智能小车速通版——手把手教程

news2025/1/11 8:17:06

考虑到大部分学校，会发放简易小车来作为智能车初期培训和筛选的工具，

于是，我写一个简单的教程，能够实现简单小车的电磁循迹。

通过这个教程，能够通过简化的步骤搭建寻迹小车，进而了解整个智能车是如何实现的，快速上手，为后续参与智能车竞赛做准备。

这里我不会讲解原理，直接手把手带着使用，需要看原理的时候就看我相关博客。

目录

一、准备

C语言

单片机

二、器件

三、安装编程环境软件KEIL

1.安装KEIL

 2.激活License

 3.安装pack包

四、下载逐飞开源库

五、测试器件

电机转

屏幕

ADC

六、装车

七、循迹

电机

循迹

一、准备

C语言

智能车入门——编程语言（c）的学习

 智能车入门补充篇——模块化编程

首先要有一定的C语言基础。

想要学好嵌入式，C语言必须学会！

这里一定不要为了进度图快，打好基础很重要。当时带我们的学长，给了我们一周的时间让我们复习C语言。

推荐平台：

菜鸟教程 - 学的不仅是技术，更是梦想！

 郝斌C语言

下面必须要掌握:

初学阶段要学会掌握基本的概念、函数、数组、语法关键词if，for，while的使用即可，指针与结构体部分可以在后期再进行补充学习。

这虽然就两行字，但是一定要扎实，好好打好基础，数据类型、运算符号都要会，别到时候用除法打了个"\"还不知道哪里错了。uint=unsigned int这种小知识别漏了。

单片机

需要简单了解一下什么是单片机，起码知道什么是IO口。

智能车入门——I/O、PWM

推荐学习平台：

51单片机普中科技视频完整版0基础入门学习_哔哩哔哩_bilibili

51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门_哔哩哔哩_bilibili

 最低的要求是跟着教程，能够点亮LED灯。

二、器件

一个舵机将近100块，一个摄像头得两三百，大部分学校选拔应该会选用这种廉价的小车，靠电机实现前进和转向。

那么我就拿这种最简单的小车举例，介绍循迹最起码有的器件：

单片机（一般是STC）

电源（电池），

电机驱动（一般练手用的是L298N），

电机（小马达）、轱辘，

还有传感器，光电循迹用光电传感器，电磁循迹用电容电感对+运放

如果硬件给力点，还会有主板将前面的接口合并到一个板子上

为了方便看参数，还会有屏幕。

三、安装编程环境软件KEIL

Keil C51是美国Keil软件公司（现已被ARM公司收购）出品的支持8051系列单片机架构的一款 IDE

 【精选】智能车入门——IDE安装以及库函数选用

STC8系列 MDK FOR C51 IDE软件
链接：https://pan.baidu.com/s/10eqOQOFn7JapLJ_1Wc_DTQ   提取码：aom2

STC16专用 MDK FOR C251 IDE软件：链接：https://pan.baidu.com/s/1euVGEsRCV_novTHqnhQD7Q   提取码：krw6

 需要这三个文件，MDK532是keil的安装文件，keygen是破解软件，C51V960a是C51的pack包

1.安装KEIL

首先点击运行mdk532.exe文件

然后一路Next

路径自己选，name随便填

 2.激活License

（1）右击图标，用管理员身份运行！

（2）把ID复制下来

（3）把电脑静音

（4）右击keygen_new2032，用管理员身份运行

 把ID粘贴进去，

Target这里，STC8选C51，STC32选C251

不知道自己手里的该装哪个，你就百度或者问卖板子的客服

下面的选prof....PLUS

点击Generate，生成激活码

 (5)打开KEIL复制生成的激活码，粘贴在New License ID Code处，点击Add LIC，即可成功激活mdk，显示mdk的使用期限2032年

 3.安装pack包

双击c51v960a.exe，一路next。

这里pack包需要与自己的单片机相匹配，没有pack包的话，向卖板子的客服要就行了。

四、下载逐飞开源库

 智能车入门——库函数选用

找到自己的型号下载 

SeekFree (seekfree) - Gitee.com

 复制Seekfree_XXXXXXX_Opensource_Library文件夹，在此基础上增添代码，最后放到中文路径。

Seekfree_STC8A8K64S4_Opensource_Library\Project\MDK

双击该路径下的SEEKFREE.uvproj文件，即可打开工程

五、测试器件

首先写代码，看自己能不能调用那些器件。

【逐飞科技】STC8G2K 核心板与智能车常用模块搭配使用视频教程_哔哩哔哩_bilibili

【精选】智能车入门——简单驱动常用模块

电机转

电机驱动有两种

一种是两路PWM，另一种是一路PWM，一路 GPIO。

两路PWM，就是根据两个pwm信号 差值的正负决定电机转动方向，差值大小决定电机转速，

 一路PWM，一路 GPIO，就是pwm控制转速，GPIO控制方向。

想知道你手上的驱动属于哪一种，你就淘宝扫一扫识图，看哪家店卖的一模一样，然后看商品介绍。

以一路PWM，一路 GPIO举例：


#include "headfile.h"

uint16 duty = 7000;


void main()
{
	DisableGlobalIRQ();	//¹Ø±Õ×ÜÖжÏ
	board_init();	
	
	pwm_init(PWM5_P25, 10000, 9500);   
	EnableGlobalIRQ();	//¿ªÆô×ÜÖжÏ
    while(1)
	{
		pwm_duty(PWM5_P25,duty);
   gpio_pull_set(P2_6, 0);
	}
}

这就实现了让一个电机固定转速转。

接下来测试整个驱动好不好使


#include "My.h"

void pwm_duty_init()
{

	pwm_init(PWM3_P63,17000,0);
	pwm_init(PWM4_P64,17000,0);

	
}
/****************************************************************
电机驱动测试
12假设2路pwm的正反转
34假设64口控制方向的正反转（1个PWM，1控制方向）
56假设63口控制方向的正反转（1个PWM，1控制方向）
****************************************************************/
void mitor_duty(char mode)
{
if(mode==1)
{
	pwm_duty(PWM3_P63,0);
	pwm_duty(PWM4_P64,800);
}
if(mode==2)
{
	pwm_duty(PWM3_P63,800);
	pwm_duty(PWM4_P64,0);
}
if(mode==3)
{
	pwm_duty(PWM3_P63,800);
	pwm_duty(PWM4_P64,0);
}
if(mode==4)
{
	pwm_duty(PWM3_P63,800);
	pwm_duty(PWM4_P64,1000);
}
if(mode==5)
{
	pwm_duty(PWM3_P63,0);
	pwm_duty(PWM4_P64,800);
}
if(mode==6)
{
	pwm_duty(PWM3_P63,1000);
	pwm_duty(PWM4_P64,800);
}

}


#ifndef __MY_H_
#define __MY_H_
#include "headfile.h"

void pwm_duty_init();

void mitor_duty(char mode);


#endif

屏幕

下面是常见三款屏幕，同样的，不知道什么型号就淘宝搜，不会接线就问客服。

我以1.8TFT举例：

首先去淘宝搜到这个型号屏幕，在商品详情页可以看到引脚名称

在 seekfree_peripheral文件夹下找到屏幕对应的文件

 首先打开18TFT.h文件找到接线定义：
 

                    接线定义：
                    ------------------------------------ 
                        模块管脚            单片机管脚
                        SCL                 查看TFT_SCL_PIN        宏定义的引脚     硬件SPI引脚不可随意切换
                        SDA                 查看TFT_SDA_PIN        宏定义的引脚     硬件SPI引脚不可随意切换
                        RES                 查看REST_PIN        宏定义的引脚    
                        DC                  查看DC_PIN_PIN        宏定义的引脚  
                        CS                  查看TFT_CS_PIN        宏定义的引脚      
                        
                        电源引脚
                        BL  3.3V电源（背光控制引脚，也可以接PWM来控制亮度）
                        VCC 3.3V电源
                        GND 电源地
                        最大分辨率128*160
                    ------------------------------------ 

//--------------------软件SPI--------------------

#define    TFT_SCL_SIMSPI_PIN         P25                //定义SPI_SCK引脚
#define    TFT_SDA_SIMSPI_PIN        P23               //定义SPI_MOSI引脚
#define TFT_REST_SIMSPI_PIN      P20                //定义复位引脚
#define TFT_DC_SIMSPI_PIN          P21                //液晶命令位引脚定义
#define TFT_CS_SIMSPI_PIN          P22                //定义SPI_CS引脚
#define TFT_BL_SIMSPI_PIN          P24                //液晶背光引脚定义  

//--------------------硬件SPI--------------------

#define TFT_SPIN SPI_2                     //定义使用的SPI号
#define    TFT_SCL_PIN     SPI2_SCLK_P25    //定义SPI_SCK引脚
#define    TFT_SDA_PIN        SPI2_MOSI_P23   //定义SPI_MOSI引脚
#define    TFT_SDA_IN_PIN    SPI2_MISO_P24   //定义SPI_MISO引脚  TFT屏幕没有MISO引脚，但是这里任然需要定义，在spi的初始化时需要使用

#define TFT_REST_PIN      P20
#define TFT_DC_PIN          P21
#define TFT_CS_PIN          P22            //定义SPI_CS引脚
#define TFT_BL_PIN          P24

 根据接线定义去接线，硬件SPI、软件SPI根据喜好去选就行了。

函数有这些：

//--------------------Ó²¼þSPI--------------------
void lcd_init(void);
void lcd_clear(int color);
void lcd_drawpoint(uint16 x,uint16 y,uint16 color);
void lcd_showchar(uint16 x,uint16 y,uint8 dat);
void lcd_showstr(uint16 x,uint16 y,uint8 dat[]);
void lcd_showint8(uint16 x,uint16 y,int8 dat);
void lcd_showuint8(uint16 x,uint16 y,uint8 dat);
void lcd_showint16(uint16 x,uint16 y,int16 dat);
void lcd_showuint16(uint16 x,uint16 y,uint16 dat);
void lcd_showint32(uint16 x,uint16 y,int32 dat,uint8 num);
void lcd_showfloat(uint16 x,uint16 y,double dat,uint8 num,uint8 pointnum);
void showimage(const unsigned char *p);

然后初始化、调用代码就行了

/*********************************************************************************************************************
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 * @version    		查看doc内version文件 版本说明
 * @Software 		MDK FOR C51 V9.60
 * @Target core		STC8A8K64S4
 * @Taobao   		https://seekfree.taobao.com/
 * @date       		2020-5-13
 ********************************************************************************************************************/

#include "headfile.h"

board.h文件中FOSC的值设置为0,则程序自动识别系统频率

///*board.h文件中FOSC的值设置不为0，则系统频率为FOSC的值，
//在使用stc-isp工具下载程序的时候需要将IRC频率设置为FOSC的值*/


void main()
{
	DisableGlobalIRQ();		//关闭总中断
	board_init();			//初始化内部寄存器，勿删除此句代码。
		lcd_init();
	//此处编写用户代码(例如：外设初始化代码等)

	EnableGlobalIRQ();		//开启总中断



    while(1)
	{
		//此处编写需要循环执行的代码
//    lcd_showstr(0,0,"lucky");
//		pca_delay_ms(1000);
		lcd_showchar(0,0,'x');//坐标0,0写一个字符x
    }
}

ADC

同样的运放，哪里弄得，从哪里获取资料

最简单的循迹只需要2个电感电容对，按照下面的接线就行

 将采集到的电感值显示到屏幕上

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 ********************************************************************************************************************/

#include "headfile.h"

board.h文件中FOSC的值设置为0,则程序自动识别系统频率

///*board.h文件中FOSC的值设置不为0，则系统频率为FOSC的值，
//在使用stc-isp工具下载程序的时候需要将IRC频率设置为FOSC的值*/


void main()
{
	DisableGlobalIRQ();		//关闭总中断
	board_init();			//初始化内部寄存器，勿删除此句代码。
		lcd_init();
   adc_init(ADC_P01,ADC_SYSclk_DIV_2);            //
	 adc_init(ADC_P02,ADC_SYSclk_DIV_2);            //

	//此处编写用户代码(例如：外设初始化代码等)

	EnableGlobalIRQ();		//开启总中断



    while(1)
	{
		//此处编写需要循环执行的代码
   lcd_showuint16(2,2,adc_once(ADC_P01, ADC_10BIT)  );
	 lcd_showuint16(3,3,adc_once(ADC_P02, ADC_10BIT)  );

    }
}

六、装车

七、循迹

智能车入门——跑车前的零碎知识

 智能车入门补充篇——电感值处理、转向控制与巡线

 智能车入门——电磁循迹原理与实现

电机

#include "dianji.h"


// 电机初始化
void dianji_init()   
{

  pwm_init(PWM3_P63,17000,0);       //IN1  右
	pwm_init(PWM4_P64,17000,0);				//IN2  右  +前
	pwm_init(PWM5_P65,17000,0);       //IN3  左  +前
	pwm_init(PWM6_P66,17000,0);       //IN4  左
}


 //驱动电机
void dianji_Control(int32 LDuty, int32 RDuty)   
{	
	
  if(LDuty > 0)                  //左正
	{
		 pwm_duty(PWM5_P65, LDuty);
		 pwm_duty(PWM6_P66, 0);
	}
	if(LDuty < 0)                  //左反
	{
		
		 pwm_duty(PWM5_P65, 0);
		 pwm_duty(PWM6_P66, LDuty);
	}

	if(RDuty > 0)                  //右正
	{
		 pwm_duty(PWM3_P63, 0);
		 pwm_duty(PWM4_P64, RDuty);
	}
	if(RDuty < 0)                  //右反
	{
		 pwm_duty(PWM3_P63, RDuty);
		 pwm_duty(PWM4_P64, 0);
	}
	if(LDuty == 0)
	{
		 pwm_duty(PWM3_P63, 0);
		 pwm_duty(PWM4_P64, 0);
	}
	if(RDuty == 0)
	{
		 pwm_duty(PWM5_P65, 0);
		 pwm_duty(PWM6_P66, 0);
	}

	
}







//限幅保护
int32 range_protect(int32 duty, int32 min, int32 max)
{
	if (duty >= max)
	{
		return max;
	}
	if (duty <= min)
	{
		return min;
	}
	else
	{
		return duty;
	}
}
#ifndef __dianji_H__
#define __dianji_H__
#include "headfile.h" 

int32 range_protect(int32 duty, int32 min, int32 max);//限幅保护
void dianji_init();
void dianji_Control(int32 LDuty, int32 RDuty);


	
#endif

循迹

我找的小车，循迹只能靠电机的差速，由于这种小车速度很慢，因此，只需要偏差乘一个比例系数就能简单循迹，相当于PID中只给P系数，I、D的值为0.

首先初始化各个器件

void all_init()   
{

   adc_init(ADC_P01,ADC_SYSclk_DIV_2);            //³õʼ»¯P1.0ΪADC¹¦ÄÜ,ADCʱÖÓƵÂÊ£ºSYSclk/2
	 adc_init(ADC_P02,ADC_SYSclk_DIV_2);            //³õʼ»¯P1.0ΪADC¹¦ÄÜ,ADCʱÖÓƵÂÊ£ºSYSclk/2
	 dianji_init();                                 //µç»ú³õʼ»¯
	 lcd_init();                                 //ÆÁÄ»³õʼ»¯
	 pd_init();
}

获取ADC

void adc_collect()
{
adc1=adc_once(ADC_P01, ADC_10BIT);
adc4=adc_once(ADC_P02, ADC_10BIT);	
}

 差速循迹

float kp=1.2;
now_error = adc1-adc4;
output=kp*now_error

LeftDuty =600-output;
RightDuty=600+output;

LeftDuty =	range_protect( LeftDuty,-200, 1000);
RightDuty=	range_protect(RightDuty,-200, 1000);
dianji_Control(LeftDuty,RightDuty);

我会贴上完整代码，用来参考。

举一反三，如果要用到按键、舵机、陀螺仪等也是同样的步骤。

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1>&#xff0c;安装问题直接问客服&#xff0c;正常情况是将显示屏接上电源&#xff0c;然后用先将显示屏和笔记本的HDMI接口连接即可。 按下组合键 win p ,选择 “复制”。 2>&#xff0c;接上显示屏后&#xff0c;原笔记本无声音&#xff1f; 1、找到笔记本电脑右下…
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【Rxjava详解】(二) 操作符的妙用

【Rxjava详解】(二) 操作符的妙用

文章目录 接口变化操作符mapflatmapdebouncethrottleFirst()takeconcat RxJava 是一个基于 观察者模式的异步编程库&#xff0c;它提供了丰富的操作符来处理和转换数据流。 操作符是 RxJava 的核心组成部分&#xff0c;它们提供了一种灵活、可组合的方式来处理数据流&#xf…
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5-1 Java 网络编程

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第1关&#xff1a;URL类与InetAddress类 任务描述 本关任务&#xff1a;了解网络编程基础知识。 相关知识 为了完成本关任务&#xff0c;你需要掌握&#xff1a;1.URL&#xff1b;2.InetAddress。 URL 统一资源定位符&#xff08;Uniform Resource Locator&#xff0c;缩…
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新的centos7.9安装jenkins—（一）

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更多ruoyi-nbcio功能请看演示系统 gitee源代码地址 前后端代码&#xff1a; https://gitee.com/nbacheng/ruoyi-nbcio 演示地址&#xff1a;RuoYi-Nbcio后台管理系统 因为是用java8&#xff0c;所以还是要最后java8版本的jenkins&#xff0c;版本号是2.346.3&#xff0c;后…
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HTTP四大参数类型及请求参数的方式和如何接收

HTTP四大参数类型及请求参数的方式和如何接收

HTTP 请求中4大参数类型和接收方法。 1、请求头参数head 请求头参数顾名思义&#xff0c;是存放在请求头中发送给服务器的参数&#xff0c;服务器通过解析请求头获取参数内容。通常会存放本次请求的基本设置&#xff0c;以帮助服务器理解并解析本次请求的body体。 参数形式如…
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