智能小车项目设计（之二）

项目、任务：

①．完成由舵机控制方向的超声波壁障功能

②．完成光电码盘测速功能

考核内容：

①．小车实现壁障功能、用关电码盘控制小车运动的精度

②．完成本章最后的作业提交任务和反馈内容（请在实验前看，以免影响提交作业）

背景材料（必看预习和参考材料）：

附件一为超声波模块的使用方法

①．舵机的原理和控制方法：

②．在linux下控制GPIO

任务、步骤：

任务一：

完成超声波壁障功能

步骤：

①．超声波模块的实物图以及引脚说明如下图所示：

VCC供5V电源，GND为地线，Trig为触发控制信号输入端，Echo为回响信号输出端。

②．超声波模块的电气参数：

③．超声波模块的控制时序图：

④．根据时序图完成对超声波模块的控制，并加入之前所完成的小车项目之一中，实现壁障功能（即当车子前进时，如果前面有障碍物，则即使手机端发出向前的指令，小车也会强制的停止不向前运动，简单点讲，就是超声波测到前方有障碍物，这时不接受手机的向前指令，而接受小车左转、右转、后退的指令）

任务二：

完成舵机的控制

步骤：

①．舵机的接口为：

②．简单介绍控制舵机的原理：

控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。

舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围内的角度控制脉冲部分，总间隔为2ms。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：

0.5ms--------------0度；

1.0ms------------45度；

1.5ms------------90度；

2.0ms-----------135度；

2.5ms-----------180度；

③．为了APP能够控制舵机，将在APP上增加一个控件，通过Socket_1向小车发送77，类似上节中的接口定义，学员按照这个指令来编程以控制舵机。

④．根据上面对舵机控制的介绍完成C++编程来控制舵机，我们将把超声波模块固定在舵机上，实现测各个方向的距离。

任务三：

添加光电码盘，实时测量轮子的速度，来调整两个轮子的pwm，来实现小车更加精确的运动

步骤：

①．实物图以及接口：

电机上装有码盘。

②．产品参数：

1、工作电压 3.3V-5.5V 支持3.3和5V的MCU

2、输出电压 低电平0V 高电平VCC

3、产品尺寸 12.3MM*32MM

③，使用方法：

当小车运动时，OUT端将会就会产生脉冲，计算两个轮子的脉冲数，接可以计算小车的速度。

④．学员编程提高运动精度，当你前进或后退时如果左边的轮子比右边的快，那么你应该实时调整相应轮子的pwm以达到两边轮子一样快。目标就是使小车前进和后退时能够走直线。

作业提交：

1.完成任务一，实现超声波壁障功能

2.完成任务二，实现舵机的控制

3.完成任务三，提高小车的运动精度