项目介绍
循迹小车是一种能够自动沿着预定路径行驶的智能车辆，主要依靠传感器和算法技术实现路径识别和导航。
循迹小车的工作原理基于传感器技术，通常使用红外传感器、光电传感器或超声波传感器等，这些传感器能够检测出预定轨迹的变化。预定的轨迹通常由黑色线条或磁性条带组成，传感器通过检测轨迹与背景的对比来确定小车的位置和方向。控制系统负责处理传感器传回的数据，并通过相应的算法进行路径规划和运动控制，常用的算法有PID控制算法，这种算法能够根据小车偏离轨迹的程度，动态调整其行驶方向和速度，以确保小车沿着预定轨迹行驶。
循迹小车的核心部件包括红外传感器、光电传感器或超声波传感器等，这些传感器能够检测出预定轨迹的变化。通常，预定轨迹是由黑色线条或磁性条带组成，传感器通过检测轨迹与背景的对比来确定小车的位置和方向。控制系统则负责处理传感器传回的数据，并通过相应的算法进行路径规划和运动控制。
循迹小车的应用领域非常广泛，包括无人驾驶、物流配送、地图勘测、安全监控等多个领域。随着人工智能和物联网技术的不断发展，循迹小车的前景愈发广阔，其商业化的实现方式包括定制服务、租赁服务、销售等，创业者可以根据市场需求灵活选择适合自己的商业模式，实现商业价值的最大化。此外，循迹小车的研发和应用不仅局限于陆地领域，还可以扩展到水下和空中，随着技术的进步，其应用领域将越来越广泛。
代码实现
// 左边电机引脚5-6，右边电机引脚9-10，必须是有PWM功能的端口
// 循迹引脚 11-12-13-14，从车头方向的最左边开始排序
#define LeftMotor1 3 //Arduino的3号引脚连接在D0端口，利用宏定义可以方便后期改端口
#define LeftMotor2 5 //Arduino的5号引脚连接在D1端口
#define RightMotor1 6 //Arduino的6号引脚连接在接D2端口
#define RightMotor2 9 //Arduino的9号引脚连接在接D3端口
#define track1 10 //Arduino的10号引脚连接在最左边的循迹模块的D0口，以下同理
#define track2 11
#define track3 12
#define track4 13
int Sensor[4] = {0, 0, 0, 0}; //初始化循迹的值
int i = 0;//计数或计时
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600); //串口初始化
Track_Init(); //循迹模块初始化
Motor_Init(); //电机引脚初始化
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
Sensor_Read(); //不断地读取循迹模块的高低电平
xun_ji(); //循迹函数
count(); //计数函数
Print(); //打印循迹的高低电平
}
void Track_Init()
{
//循迹模块D0引脚初始化，设置为输入模式
pinMode(track1, INPUT);
pinMode(track2, INPUT);
pinMode(track3, INPUT);
pinMode(track4, INPUT);
}
void Motor_Init()
{
//电机引脚初始化，设置为输出模式
pinMode(LeftMotor1, OUTPUT);
pinMode(LeftMotor2, OUTPUT);
pinMode(RightMotor1, OUTPUT);
pinMode(RightMotor2, OUTPUT);
}
void Sensor_Read()
{
Sensor [0] = digitalRead(track1); //检测到黑线为高电平（1），白线为低电平（0)
Sensor [1] = digitalRead(track2);
Sensor [2] = digitalRead(track3);
Sensor [3] = digitalRead(track4);
}
void Motor_Speed(int Left1_Speed, int Left2_Speed, int Right1_Speed, int Right2_Speed) //控制电机的速度
{
analogWrite(LeftMotor1, Left1_Speed);
analogWrite(LeftMotor2, Left2_Speed);
analogWrite(RightMotor1, Right1_Speed);
analogWrite(RightMotor2, Right2_Speed);
}
void xun_ji() //小车的速度可根据实际地图进行调节
{
if (Sensor [0] == 0 && Sensor [1] == 1 && Sensor [2] == 0 && Sensor [3] == 0) //0-1-0-0 小左转
Motor_Speed(50, 0, 150, 0); //左轮速度 50 右轮直走 150
else if (Sensor [0] == 0 && Sensor [1] == 0 && Sensor [2] == 1 && Sensor [3] == 0) //0-0-1-0 小右转
Motor_Speed(150, 0, 50, 0); //左轮速度 150 右轮速度 50
else if (Sensor [0] == 1 && Sensor [1] == 0 && Sensor [2] == 0 && Sensor [3] == 0) //1-0-0-0 大左转
Motor_Speed(0, 180, 180, 0); //左轮速度 -180 右轮直走 180
else if (Sensor [0] == 0 && Sensor [1] == 0 && Sensor [2] == 0 && Sensor [3] == 1) //0-0-0-1 大右转
Motor_Speed(180, 0, 0, 180); //左轮直走 180 右轮速度 -180
else if (Sensor [0] == 1 && Sensor [1] == 1 && Sensor [2] == 0 && Sensor [3] == 0) //1-1-0-0 左急转弯
Motor_Speed(0, 200, 200, 0); //左轮反转 -200 右轮直走 200
else if (Sensor [0] == 0 && Sensor [1] == 0 && Sensor [2] == 1 && Sensor [3] == 1) //0-0-1-1 右急转弯
Motor_Speed(200, 0, 0, 200); //左轮直走 200 右轮反转 -200
else //除了左右转，就只剩下直走
Motor_Speed(100, 0, 100, 0);
}
void count() //计黑十字的函数封装
{
if (i > 2) //i的具体范围要根据地图的黑十字路口而定！
{
Motor_Speed(0, 0, 0, 0); //如果到达终点，就停车
}
else if (Sensor [0] == 1 && Sensor [1] == 1 && Sensor [2] == 1 && Sensor [3] == 1) { //1-1-1-1 计数
i++;
delay(100); //延时可以防止i加的过快
}
else if (Sensor [0] == 0 && Sensor [1] == 1 && Sensor [2] == 1 && Sensor [3] == 0) { //0-1-1-0 计数
i++;
delay(100);
}
else if (Sensor [0] == 1 && Sensor [1] == 1 && Sensor [2] == 1 && Sensor [3] == 0) { //1-1-1-0 计数
i++;
delay(100);
}
else if (Sensor [0] == 0 && Sensor [1] == 1 && Sensor [2] == 1 && Sensor [3] == 1) { //0-1-1-1 计数
i++;
delay(100);
}
}
void Print() //在串口打印循迹的高低电平
{
Serial.print(Sensor [0]);
Serial.print("---");
Serial.print(Sensor [1]);
Serial.print("---");
Serial.print(Sensor [2]);
Serial.print("---");
Serial.println(Sensor [3]);
}
