51巡线小车

开写

使用51单片机制作一个简单的巡线小车，这个很多人都有制作过，废话不多说，直接上电路图。

模块介绍

5个模块，逐一介绍。
控制模块，没什么好说的，都知道巡线小车，应该都懂。晶振就不说，P1口接拨码开关，是控制车速。P0口接红外的反馈。P2口控制电机与舵机。
红外模块，识别黑白线，小车自动巡线的前提。红外传感器识别黑白线时输出变压不同，可以以此调整电压来判断小车有无跑偏。
电机模块，控制两个后轮的转动，可以用占空比来调速。
舵机模块，控制小车装弯。
稳压模块，输出稳定5v，确保4个模块稳定工作。

使用讲解

舵机使用

舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前，在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人中已经得到了普遍应用。
舵机就是使用占空比来控制，在一段20ms的周期中，使用不同的脉冲宽度来控制舵机在0~180度之间转动。

脉冲宽度（20ms）	舵机输出轴转角（单位：度）
0.5ms	0
1ms	45
1.5ms	90
2ms	135
2.5ms	180

由于51单片机没有专门的pwn输出功能，只能自行用定时器设置一个脉冲周期。这只是控制一个舵机，简单。直接上程序。
定时器1初始化设置。

	unsigned int angle=10；	//定义角度
	TMOD = 0x10;		//定时器1工作模式1
	TL1 = 0xd2;		 //定时50us进入中断
	TH1 = 0xff;			
	TR1 = 1;			
	IE=0X88;

中断函数设置，400次为20ms，一个舵机控制周期，motor为舵机信号线位，其中angle=10，就是0.5ms，角度=0，按照上表可以自行设数控制角度，这里说一下，这里是50us一次中断，那换算来就是精度只是5度，angle加一只能是增加5度。如果需要提高精度，可以改变每次中断时间。还有不要设置度数超过180度，这样会损害舵机。

	TL1 = 0xd2;		 
	TH1 = 0xff;
	if(count<angle)
	motor=1;
	else
	motor=0;
	count++;
	if(count>400)
	count=0;

电机使用

电机，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机在电路中是用字母M表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
小时候玩四驱车的时候，把马达拆下来用电池去接的时候，已经知道怎样使用。正接正转，反接就反转。不可能在使用的时候，想他正反转就把线换过来，过于愚蠢。这里使用L298N驱动模块实现这个功能，还增加一个使能端，可以设置来调速。也可以使单片机能驱动电机。一个L298N模块可以控制两个电机。这里介绍一个的使用，另一个同理。

part1	1	0	x	1	0
paet2	0	1	x	1	0
ENA	1	1	0	1	1
舵机	正转	反转	停止	停止	停止

注x表示不管什么情况！
上程序讲解一波：
三个都已经位定义，下面就是电机正转程序，想要反转，就是part1=0；part2=1；ENA=1；

	ENA=1;
	part1=1;
	part2=0;

红外模块使用

这个没有什么说的，按照电路图焊好基本没有什么问题，就还剩下调基准。那个红外传感器有几点注意事项，两个红外传感器之间最好为0.5cm，因为黑线宽度不大，如果，间距太大会造成识别精度下降，小车行驶不稳。红外传感器尽量离黑线，就是地，距离小点，太大会受环境光线影响较大，导致识别出错。还有个人给个建议，传感器离小车远一点，这个可以通过生活场景讲解，司机行驶时，眼睛是往远处看，然后做出判断，传感器就是“眼睛”。所以传感器不要离前轮太近。建议不怕多，再来一个，传感器可以和前轮一起转动，这样小车会稳定点，识别也会增加实时性，小车转动幅度也可以大点。

上图为调基准方法，其他传感器同理调整。
ok，硬件到此已经完成，那究竟如何使用红外传感器来让小车自动巡线，看看下面程序就基本明白。

void A_TURN()	   //自动转弯
{
	date=P0;
	if(date==0x08|date==0x10|date==0x18)	 //直走
		angle=30;
	else if(date==0x04|date==0x0a)		 //左转5度
		angle=25;
	else if(date==0x20|date==0x30)		 //右转5度
		angle=35;
	else if(date==0x02|date==0x06)		 //左转10度
		angle=20;
	else if(date==0x40|date==0x60)		 //右转10度
		angle=40;
  	else if(date==0x01|date==0x03)		 //左转15度
		angle=15;
	else if(date==0x80|date==0xa0)		 //右转15度
		angle=45;
}

P0.0	P0.1	P0.2	P0.3	P0.4	P0.5	P0.6	P0.7	舵机
				1				直走
			1					直走
			1	1				直走
		1						左转5°
		1	1					左转5°
					1			右转5°
				1	1			右转5°
	1							左转10°
	1	1						左转10°
							1	右转10°
						1	1	右转10°
1								左转15°
1	1							左转15°
							1	右转15°
						1	1	右转15°

上图程序就是根据上表编写而成，注意空格为0，就是低电平。1为高电平，在黑线上方，根据不同情况舵机不同反应。上图程序是在舵机顺时针转动（小车面向前方，舵机0°在左边，180°在右边）的情况下成立，舵机左右转动幅度不够30°可以酌情改变角度。
主体部分完工，还有调速简单说明，驱动不是有两个使能端，高电平起作用。只要在一个周期内控制电机作用时间，不就完成调速功能。

void adjust_speed()
{
	unsigned int count=600;
	if(P1=0xff)
	{
		for(;count>0;count--)
		{
			if(count>100){
			ENA=1;				   //两个驱动后轮
			ENB=1;
			}
			else 
			ENA=0;
			ENB=0;
		}
	}

	else if(P1=0xcf)
	{
		for(;count>0;count--)
		{
			if(count>300){
			ENA=1;
			ENB=1;
			}
			else {
			ENA=0;
			ENB=0;
			}
		}
	}
	else if(P1=0xbf)
	{
		for(;count>0;count--)
		{
			if(count>500){
			ENA=1;
			ENB=1;
			}
			else {
			ENA=0;
			ENB=0;
			}
		}
	}
}

最后的最后

所有模块的使用与程序样例都已经贴出来，如果还不会，那就是自己的问题，这已经是最详细的教程。最后的整合就不贴出来，自行整合。就是不断重复自动巡线，自行思考，不是很难。