arduino跟随小车

### 实现原理 基于 Arduino 的跟随小车通常依赖传感器来检测目标（例如光线、红外信号或超声波反射），并通过微控制器处理这些信号，从而控制小车的运动方向和速度。常见的跟随小车包括 **光线跟随小车** 和 **红外线跟随小车**。 #### 1. 光线跟随小车 光线跟随小车使用光敏电阻（LDR）或光电二极管作为传感器，通过检测周围环境中的光线强度差异来判断目标位置，并调整小车的方向[^1]。 - **传感器工作原理**：两个光敏电阻分别安装在小车的左右两侧。当光源偏向一侧时，该侧的光敏电阻阻值降低，电压变化被 Arduino 检测到。 - **控制逻辑**：Arduino 根据两侧传感器的读数差值，控制左右电机的速度，使小车朝向光源移动。 #### 2. 红外线（IR）跟随小车 红外线跟随小车使用 IR 发射器和接收器对，发射器发出红外光，接收器检测反射回来的红外光强度，以此判断前方是否有物体（如手或其他障碍物）[^3]。 - **传感器工作原理**：IR 接收器输出 High/Low 信号，表示是否检测到足够的红外反射。 - **控制逻辑**：根据左右 IR 传感器的输出状态，决定小车是前进、左转还是右转。 --- ### 制作方法 #### 所需材料 - Arduino UNO 或兼容开发板 - L298N 或 L293D 电机驱动模块 - 直流电机 ×2（用于驱动轮） - 轮子 ×2 + 万向轮 ×1 - 光敏电阻（LDR）×2 或 IR 传感器 ×2 - 电阻、导线、面包板 - 电池组（为电机供电） #### 步骤详解 ##### 1. 构建硬件平台 将直流电机连接至 L298N 驱动模块，并将模块连接至 Arduino 的 PWM 引脚（如 `3`、`5`、`6`、`9`）。同时，将光敏电阻或 IR 传感器安装在小车前部两侧，分别连接到模拟输入引脚（如 A0 和 A1）[^2]。 ##### 2. 编写代码 以下是一个简单的光线跟随小车代码示例： ```cpp // 定义传感器引脚 const int leftSensor = A0; const int rightSensor = A1; // 定义电机引脚 const int leftMotorForward = 3; const int leftMotorBackward = 5; const int rightMotorForward = 6; const int rightMotorBackward = 9; void setup() { pinMode(leftSensor, INPUT); pinMode(rightSensor, INPUT); pinMode(leftMotorForward, OUTPUT); pinMode(leftMotorBackward, OUTPUT); pinMode(rightMotorForward, OUTPUT); pinMode(rightMotorBackward, OUTPUT); } void moveForward() { digitalWrite(leftMotorForward, HIGH); digitalWrite(leftMotorBackward, LOW); digitalWrite(rightMotorForward, HIGH); digitalWrite(rightMotorBackward, LOW); } void turnLeft() { digitalWrite(leftMotorForward, LOW); digitalWrite(leftMotorBackward, HIGH); digitalWrite(rightMotorForward, HIGH); digitalWrite(rightMotorBackward, LOW); } void turnRight() { digitalWrite(leftMotorForward, HIGH); digitalWrite(leftMotorBackward, LOW); digitalWrite(rightMotorForward, LOW); digitalWrite(rightMotorBackward, HIGH); } void stopMotors() { digitalWrite(leftMotorForward, LOW); digitalWrite(leftMotorBackward, LOW); digitalWrite(rightMotorForward, LOW); digitalWrite(rightMotorBackward, LOW); } void loop() { int leftValue = analogRead(leftSensor); int rightValue = analogRead(rightSensor); // 计算差值 int diff = leftValue - rightValue; if (abs(diff) < 50) { moveForward(); } else if (diff > 0) { turnLeft(); } else { turnRight(); } } ``` ##### 3. 调试与优化 - **校准传感器**：在不同光照条件下测试传感器读数，适当调整阈值以提高精度。 - **调整电机响应**：根据实际运行情况，调节电机 PWM 值以实现更平滑的转向。 - **增强功能**：可添加蜂鸣器、LCD 显示屏或蓝牙模块，实现更多交互功能[^1]。 --- ### 应用扩展 - **避障模式**：增加超声波传感器（如 HC-SR04），在跟随的同时避开障碍物。 - **路径规划**：结合陀螺仪或编码器，实现更复杂的导航功能。 - **远程控制**：集成蓝牙模块（如 HC-05），通过手机 App 控制小车方向。 ---