代码收藏家技术教程 2023-04-02

L298N 直流电机驱动模块与 Arduino

原文地址

将L298N DC和步进电机驱动器与Arduino接口的教程

L298N 电机驱动器可以控制两个直流电机的速度和旋转方向。

此外，它还可以控制双极步进电机，例如NEMA 17。如果您想了解更多信息，请查看本教程。

使用 L17N 和 Arduino 控制 NEMA 298 步进电机的教程

L298N电机驱动器和Arduino控制步进电机：Control Stepper Motor with L298N Motor Driver & Arduino (lastminuteengineers.com)

控制直流电机

只有当我们可以控制直流电机的速度和旋转方向时，我们才能完全控制它。

PWM – 控制速度

H桥 – 控制车轮方向

让我们进一步了解这些技术。

直流电机的速度可以通过改变其输入电压来控制。实现此目的的一种广泛使用的技术是脉宽调制（PWM）。

PWM是一种通过发送一系列ON-OFF脉冲来调整输入电压平均值的技术。该平均电压与脉冲的宽度成正比，称为占空比。

占空比越高，施加到直流电机的平均电压就越高，从而导致电机速度增加。占空比越短，施加到直流电机的平均电压越低，导致电机速度降低。

下图显示了具有各种占空比和平均电压的PWM技术。

具有占空比的脉宽调制PWM技术脉宽调制（PWM）技术

H桥 – 控制车轮方向

直流电机的旋转方向可以通过改变其输入电压的极性来控制。实现此目的的一种广泛使用的技术是使用 H 桥。

H桥电路由四个排列成H形的开关组成，电机位于中心。

同时关闭两个特定开关可反转施加到电机的电压的极性。这会导致电机旋转方向发生变化。

以下动画显示了 H 桥电路的工作原理。

H桥工作电机方向控制动画 H桥工作

L298N 电机驱动芯片

模块的中心是一个大的黑色芯片，带有一个厚实的散热器 – L298N。

L298N 电机驱动器模块 - IC

L298N芯片包含两个标准H桥，能够驱动一对直流电机，非常适合构建两轮机器人平台。

L298N 电机驱动器的电源范围为 5V 至 35V，每通道能够提供 2A 的连续电流，因此它与我们的大多数直流电机配合得很好。

技术规格

以下是规格：

电机输出电压	5V – 35V
电机输出电压（推荐）	7V – 12V
逻辑输入电压	5V – 7V
每通道连续电流	2一
最大功耗	25

有关更多详细信息，请参阅下面的数据表。

L298N 数据表

L298N 电机驱动器模块引脚排列

L298N 模块有 11 个引脚，允许它与外界通信。引脚排列如下：

L298N 电机驱动器模块引脚排列

电源引脚

L298N 电机驱动器模块从 3 针间距3.5mm螺丝端子接收电源。

L298N 模块电源引脚
L298N 电机驱动器有两个输入电源引脚：VS 和 VSS。

VS引脚为 IC 的内部 H 桥供电，该桥驱动电机。该引脚接受 5V 至 12V 的输入电压。

VSS用于为 L298N IC 内的逻辑电路供电，范围为 5V 至 7V。

接地是公共接地引脚。

输出引脚

L298N电机驱动器的输出通道，输出 1 和输出 2用于电机 A 和输出 3 和输出 4对于电机 B，用两个 3.5mm 间距的螺丝端子断开到模块的边缘。您可以将两个 5-12V 直流电机连接到这些端子。

L298N模块电机输出连接引脚

模块上的每个通道可为直流电机提供高达 2A 的电流。然而，提供给电机的电流量取决于电机电源的容量。

方向控制引脚

方向控制引脚允许您控制电机是向前还是向后旋转。这些引脚实际上控制着L298N芯片内H桥电路的开关。

L298N 模块方向控制引脚

该模块有两个方向控制引脚。这IN1 和 IN2销控制电机A的旋转方向;而IN3 和 IN4控制电机B的旋转方向。

电机的旋转方向可以通过对这些输入施加逻辑高电平（5V）或逻辑低电平（接地）来控制。下图显示了各种组合及其结果。

输入1	输入2	车轮方向
低（0）	低（0）	电机关闭
高（1）	低（0）	向前
低（0）	高（1）	向后
高（1）	高（1）	电机关闭

速度控制引脚

速度控制引脚ENA和ENB用于打开/关闭电机并控制其速度。

L298N 模块速度控制引脚

将这些引脚拉高会导致电机旋转，而将它们拉低将停止它们。通过脉宽调制（PWM），可以控制电机的速度。

该模块通常在这些引脚上带有跳线。当此跳线就位时，电机全速旋转。如果要以编程方式控制电机的速度，请卸下跳线并将它们连接到Arduino的PWM引脚。

板载 5V 稳压器和跳线

该模块包括一个 78M05 5V 稳压器，可通过跳线使能或禁用。

L298N 模块 5V 稳压器和使能跳线

当此跳线就位时，5V稳压器使能，逻辑电源（VSS）从电机电源（VS）派生。在这种情况下，5V输入端子充当输出引脚，提供5V 0.5A电流。您可以使用它为 Arduino 或其他需要 5V 电源的电路供电。

当跳线被移除时，5V稳压器被禁用，我们必须通过VSS引脚单独提供5V。

警告：

如果电机电源小于 12V，则可以将跳线保持在原位。如果大于12V，则必须拆下跳线，以防止损坏板载5V稳压器。

此外，当跳线就位时，请勿同时为 VSS 和 VS 引脚供电。

L298N的压降

L298N 的压降约为 2V。这是因为内部开关晶体管在正向偏置时的压降约为1V，并且由于H桥需要电流通过两个晶体管，因此总压降为2V。

因此，如果将 12V 连接到电机电源端子，电机将接收大约 10V。这意味着 12V 直流电机永远不会全速旋转。

L298N 电机驱动器模块内部压降

为了使电机以最大速度运行，电机电源的电压应略高于电机的实际电压要求（+2V）。

考虑到2V的压降，如果使用5V电机，则需要在电机电源端子提供7V。如果您有 12V 电机，那么您的电机电源电压应为 14V。

这种过大的压降会导致热量耗散。这就是为什么基于 L298N 的电机驱动器需要一个大散热器的原因。

将 L298N 电机驱动器模块连接到 Arduino

现在我们已经了解了有关该模块的所有信息，我们可以开始将其连接到我们的Arduino！

让我们从连接电机电源开始。在我们的实验中，我们使用直流变速箱电机，也称为“TT”电机，常见于两轮驱动机器人中。它们的额定电压为 3 至 12V。因此，我们将外部 12V 电源连接到 VS 端子。由于L298N的压降约为2V，因此电机将接收10V并以略低的RPM旋转。不过没关系。

接下来，我们需要为 L298N 的逻辑电路提供5V。我们将使用板载 5V 稳压器从电机电源吸收 5V，因此请将 5V-EN 跳线固定到位。

现在，将 L298N 模块的输入和使能引脚（ENA、IN1、IN2、IN3、IN4 和 ENB）连接到六个 Arduino 数字输出引脚（9、8、7、5、4 和 3）。请注意，Arduino 输出引脚 9 和 3 均支持 PWM。

最后，将一个电机连接到端子 A（OUT1 和 OUT2），另一个连接到端子 B（OUT3 和 OUT4）。您可以更换电机的连接。从技术上讲，没有正确或错误的方法。

将 L298N 电机驱动器模块与直流 TT 电机和 Arduino UNO 连接

Arduino示例代码

下面的代码将向您展示如何使用 L298N 电机驱动器控制直流电机的速度和旋转方向，并可作为更多实际实验和项目的基础。

代码将电机沿一个方向移动一圈，然后沿相反方向移动。还涉及一些加速和减速。

加速或减速电机时，您可能会听到它发出嗡嗡声，尤其是在较低的 PWM 值下。这是正常的;没有什么可担心的。发生这种情况是因为直流电机需要最低的电压才能运行。

// Motor A connections
int enA = 9;
int in1 = 8;
int in2 = 7;
// Motor B connections
int enB = 3;
int in3 = 5;
int in4 = 4;

void setup() {
	// Set all the motor control pins to outputs
	pinMode(enA, OUTPUT);
	pinMode(enB, OUTPUT);
	pinMode(in1, OUTPUT);
	pinMode(in2, OUTPUT);
	pinMode(in3, OUTPUT);
	pinMode(in4, OUTPUT);
	
	// Turn off motors - Initial state
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, LOW);
}

void loop() {
	directionControl();
	delay(1000);
	speedControl();
	delay(1000);
}

// This function lets you control spinning direction of motors
void directionControl() {
	// Set motors to maximum speed
	// For PWM maximum possible values are 0 to 255
	analogWrite(enA, 255);
	analogWrite(enB, 255);

	// Turn on motor A & B
	digitalWrite(in1, HIGH);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, HIGH);
	digitalWrite(in4, LOW);
	delay(2000);
	
	// Now change motor directions
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, HIGH);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, HIGH);
	delay(2000);
	
	// Turn off motors
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, LOW);
}

// This function lets you control speed of the motors
void speedControl() {
	// Turn on motors
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, HIGH);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, HIGH);
	
	// Accelerate from zero to maximum speed
	for (int i = 0; i < 256; i++) {
		analogWrite(enA, i);
		analogWrite(enB, i);
		delay(20);
	}
	
	// Decelerate from maximum speed to zero
	for (int i = 255; i >= 0; --i) {
		analogWrite(enA, i);
		analogWrite(enB, i);
		delay(20);
	}
	
	// Now turn off motors
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, LOW);
}

代码说明：

Arduino代码相当简单。它不需要任何库即可工作。代码首先声明连接到 L298N 控制引脚的 Arduino 引脚。

// Motor A connections
int enA = 9;
int in1 = 8;
int in2 = 7;
// Motor B connections
int enB = 3;
int in3 = 5;
int in4 = 4;

在代码的设置部分，所有电机控制引脚（包括方向和速度控制引脚）都配置为数字输出。方向控制引脚被拉低以最初禁用两个电机。

void setup() {
	// Set all the motor control pins to outputs
	pinMode(enA, OUTPUT);
	pinMode(enB, OUTPUT);
	pinMode(in1, OUTPUT);
	pinMode(in2, OUTPUT);
	pinMode(in3, OUTPUT);
	pinMode(in4, OUTPUT);
	
	// Turn off motors - Initial state
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, LOW);
}

在代码的循环部分，我们调用两个用户定义的函数，延迟一秒。

void loop() {
	directionControl();
	delay(1000);
	speedControl();
	delay(1000);
}

这些函数是：

directionControl()– 此功能使两个电机全速旋转两秒钟。然后，它反转电机的旋转方向并旋转两秒钟。最后，它停止电机。

void directionControl() {
	// Set motors to maximum speed
	// For PWM maximum possible values are 0 to 255
	analogWrite(enA, 255);
	analogWrite(enB, 255);

	// Turn on motor A & B
	digitalWrite(in1, HIGH);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, HIGH);
	digitalWrite(in4, LOW);
	delay(2000);
	
	// Now change motor directions
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, HIGH);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, HIGH);
	delay(2000);
	
	// Turn off motors
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, LOW);
}

speedControl()– 此函数使用 analogWrite（）函数生成 PWM 信号，该信号将两个电机从零加速到最大速度，然后再将它们减速回零。最后，它停止电机。

void speedControl() {
	// Turn on motors
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, HIGH);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, HIGH);
	
	// Accelerate from zero to maximum speed
	for (int i = 0; i < 256; i++) {
		analogWrite(enA, i);
		analogWrite(enB, i);
		delay(20);
	}
	
	// Decelerate from maximum speed to zero
	for (int i = 255; i >= 0; --i) {
		analogWrite(enA, i);
		analogWrite(enB, i);
		delay(20);
	}
	
	// Now turn off motors
	digitalWrite(in1, LOW);
	digitalWrite(in2, LOW);
	digitalWrite(in3, LOW);
	digitalWrite(in4, LOW);
}

蓝牙控制机器人项目描述：

使用 L298N 电机驱动程序和 Android 手机应用程序制作 Arduino 蓝牙控制机器人汽车。

蓝牙 Arduino

蓝牙模块的 VCC 与 5 V连接.

地线，与Arduino的接地相连。

TX线，与Arduino的引脚2连接。

Rx 线，与 Arduino 的引脚编号 3 连接。

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial Blue(2, 3);

int ena = 5;
int enb = 6;

int in1 = 8;
int in2 = 9;
int in3 = 10;
int in4 = 11;
long int data;
long int command1 = 92;  // forward
long int command2 = 79;  // left
long int command3 = 71;  //  right
long int command4 = 91;  //  Reverse
long int command5 = 10;  // stop

char state = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Blue.begin(9600);

  pinMode(ena, OUTPUT);
  pinMode(enb, OUTPUT);

  pinMode(in1, OUTPUT);
  pinMode(in2, OUTPUT);
  pinMode(in3, OUTPUT);
  pinMode(in4, OUTPUT);

  analogWrite(ena, 255);
  analogWrite(enb, 255);
  delay(1000);
}

void loop() {

  while (Blue.available() == 0)
    ;
  if (Blue.available() > 0) {
    data = Blue.parseInt();
  }
  delay(100);
  //Serial.print(data);

  if (data == command1)  // Forward
  {

    digitalWrite(in1, HIGH);
    digitalWrite(in2, LOW);
    digitalWrite(in3, LOW);
    digitalWrite(in4, HIGH);
    //delay(100);
  }

  if (data == command2)  // left
  {
    digitalWrite(in1, LOW);
    digitalWrite(in2, LOW);
    digitalWrite(in3, LOW);
    digitalWrite(in4, HIGH);
    delay(100);
  }

  if (data == command3)  // Right
  {
    digitalWrite(in1, HIGH);
    digitalWrite(in2, LOW);
    digitalWrite(in3, LOW);
    digitalWrite(in4, LOW);
    delay(100);
  }

  if (data == command4)  // Reverse
  {
    digitalWrite(in1, LOW);
    digitalWrite(in2, HIGH);
    digitalWrite(in3, HIGH);
    digitalWrite(in4, LOW);
    delay(100);
  }


  if (data == command5)  // Stop
  {
    digitalWrite(in1, LOW);
    digitalWrite(in2, LOW);
    digitalWrite(in3, LOW);
    digitalWrite(in4, LOW);
    // delay(100);
  }
}

使用L298N电机驱动器的Arduino避障机器人

作者：Paul Vertor in Circuits Arduino

原文

简介：

在我们开始之前，您是否想过是为您的项目选择 Arduino 电机扩展板还是 L298N 电机驱动器？我个人更喜欢 L298N 电机驱动器，因为可以使用更多 Arduino 的引脚为我们的机器人添加更多功能！

1. 何时使用 Arduino 电机扩展板 L293D？

优势

首先，我们可以在机器人底盘上节省一些空间，而且与 L298N 电机驱动器相比，使用电机扩展板时用于接线的跳线要少得多。

其次，我们还可以使用 Adafruit 电机扩展板库通过软件设置电机速度并定义最大速度。

最后，Arduino和电机可以使用单个直流电源，之后扩展板将处理其余部分，以确保您的伺服和电机正常运行。

弊端

将引脚接头焊接到扩展板层上需要一些焊接技巧。此外，该扩展板使用 Arduino 计时器进行伺服操作，这可能会导致“AFMotor.h”（即 Adafruit Motor Shield）库和其他库之间的计时器冲突。最后但并非最不重要的一点是，一旦电流超过 1A，你可能希望在电机驱动器上安装一个散热器，否则会出现热故障，可能会烧坏芯片。

规格

您可以在此处查看有关扩展板规格的更多信息。

2. 何时使用L298N电机驱动器？

优势

它只需要一些接线 – 无需焊接。虽然这个模块没有预先构建的库，但可以使用Arduino的PWM（脉宽调制）引脚和一些简单的代码行来设置电机的速度。

这里对烧坏芯片的担忧要少得多，因为模块上的每个通道都可以向直流电机提供高达 2A 的电流，再加上一个大块的散热器可以保护模块免受可能的热故障的影响（顺便说一下，散热器使驱动器看起来更酷）。

由于我们可以使用所有Arduino的引脚（在电机扩展板上，可以使用的引脚数量减少了一半以上），因此有更多的引脚可用于更多功能！

弊

Arduino和电机驱动器分开放置将在机器人底盘上占用更多空间。电源和接地连接也可能需要额外的面包板。此外，在大多数情况下，Arduino和电机需要两个独立的直流电源。

如果电池电源无法提供恒定功率，您还可能会遇到一些奇怪的伺服操作，从而导致 Arduino 重置问题并导致伺服抖动或不工作。但不要担心 – 稍后我将介绍一种解决此问题的简单方法！

规格

以下是 lastminuteengineers.com 的规范：

“L298N 电机驱动器 IC 实际上有两个输入电源引脚：”Vss“和”Vs”。
从Vs引脚，H桥获得驱动电机的电源，可以是5至35V。Vss用于驱动5至7V的逻辑电路。他们共用一个’GND’。

在此处查看有关如何使用电机驱动器的更多信息。

第 1 步：

步骤 2：准备组件和工具

对于此项目，您将需要：

HC-SR04超声波传感器
超声波传感器支架
伺服电机（我使用了SG90伺服）
三轮机器人底盘
小型面包板
A 7805 稳压器
9伏电池（Arduino的电源）
一个 9 V 电池直流插孔
两节 3.7 V 18650 锂离子电池（电机电源）
带开关的双插槽 18650 电池座
一个 Arduino Uno R3
A / B 型USB电缆（用于将代码上传到Arduino）
L298N 电机驱动器
两个橡胶轮
旋转脚轮/滚珠脚轮
两个 3-6 V DC 塑料电机（又名“TT”电机）
一些公-公和公-母跳线连接组件

将组件安装在机器人底盘上有许多选择，包括使用热胶、双面胶带或螺钉。

以下是您可能需要的一些额外工具：

热胶枪

剪刀

一把螺丝刀

万用表（如果您想精确测量电池的电压 – 我稍后会谈到这一点）

焊料、烙铁和传统海绵

18650 3.7 V 锂离子电池充电器（长期使用需要）

上面提到的焊接工具只是焊接的最低要求。可以在此处查看焊接的基本工具和材料以及如何焊接。

第 3 步：将跳线焊接到每个电机的端子 A&B

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3-6 V DC TT 电机上有两个端子。从现在开始，让我们称它们为终端 A 和 B。棘手的是，每个端子可以是A或B，具体取决于您将电机放置在机器人底盘上的方式。但规则很简单：将电机连接到机箱后，无论顶部的哪个端子是A，下面的另一个端子都是B.识别电机侧是A还是B是一个重要的过程，它将确保将电机的电线正确连接到L298N电机驱动器，确保它将机器人的轮子沿所需方向旋转（向前方向或向后方向）。

现在，您只需要记住项目中两个电机的每个电机的端子 A 在哪里以及端子 B 的位置。

第 4 步：组装机器人的零件

在连接所有组件之前，我们将固定底盘上的每个组件以形成机器人的形状。

由于我在顶面使用了空间有限的单层底盘，因此已经放入了两个带轮子的电机，脚轮，电池座和伺服器固定在底面上。超声波传感器连接到传感器支架上，然后拧到伺服电机上。此外，Arduino Uno 板和电机驱动器模块放置在机器人的尾部，而面包板和 9 V 电池放置在机器人的中间。在这些组件中，电池座最后安装，以避免重叠在用于将组件连接到顶部的螺钉上。此外，请注意，在这个阶段，我们还没有对18650个细胞做任何事情。我建议我们把这些留在那里，直到你对如何照顾好它们有一些想法。

第 5 步：将所有内容连接起来

现在我们已经迈出了重要的一步。这些连接允许您的Arduino与机器人中的其他组件进行通信。照片说明中写的注释可能会对您有所帮助。

电机与电机驱动器的导线

如果看一下L298N电机驱动器原理图，可以看出有四个输出端子，包括OUT1、OUT2、OUT3和OUT4，分别以逆时针方向安装在模块上，用于为电机提供电流。

还记得本开头提到的电机端子 A 和 B 吗？现在是时候将电机 1（左电机）的 A 线连接到 OUT3，将 B 线连接到 OUT4，将电机 2 的 A 线（右电机）连接到 OUT1，最后将 B 线连接到 OUT2。

就我而言，紫色是左侧电机的 A 线的颜色，而蓝色是同一电机的 B 线的颜色，反之亦然（蓝色表示 A，紫色表示 B）。

将 Arduino 5 V 和 GND 引脚连接到试验板

这些引脚用于在面包板上创建两条5V和GND的公共共享线路，为机器人内的不同组件供电。

为您的电机驱动器供电

再次查看 L298N 电机驱动器原理图。您可以看到有三个端子用于为电机驱动器供电，包括 VCC、GND 和 5V。电池座的正极和负极线分别连接到VCC和GND为两个电机供电，而5V端子则连接到试验板上的公共5V线路，为模块的逻辑电路供电。

将电机驱动器连接到 Arduino 板

同样从上面的L298N原理图中，我们可以看到有六个输入引脚，从左到右分别是ENA，IN1，IN2，IN3，IN4和ENB。由于很可能有跳线代替ENA和ENB，我们只需要将IN1-IN4相应地连接到数字引脚4-7（又名引脚D4-D7）。这些销用于控制电机向前或向后旋转的方向。具体来说，IN4 向前驱动左侧电机，IN3 反转该电机，IN2 设置右侧电机的前进方向，IN1 反转。

ENA和ENB上预装的跳线基本上会将电机设置为最大速度。如果您想使用“analogWrite（）”功能控制电机的速度，只需移除预安装的跳线，然后将 ENA 和 ENB 连接到 Arduino 上可用的 PWM 引脚，并将任何值写入这些引脚的范围从 0 到 255。

使用稳压器为伺服提供恒定功率

稳压器有三个引脚，包括输入、接地和输出。在这种情况下，它将从Arduino的Vin引脚获取9 V输入电压，并向伺服输出5 V的恒定功率。稳压器和伺服器都将沉入面包板上的公共接地线。

舵机还有三个引脚，分别是VCC，GND和信号引脚。如您所知，VCC 将连接到稳压器的“输出”引脚，而信号引脚连接到 Arduino 板上的引脚 D9。请注意，如果向 7805 输入 5 V，则伺服器将不起作用！因此，如果您使用 USB 电缆为 Arduino 供电，请将伺服器的 VCC 引脚连接到常见的 5 V 线路。

将超声波传感器连接到 Arduino Uno

超声波传感器有四个引脚，分别是VCC，触发，回声和GND。通常的做法是为每个引脚选择不同的电线颜色。我为VCC选择了橙色，为触发器选择了紫色，为回声选择了灰色，为GND选择了蓝色。该模块由公共 5 V 线路供电，并与其他组件吸收到同一接地线路。触发引脚连接到Arduino的引脚A0，而Echo引脚连接到引脚A1。

使用 DC 插孔使用 9 V 电池为 Arduino 供电

只需将插孔插入 Arduino 的外部直流端口，然后将 18650 电池放入电池座中，同时打开开关即可为系统供电。但是坚持住！你的机器人的大脑目前是空的，你需要在其中输入一些代码。

第 6 步：将代码上传到机器人的大脑

下载 Arduino IDE 软件
下载下面提供的代码
下载“新平”库

在 Arduino IDE 软件的“菜单”选项卡上，单击“工具”/“管理库…”

在搜索栏中输入“NewPing”，然后选择“安装”

将代码上传到您的 Arduino 板

通过 USB 电缆将 Arduino 板连接到您的 PC

在“菜单”选项卡上，单击“工具”，然后为“板”选项选择“Arduino Uno”

单击“验证”符号（看起来像“勾号”）以编译代码

单击“√”符号旁边的“上传”符号，将一些逻辑上传到机器人的大脑

附件

Arduino_FlinchingBot.ino

下载

#include <NewPing.h>
#include <Servo.h>

#define TRIG_PIN A0
#define ECHO_PIN A1
#define MAX_DISTANCE 400

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

Servo myservo;

int distance = 100;
int pos = 0;

void setup() {
  //set up motors
  pinMode(7, OUTPUT);  //left motors forward
  pinMode(6, OUTPUT);  //left motors reverse
  pinMode(5, OUTPUT);  //right motors forward
  pinMode(4, OUTPUT);  //right motors reverse

  // set up servo
  myservo.attach(9);
  myservo.write(90);
  delay(2000);

  distance = readPing();
  delay(60);
}

void loop() {
  int distanceR = 0;
  int distanceL = 0;

  if (distance <= 50) {
    moveStop();
    delay(100);
    moveBackward();
    delay(300);
    moveStop();
    delay(100);
    distanceR = lookRight();
    delay(50);
    distanceL = lookLeft();
    delay(50);

    if (distanceR >= distanceL) {
      if (distanceR <= 30 && distanceL <= 30) {  // if both sides are too narrow
        for (int i = 0; i < 2; i++) {            // turn around
          turnRight();
          moveStop();
          delay(100);
        }
      } else {
        turnRight();
        moveStop();
        delay(100);
      }
    } else if (distanceR < distanceL) {
      if (distanceR < 30 && distanceL <= 30) {  // if both sides are too narrow
        for (int i = 0; i < 2; i++) {           // turn around
          turnLeft();
          moveStop();
          delay(100);
        }
      } else {
        turnLeft();
        moveStop();
        delay(100);
      }
    }
  } else moveForward();

  distance = readPing();
  delay(60);
}

int lookLeft() {
  for (pos = 90; pos <= 180; pos += 1) {  // goes from 90 degrees to 180 degrees
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);  // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(5);
  }
  int distance = readPing();
  delay(60);

  for (pos = 180; pos >= 90; pos -= 1) {  // goes from 180 degrees to 90 degrees
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);  // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(5);
  }
  return distance;  // return distance on the left side
}

int lookRight() {
  for (pos = 90; pos >= 0; pos -= 1) {  // goes from 90 degrees to 0 degree
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);  // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(5);
  }
  int distance = readPing();
  delay(60);

  for (pos = 0; pos <= 90; pos += 1) {  // goes from 0 degree to 90 degrees
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);  // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(5);
  }
  return distance;  // return distance on the right side
}

int readPing() {
  int cm = sonar.ping_cm();
  if (cm == 0)          // if the measured distance exceeds the measuring limit of the ultrasonic sensor, by default the sonar.ping_cm() function will return a value of 0
  {                     // Due to the distance of 0 the robot will keep avoiding even when there is nothing in front of it
    cm = MAX_DISTANCE;  // To fix this, we set the distance to the pre-defined MAX_DISTANCE of 400 cm
  }
  return cm;
}

void moveStop() {
  digitalWrite(7, LOW);
  digitalWrite(6, LOW);
  digitalWrite(5, LOW);
  digitalWrite(4, LOW);
}

void moveForward() {
  digitalWrite(7, HIGH);
  digitalWrite(5, HIGH);
}

void moveBackward() {
  digitalWrite(6, HIGH);
  digitalWrite(4, HIGH);
}

void turnRight() {
  digitalWrite(7, HIGH);
  digitalWrite(4, HIGH);
  delay(250);
  digitalWrite(7, HIGH);
  digitalWrite(5, HIGH);
}

void turnLeft() {
  digitalWrite(5, HIGH);
  digitalWrite(6, HIGH);
  delay(250);
  digitalWrite(7, HIGH);
  digitalWrite(5, HIGH);
}

第 7 步：照顾好 18650 电池

在将 18650 电池放入电池座为电机供电之前，请务必事先检查其剩余电压，以免意外缩短电池寿命。

那我的意思是什么？如果您想要长期使用的“健康”电池，请尽量不要过度使用或过度充电。例如，始终保持3.2 V至3.9 V的电压值（尽管大多数电池可以充电至最大值4.2 V）。为此，您必须经常检查用于为机器人供电的电池的剩余电压，并在电压降至 3.2 V 以下后对其进行充电。对于我正在使用的电池，通常需要大约两个小时才能将电池部分充电至大约 3.9 V。部分充电时间可能会因不同类型的 18650 电池而异，因此请注意时间！

如图所示，我的一个 18650 电池的剩余电压测量为 3.75 V，所以很好！现在我可以安全地使用它为我的机器人供电。

您可以在此处阅读有关如何延长电池寿命的更多信息。

第 8 步：根据需要修改代码！

我们快到了！现在我只想提供更多信息，以便您可以自由地个性化机器人的逻辑。

那么机器人是怎么想的呢？如果你看上面的流程图，可以看出机器人会不断检查50厘米的距离内是否有物体在它面前。如果什么都没有，它将继续前进。否则，它将后退以避免与前面的物体发生碰撞，然后它会转头看右侧和左侧，以决定它应该转向哪个方向（左或右）。例如，如果当时右侧有东西挡住，它会向左转，反之亦然。但是，如果两侧都太窄（即两侧的距离都短于30厘米），它只会简单地掉头。转向任何方向后，它将继续直行，关闭动作循环。