用五路循迹传感器做循迹

机器人小车循迹是很多学习机器人的小伙伴入门课程,做为简单又强大的小龟小车当然也能拿来完成各位小伙伴的入门。先认识一下,随小龟小车赠送的五路循迹+一路碰撞靠近传感器模组。


下面小龟来讲述一下,如何使用这个传感器。


第一步:调试传感器

在正式安装五路传感器前,我们需要先调试一下传感器是否好的,并理解传感器的识别原理和机制。

请先用随传感器赠送的杜邦线,把传感器的VCC和GND按以下表格的对应关系和小车相连:

 传感器
管脚
小车的
管脚 
 说明
 VCC 3V3 传感器供电管脚
 GND GND 传感器接地管脚

然后打开小车的电源,传感器就开始工作了。

然后用手指依次在上图背部的五路循迹传感器上划过,你会看到传感器正面会有与之对应的五盏小灯依次开灭(S1、S2、S3、S4、S5),这就代表五路循迹传感器工作正常。

接下来用手掌靠近和远离传感器头部的的距离传感器,你会发现与之对应的Near灯会开或灭,这就代表距离传感器工作正常。假如你距离传感器的反应距离不符合你的要求,则你可以用螺丝刀旋转上图传感器正面那个蓝色旋转按钮来调节距离传感器的识别距离。

最后我们用手指头按下传感器头部那个长得像开关的触碰传感器,与之对应的CLP灯会开灭,这就是代表传感器工作正常。


第二步:安装五路循迹传感器

小伙伴如果使用小龟提供的五路循迹套件的话,除了五路循迹传感器模块外,还有一条专门的连接线,如下图:


用这根线的话,连接的过程非常简单,照下图,记得红色那根线,一头对准五路循迹传感器的VCC,另一头对准小车的3V3即可。



先把五路循迹传感器与配套的杜邦线连接好,参考下图,用套件里的螺丝和塑料支架片把杜邦线头和小车车头底部固定好。

注意:使用小龟小车赠送的地图的话,需要把传感器固定在小车上部(如图1),使用自己激光打印黑色很浓的地图的话,则需要把传感器固定在小车的下部(如图2)

图一 图二 
  


记得固定片上下都放一下,防止出现短路的情况:



假如小伙伴是用自己的杜邦线来连的话,请参考下图的对应关系进行连接。

(用小龟提供的连接线的话,就不用理会这个)

传感器
管脚 
小车扩展口
管脚 
说明 
 VCC 3V3 电源管脚
 GND GND 接地管脚
 S1 D1 左2传感器(最左那个)
 S2 D2 左1传感器
 S3 A1 中路传感器
 S4 A2 右1传感器
 S5 SDA 右2传感器(最右那个)
 CLP 不接 
 Near SCL 距离传感器

其中CLP(碰触传感器)和Near(距离传感器),这两个作用是差不多的,大家可以任选其中一个接到小车的SCL管脚上即可。

建议使用Near(距离传感器),后面的范例代码用这个传感器来做关闭循迹的作用。


第三步 掌握循迹算法的基本原理

小龟这里采用最简单的决策树的方案来实现循迹。

简单讲就是根据五路传感器的反馈来实时决定小车的下一步运动方向。

比如:中路传感器探测到黑线(探测到黑线反馈为0, 没有探测到黑线反馈为1),则根据决策树,采取继续前进的策略。

这里是小龟整理的一个简单的决策树(空为没有探测到黑线,⭕为探测到黑线)

 左2左1 中路  右1右2 下一步策略 
    ⭕   前进
  ⭕     左拐
      ⭕ 右拐
      

其中5路传感器总共会有2的5次方共32种状态,这里不一一罗列决策了,欢迎小伙伴自己尝试。


第四步 绘制循迹地图

因为小龟配套的是五路红外循迹传感器,所以建议小伙伴们用打印机打印或者黑胶带贴出循迹用的线路图。

下图是如果用打印的场合,一些建议,用纯黑色并且宽度不小于2.5厘米。



这里小龟提供几张典型的比较简单的地图范例供小伙伴直接打印

范例地图(Excel格式)




第五步 上车实战

可以打开下面链接先体验一般,这个范例代码就是基于上面第三部分的决策树的方法实现的,代码有很多注释,小伙伴们可以直接看代码理解了。

五路循迹一键体验学习范例代码


另外小龟还给不想编程只想体验循迹乐趣的小伙伴提供了一个循迹决策板,体验考验智力的乐趣。

http://guidan.com/app5tracking/