6. 案例04 自动避障

6.1. 目的


  • 使用motor:bit智能车载套件完成超声波避障功能。

6.2. 使用材料


  • 1 x motor:bit 智能车载套件

6.3. 背景知识


什么是超声波

  • 超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。

超声波测距原理

  • 超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。根据接收器接到超声波时的时间计算距离,与雷达测距原理相似。

  • ../../_images/vSFTiuw.jpg

6.4. 硬件连接图


如图所示,将超声波模块连接到P5引脚。

../../_images/t4vFZ0y.jpg

../../_images/kzPngGo.jpg

6.5. 软件


微软makecode在线积木块编程https://makecode.microbit.org/#

6.6. 编程


步骤 1

在MakeCode的代码抽屉中点击高级,查看更多代码选项。

../../_images/motor_bit_case_01.png

为了给motorbit主板编程,我们需要添加一个代码库。在代码抽屉底部找到“扩展”,并点击它。这时会弹出一个对话框。搜索“motorbit”,然后点击下载这个代码库。

../../_images/motor_bit_case_02.png

注意:如果你得到一个提示说一些代码库因为不兼容的原因将被删除,你可以根据提示继续操作,或者在项目菜单栏里面新建一个项目。

步骤 2

程序初始化时,定义了一个away变量,用来表示检测到障碍物的距离,并将它置为0。

设置左轮右轮速度均为100。

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步骤3

创建一个无限循环循环,实时的读取超声波模块返回的数据,并且赋值给away。

../../_images/motor_bit_case_04_04.png

防撞停车

当检测距离(away)距离小于8cm时,停车,暂停300ms后,设置左右轮速度为负数实现倒车,延时600ms。

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转向避障

当检测距离(away)距离小于15cm时,生成一个0到100的随机数。

当随机数小于50的时候右轮赋负值,右轮倒转完成右转。

当随机数大于50的时候左轮赋负值,左轮倒转完成左转。

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如果检测距离(away)大于15cm,设置左右轮速度为100前进。

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程序

请参考程序连接:https://makecode.microbit.org/_cRgUy3h7VApT

你也可以通过以下网页直接下载程序。

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6.7. 结论


  • 车辆上电以100的速度向前直行,当距离障碍小于8cm且不等于0cm时候,车辆停止运动,0.3s后开始倒车。

  • 当距离障碍小于15cm时,随机左转或者右转,以避开障碍物。

  • 检测到其他情况是,以100的速度继续前进。

6.8. 思考


6.9. 常见问题


6.10. 相关阅读