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Micropython教程之TPYBoard制作藍牙+紅外循跡小車

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樓主
ID:130183 發(fā)表于 2017-11-15 13:13 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
　　1.實驗目的

　　學習在PC機系統(tǒng)中擴展簡單I/O接口的方法。

　　進一步學習編制數(shù)據(jù)輸出程序的設計方法。

　　學習藍牙模塊的接線方法及其工作原理。

　　學習L298N電機驅(qū)動板模塊的接線方法。

　　學習藍牙控制小車的工作原理。


　　2.所需元器件

　　TPYBoardv102板子1塊

　　藍牙串口透傳模塊(HC-06)1個

　　L298N電機驅(qū)動板模塊1個

　　智能小車底盤1個

　　數(shù)據(jù)線1條

　　杜邦線若干

　　智能藍牙小車APP(Android版)點擊下載




　　3.藍牙串口模塊原理




　　(1)引出接口包括EN,5V,GND,TX,RX,STATE,我們小車只用到RX,TX,GND,5V四個針腳

　　(2)模塊默認波特率位9600，默認配對密碼為1234，默認名稱位為HC-06

　　(3)led指示藍牙連接狀態(tài)，閃爍表示沒有藍牙連接，常亮表示藍牙已連接并打開了端口，當我們用安卓手機軟件發(fā)送指令時,通過串口給TPYBoard發(fā)送指令，TPYBoard收到指令通過L298BN模塊來驅(qū)動小車前進，后退，向左，向右或者停止。

　　如下表接線:


[td]
藍牙模塊(HC-06)
TPYBoardv10x
5V
VIN(+5V)
GND
GND
RX
Y9(UART(3)-TX)
TX
Y10(UART(3)-RX)

    4.四路紅外循跡模塊




　　(1)當模塊檢測到前方障礙物信號時，電路板上紅色指示燈點亮，同時OUT端口持續(xù)輸出低電平信號,該模塊檢測距離2～60cm，檢測角度35°，檢測距離可以通過電位器進行調(diào)節(jié)，順時針調(diào)電位器，檢測距離增加；逆時針調(diào)電位器，檢測距離減少。

　　(2)傳感器屬于紅外線反射探測,因此目標的反射率和形狀是探測距離的關鍵。其中黑色探測距離最小,白色最大;小面積物體距離小,大面積距離大。

　　(3)傳感器模塊輸出端口OUT可直接與單片機IO口連接即可，也可以直接驅(qū)動一個5V繼電器模塊或者蜂鳴器模塊；連接方式：VCC-VCC、GND-GND、OUT-IO。

　　(4)比較器采用LM339，工作穩(wěn)定。

　　(5)可采用3.3V-5V直流電源對模塊進行供電。當電源接通時，綠色電源指示燈點亮。

　　5.四路紅外感應探頭的安裝

　　尋跡的原理其實就光的吸收，反射和散射。大家都知道，白色反射所有顏色的光，而黑色吸收所有顏色的光，這就為小車尋跡提供了有力的科學依據(jù)。在小車的車頭上安裝上紅外探頭（我是安裝了四個），一字順序排開。哪個探頭接收不到反射或者散射回來的光時，說明這個探頭此時正在黑色的尋跡帶上。

　　6.判斷反饋的信號

　　如果要是正前方的探頭接收不到光，那么說明小車此時走在黑色的尋跡帶上�？梢允剐≤囍本�行走。如果左面的探頭接收不到光，那么說明小車左面出現(xiàn)了黑色尋跡帶，此時小車應該執(zhí)行左轉(zhuǎn)彎。右轉(zhuǎn)彎同左轉(zhuǎn)彎原理。如果要是小車前面，左面，右面三個方向全都接收不到光，或者是兩個方向上的探頭都接收不到光，到底是左轉(zhuǎn)彎，右轉(zhuǎn)彎還是繼續(xù)直行，這個就要看你自己在程序里怎么做判斷了。

　　7.探頭的安裝與接線

　　四路紅外探頭接線很簡單，雖然有十八根線，但是有十二根是三根三根的分成四組，一一對應接線，其余的六根，是VCC和GND。還有四根是接到TPYBoardv10x開發(fā)板的IO口上的，用于接收四路紅外循跡模塊反饋的信號。

　　接線OK后，編寫main.py，給TPYBoard通電就ok了，下面是源代碼。

　　8.源代碼

  1. # main.py -- put your code here!
  2. import pyb
  3. from pyb import UART
  4. from pyb import Pin

  6. N1 = Pin('X1', Pin.OUT_PP)
  7. N2 = Pin('X2', Pin.OUT_PP)
  8. N3 = Pin('X3', Pin.OUT_PP)
  9. N4 = Pin('X4', Pin.OUT_PP)

  11. M1 = Pin('Y1', Pin.IN)
  12. M2 = Pin('Y2', Pin.IN)
  13. M3 = Pin('Y3', Pin.IN)
  14. M4 = Pin('Y4', Pin.IN)

  16. blue=UART(3,9600)
  17. mode='1'#1:表示藍牙模式 2:循跡模式

  19. def Stop():
  20.     N1.low()
  21.     N2.low()
  22.     N3.low()
  23.     N4.low()
  24. def Back():
  25.     N1.high()
  26.     N2.low()
  27.     N3.high()
  28.     N4.low()
  29. def Go():
  30.     N1.low()
  31.     N2.high()
  32.     N3.low()
  33.     N4.high()
  34. def Left():
  35.     N1.high()
  36.     N2.low()
  37.     N3.low()
  38.     N4.high()
  39. def Right():
  40.     N1.low()
  41.     N2.high()
  42.     N3.high()
  43.     N4.low()
  44. while True:
  45.     if blue.any()>0:
  46.         data=blue.read().decode()
  47.         print(data)
  48.         if data.find('0')>-1:
  49.             #stop
  50.             Stop()
  51.             mode="1"
  52.             print('stop')
  53.         if data.find('1')>-1:
  54.             Go()
  55.             print('go')
  56.         if data.find('2')>-1:
  57.             Back()
  58.             pyb.delay(500)
  59.             Stop()
  60.         if data.find('3')>-1:
  61.             Left()
  62.             pyb.delay(250)
  63.             Stop()
  64.         if data.find('4')>-1:
  65.             Right()
  66.             pyb.delay(250)
  67.             Stop()
  68.         if data.find('5')>-1:
  69.             mode="1"
  70.             Stop()
  71.         if data.find('6')>-1:
  72.             mode="2"
  73.     else:
  74.         if mode=="2":
  75.             print('循跡模式')
  76.             if(M1.value() and M2.value() and M3.value()):
  77.                 Stop()
  78.                 mode="1"
  79.             if(M2.value() or M3.value()):
  80.                 pyb.LED(2).on()
  81.                 pyb.LED(3).off()
  82.                 pyb.LED(4).off()
  83.                 Go()
  84.             if M1.value():
  85.                 pyb.LED(3).on()
  86.                 pyb.LED(2).off()
  87.                 pyb.LED(4).off()
  88.                 Right()
  89.                 pyb.delay(10)
  90.             if M4.value():
  91.                 pyb.LED(4).on()
  92.                 pyb.LED(2).off()
  93.                 pyb.LED(3).off()
  94.                 Left()
  95.                 pyb.delay(10)
復制代碼



　　9.智能藍牙小車APP的使用

　　下載安裝后，打開[藍牙智能小車]APP，進入操作界面。如下：





　　點擊左下角的桃心圖標，進入自定義編碼界面。通過這個界面，我們可以自定義操作界面中各個按鍵發(fā)出去的指令內(nèi)容。如下：





　　點擊頁面下方的關于我們，可以加入我們的技術交流群和關注微信公眾號。如下：





　　接下來，回到一開始的操作界面，點擊右下角的設置圖標，進行藍牙模塊的連接。首先先點擊[搜索藍牙設備]，界面會自動加載搜索到的藍牙設備，當出現(xiàn)HC-06時，點擊進行連接。





　　如果是第一次連接，需要進行配對，配對的密碼默認1234。





　　提示連接成功后，我們就可以通過四個方向鍵來操縱智能藍牙小車了。

　　大家可以看到，右上角的圖標，可以進行藍牙模式和循跡模式的切換。當按下時，兩種模式來回切換。當處于循跡模式時，界面如下。

　　



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