMotor1, HIGH);
digitalWrite(leftMotor2, LOW);
digitalWrite(rightMotor1, HIGH);
digitalWrite(rightMotor2, LOW);
break;
case BACKWARD:
Serial.println("BACKWARD"); //输出状态
digitalWrite(leftMotor1, LOW);
digitalWrite(leftMotor2, HIGH);
digitalWrite(rightMotor1, LOW);
digitalWrite(rightMotor2, HIGH);
break;
case TURNLEFT:
Serial.println("TURN LEFT"); //输出状态
digitalWrite(leftMotor1, HIGH);
digitalWrite(leftMotor2, LOW);
digitalWrite(rightMotor1, LOW);
digitalWrite(rightMotor2, HIGH);
break;
case TURNRIGHT:
Serial.println("TURN RIGHT"); //输出状态
digitalWrite(leftMotor1, LOW);
digitalWrite(leftMotor2, HIGH);
digitalWrite(rightMotor1, HIGH);
digitalWrite(rightMotor2, LOW);
break;
default:
Serial.println("STOP"); //输出状态
digitalWrite(leftMotor1, LOW);
digitalWrite(leftMotor2, LOW);
digitalWrite(rightMotor1, LOW);
digitalWrite(rightMotor2, LOW);
}
}
void tracing()
{
int data[4];
data[0] = digitalRead(10);
data[1] = digitalRead(11);
data[2] = digitalRead(12);
data[3] = digitalRead(13);
if(!data[0] && !data[1] && !data[2] && !data[3]) //左右都没有检测到黑线
{
motorRun(FORWARD, 200);
}
if(data[0] || data[1]) //右边检测到黑线
{
motorRun(TURNRIGHT, 150);
}
if(data[2] || data[3]) //左边检测到黑线
{
motorRun(TURNLEFT, 150);
}
if(data[0] && data[3]) //左右都检测到黑线是停止
{
motorRun(STOP, 0);
while(1);
}
Serial.print(data[0]);
Serial.print("---");
Serial.print(data[1]);
Serial.print("---");
Serial.print(data[2]);
Serial.print("---");
Serial.println(data[3]);
}
代码详解
小车装有4个TCRT5000，从最右边模块开始读入数据，放入data[]数组中 data[0] = digitalRead(10); data[1] = digitalRead(11); data[2] = digitalRead(12); data[3] = digitalRead(13);4个模块可能存在的检测状态如下，其中“1”表示检测到黑线，“0”代表没有检测到黑线： data[0]data[1]data[2]data[3]小车运动状态1111停止0011左转0001左转0010左转1100右转1000右转0100右转0000直行第一种情况，四个模块都没有检测到黑线时，直行： if(!data[0] && !data[1] && !data[2] && !data[3]) //左右都没有检测到黑线 { motorRun(FORWARD, 200); }右边任意一个模块检测到黑线时，右转： if(data[0] || data[1]) //右边检测到黑线 { motorRun(TURNRIGHT, 150); }左边任意一个模块检测到黑线时，左转： if(data[2] || data[3]) //左边检测到黑线 { motorRun(TURNLEFT, 150); }当四个模块都检测到黑线时，说明已经运动到轨道终点，此时停止运动： if(data[0] && data[3]) //左右都检测到黑线是停止 { motorRun(STOP, 0); while(1); } 循迹效果展示在起点出准备出发 
弯道中 
识别到终点后停止
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