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1、循跡小車初級入門教程,,要點,循跡基本常識 光電循跡舉例,循跡基本常識,循跡的基本過程：通過光電傳感器判斷出是否遇到黑線，然后控制馬達做出對應的動作。 1、識別黑線 （1）認識光電傳感器：光電傳感器可以檢測其照射到的面的亮度值。光電照射到白色面時亮度較大，黑色面時亮度較小。 （2）區(qū)分黑白：通過光電檢測到的亮度大小便可以區(qū)分黑白。,2、如何循跡，以雙光電傳感器為例 (1)初步認識，以一小段直線為例。,（2）編程邏輯：,1、簡化的小車循跡編程： （1）確認馬達方向 （2）使用光電傳感器獲取亮度值及定義變量 （3）控制小車左右轉(zhuǎn) （4）使用if （5）使用while （6）編寫控制程序 （7）下載
2、運行程序,2、完善程序 上一步的程序中，存在一個問題，即： 轉(zhuǎn)彎速度設置太小：車子遇到大彎時轉(zhuǎn)不回來 轉(zhuǎn)彎速度設置太大：車子劇烈抖動 解決辦法：增加判斷的情況數(shù)： （1）仍然采用雙光電，增加脫離軌跡的情況 （2）采用多光電，不同光電轉(zhuǎn)彎的速度不同,（1）仍然采用雙光電，增加脫離軌跡的情況 下列兩種情況無法根據(jù)光電的亮度值判斷，但可以根據(jù)之前脫離軌道時是哪個光電最后檢測到黑線來判斷。在程序中可以添加一個變量，用來記錄脫離軌道時哪個光電檢測到車子 情況1 情況2,程序 采用上述方法時，車子可以簡單走一條沒有交叉路口的路線。 但程序中沒有直走的情況，車子
3、在循跡過程中抖的比較厲害。想要車子走的更好，甚至要走交叉路口等情況，就要對車子進行進一步處理。,處理復雜路況,對于競賽類的場地，軌跡的圖形形式多樣化，這樣需要采用多個光電傳感器的方式來解決。以三個光電傳感器為例。,三個光電的基本循跡控制方式 三光電循跡的基本處 理如右圖所示。 對于復雜圖形的循跡， 程序需要分段操作，對 不同的路口進行判斷處 理。,三個光電解決復雜路口情況 對于類似上速圖示的路口情況，需要同時通過幾個光電的狀態(tài)來判斷小車該做出的動作。 以第一個圖片的直角處理為例： 行走中判斷第2個和第3個光電是否檢測到黑線是的話控制其右轉(zhuǎn)在右轉(zhuǎn)過程中判斷第1個或者第2個光電是否檢測到黑線停
4、后面三個或者其他路口都可以以第一個圖示的情況來處理。具體程序處理可查看例子程序。,在實際循跡中，要保證車子走的又好又穩(wěn)定一般方式是通過增加光電的個數(shù)來保證車子的行走質(zhì)量。 循跡的算法并不單一，下面拓展簡述一種較高級的算法，PID的控制方式。,PID中的比例控制,重新認識光電傳感器 光電檢測的值是一個可變值，離黑線近時值比較小，離黑線遠時值大。即： 光電值越大光電離黑線越遠 光電值越小光電離黑線越近 而在小車處理上： 離黑線越遠小車轉(zhuǎn)的彎越大左右馬達速度差越大 離黑線越近小車轉(zhuǎn)的彎越小左右馬達速度差越小 因此：光值差--對應--左右馬達速度差。,PID中的比例控制,光電狀態(tài)與小車的控制方式： 右轉(zhuǎn) 直走 左轉(zhuǎn) 按照圖示，偏離黑線時亮度越大，彎越大。假設取小車直走的值為300，設小車每次檢測的值為gray，差值error=gray-300；速度差sp_err=p*error；,PID中的比例控制,其中p為控制小車轉(zhuǎn)動的比例值，p越大，車子轉(zhuǎn)動越靈敏，實際小車運動的表現(xiàn)中，將會抖動的比較厲害。,
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