51单片机超声波避障小车

入坑小项目 —— 自己动手制作51单片机超声波避障小车。

L298N的+12V接电池正极，+5V接单片机的VCC，GND接单片机的GND和电池的负极。

实物图片

主程序

#include <reg52.h>	   //52芯片配置文件
#include <intrins.h>   //包含nop等系统函数
#include "bst_car.h"   //包含bst—v51智能小车头文件
 
unsigned char pwm_val_left  =0;//变量定义
unsigned char pwm_val_right =0;
unsigned char push_val_left =4;// 左电机占空比N/20 //速度调节变量 0-20。。。0最小，20最大
unsigned char push_val_right=4;// 右电机占空比N/20 
 
bit Right_PWM_ON=1;	           //右电机PWM开关
bit Left_PWM_ON =1;			   //左电机PWM开关
 
unsigned int  time=0;//用于存放定时器时间值
unsigned long S=0;//用于存放距离的值
bit  flag =0; //量程溢出标志位
char a=0;
 
//=========================================================================================================================
void delay(unsigned int z)
{
    unsigned int i,j;
	for(i=z;i>0;i--)		      //i=z即延时约z毫秒
   		for(j=112;j>0;j--);
}
 
void Delay10us(unsigned char i)    	//10us延时函数 启动超声波模块时使用
{ 
    unsigned char j;
	 
	do{ 
 		j = 10; 
 		do{ 
  			 _nop_(); 
   		}while(--j); 
	}while(--i); 
} 
				
 
void  StartModule() 		   //启动超声波模块 
{
	 TX=1;			          //启动一次模块
     Delay10us(2);
	 TX=0;
}
 
 void Forward(void)//前进
{
	push_val_left=5;	 //速度调节变量 0-20。。。0最小，20最大
	push_val_right=5;
	Left_moto_go;   //左电机往前走
	Right_moto_go;  //右电机往前走
}
 
void Stop(void)	//停车
{
	 Left_moto_Stop;
	 Right_moto_Stop;
}
 
void back(void)	//后退
{
	 push_val_left=5;	 //速度调节变量 0-20。。。0最小，20最大
	 push_val_right=5;
	 Left_moto_back;
	 Right_moto_back;
}
    
void Turn_Right(void)	 //向右旋转
{
    push_val_left=5;	 //速度调节变量 0-20。。。0最小，20最大
	push_val_right=5;
	Left_moto_go;
	Right_moto_back;
}
//=========================================================================================================================
/********距离计算程序***************/
void conut1(void)
{
	time=TH1*256+TL1;
	TH1=0;
	TL1=0;
	
	//此时time的时间单位决定于晶振的频率，外接晶振为11.0592MHZ
	//那么1us声波能走多远的距离呢？1s=1000ms=1000000us 
	// 340/1000000=0.00034米
	//0.00034米/1000=0.34毫米  也就是1us能走0.34毫米
	//但是，我们现在计算的是从超声波发射到反射接收的双路程，
	//所以我们将计算的结果除以2才是实际的路程
    S=time*0.17+10;//此时计算到的结果为毫米，并且是精确到毫米的后两位了，有两个小数点 
}
 
void Conut(void)
{
	 
    conut1();
	//========避障部分===========================================
	if(S<=240)	 ////////////////////////////  刹车障碍物距离	跟车速有关 可更改
	{	
	     a++;
	     if(a>=2)
	     {
	          a=0;
	          FM=0;
		      Stop();
		      back();  //后退缓冲
		      delay(230);//////////////////////////////////////////	后退缓冲时间 跟车速有关 可更改
 
	          B:Turn_Right();
		      delay(50);		  ///////////////////////////////////  旋转角度 跟环境复杂程度有关 可更改
		      Stop();
		      delay(100);		////////////////////////////////////   旋转顿挫时间 视觉效果 可更改
		      StartModule(); 
		      while(RX==0);
		      TR1=1;			    //开启计数
	          while(RX);			//当RX为1计数并等待
	          TR1=0;				//关闭计数
		      conut1();
 
 
		      if(S>340)	 //	 可直行方向无障碍物距离 跟环境有关 可更改
		      {
	
		            Turn_Right();
		            delay(90);	
	                Stop();				  //微调前进方向 避免车宽对前进影响
		            delay(200);
		            FM=1;
		            Forward();
		      }
		      else
		      {
		           goto B;				//若没转到空旷方向 回到B点 继续旋转一次
		      }
		
	       }
	       else
		   {
	           Forward();	//无障碍物 直行
	       }
	
	 }
 
	 else
	 {
	      a=0;
	 	  Forward();	   //无障碍物 直行
	 }
	 //=======================================
	 
}
 
/********************************************************/
void zd0() interrupt 3 		 //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围
{
    flag=1;			 //中断溢出标志
	RX=0;
}
 
/********超声波高电平脉冲宽度计算程序***************/
void Timer_Count(void)
{
	TR1=1;			    //开启计数
	while(RX);			//当RX为1计数并等待
	TR1=0;				//关闭计数
    Conut();			//计算
 
}
 
//                   左电机调速
/*调节push_val_left的值改变电机转速,占空比*/
void pwm_out_left_moto(void)
{
     if(Left_PWM_ON)
     {
          if(pwm_val_left<=push_val_left)
	      {
	           ENA=1; 
	      }
	      else 
	      {
	           ENA=0;
          }
          if(pwm_val_left>=20)
	      pwm_val_left=0;
     }
     else
     {
          ENA=0;   //若未开启PWM则EN1=0 左电机 停止
     }
}
 
/******************************************************************/
/*                    右电机调速                                  */ 
void pwm_out_right_moto(void)
{ 
    if(Right_PWM_ON)
    { 
        if(pwm_val_right<=push_val_right)	//20ms内电平信号 111 111 0000 0000 0000 00
	    {
	        ENB=1; 							//占空比6:20
        }
	    else 
	    {
	        ENB=0;
        }
	    if(pwm_val_right>=20)
	    pwm_val_right=0;
    }
    else
    {
        ENB=0;	  //若未开启PWM则EN2=0 右电机 停止
    }
}
 
//TIMER0中断服务子函数产生PWM信号
void timer0()interrupt 1 using 2
{
     TH0=0XFC;	  //1Ms定时
	 TL0=0X66;
	 pwm_val_left++;
	 pwm_val_right++;
	 pwm_out_left_moto();
	 pwm_out_right_moto();
 }
 
/********************************************************/
void keyscan(void)              //按键扫描函数
{
    A:  if(K4==0)			//判断是否有按下信号
		{
		    delay(10);		  //延时10ms
			if(K4==0)		  //再次判断是否按下
			{
			    FM=0;           //蜂鸣器响
			    while(K4==0);	//判断是否松开按键
			    FM=1;           //蜂鸣器停止
		 	}
		    else
		    {
		       goto A;        //跳转到A重新检测
	        }
		}
		else
		{
		  goto A;             //跳转到A重新检测
		}
} 
/********************************************************/ 
 
/*************主程序********************/
void main(void)
{
    
	unsigned int a;
 
    TMOD=TMOD|0x10;		//设T0为方式1，GATE=1；
    EA=1;			   //开启总中断
    TH1=0;
    TL1=0;
    ET1=1;
    TH0=0XFC;  //1ms定时
    TL0=0X66;
    TR0=1;
    ET0=1;             //允许T0中断
    keyscan() ;  //按键扫描
 
 
	//=======================================================================================================================			
    while(1)
    {
        RX=1;
        StartModule();				 //启动模块
        for(a=951;a>0;a--)
        {
            if(RX==1)
            {
                Timer_Count();		 //超声波高电平脉冲宽度计算函数
            }
    	 }
    }
} 

bst_car.h头文件代码

#ifndef __BSTCAR_H__
#define __BSTCAR_H__
 
/************BST-V51智能小车头文件*************/
 
//定义小车驱动模块输入IO口
sbit IN1=P1^2;
sbit IN2=P1^3;
sbit IN3=P1^6;
sbit IN4=P1^7;
sbit ENA=P1^4;
sbit ENB=P1^5;
 
 
 
//定义按键
sbit K4=P3^5;
 
 
//蜂鸣器驱动口定义
sbit FM=P2^5;
 
 
sbit TX=P2^1; //超声波模块Trig 控制端
sbit RX=P2^0; //超声波模块Echo 接收端
 
 
#define Left_moto_go {IN1=0,IN2=1;} //左电机向前走
#define Left_moto_back {IN1=1,IN2=0;} //左边电机向后转
#define Left_moto_Stop {ENA=0;} //左边电机停转
#define Right_moto_go {IN3=1,IN4=0;} //右边电机向前走
#define Right_moto_back {IN3=0,IN4=1;} //右边电机向后走
#define Right_moto_Stop {ENB=0;} //右边电机停转
 
 
 
#endif