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arduino uno小车开发接线与程序记录

news 2025/9/8 13:01:43

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一、硬件连接总览（所有模块与Arduino扩展板的最终接线）

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1. 四路红外避障模块

红外模块引脚	扩展板引脚（Arduino）	功能说明
VCC	5V	电源正极
GND	GND	接地
IN1	D2	第一路红外信号输入
IN2	D3	第二路红外信号输入
IN3	D4	第三路红外信号输入
IN4	D5	第四路红外信号输入

2. 超声波模块（HC-SR04）

超声波引脚	扩展板引脚（Arduino）	功能说明
VCC	5V	电源正极
GND	GND	接地
Trig	D6	触发信号
Echo	D7	回响信号

3. 舵机

舵机线颜色	扩展板引脚（Arduino）	功能说明
棕色/黑色	GND	接地
红色	5V	电源正极
橙色/黄色	D9	信号控制

4. 电机驱动模块（L298N）

驱动板引脚	扩展板引脚（Arduino）	功能说明
IN1	D10	左电机正转
IN2	D11	左电机反转
IN3	D12	右电机正转
IN4	D13	右电机反转
ENA	D3	左电机PWM（原D6，调整后避免冲突）
ENB	D5	右电机PWM（原D11，调整后避免冲突）
12V	外部电池正极（不接扩展板）	电机电源
GND（电机）	GND（与扩展板共地）	电机电源地

二、更改后的程序（适配新引脚分配）

// 引脚定义（全部调整后）
const int trigPin = 6;       // 超声波触发引脚（原D2→D6）
const int echoPin = 7;       // 超声波回响引脚（原D3→D7）
const int avoidPin1 = 2;     // 第一路红外
const int avoidPin2 = 3;     // 第二路红外
const int avoidPin3 = 4;     // 第三路红外
const int avoidPin4 = 5;     // 第四路红外
const int servoPin = 9;      // 舵机控制引脚（不变）
const int motorLeftFwd = 10; // 左电机正转
const int motorLeftRev = 11; // 左电机反转
const int motorRightFwd = 12;// 右电机正转
const int motorRightRev = 13;// 右电机反转
const int enA = 3;           // 左电机PWM（原D6→D3）
const int enB = 5;           // 右电机PWM（原D11→D5）#include <Servo.h>
Servo myServo; // 舵机对象void setup() {Serial.begin(9600);// 初始化所有引脚模式pinMode(trigPin, OUTPUT);pinMode(echoPin, INPUT);pinMode(avoidPin1, INPUT);pinMode(avoidPin2, INPUT);pinMode(avoidPin3, INPUT);pinMode(avoidPin4, INPUT);pinMode(motorLeftFwd, OUTPUT);pinMode(motorLeftRev, OUTPUT);pinMode(motorRightFwd, OUTPUT);pinMode(motorRightRev, OUTPUT);pinMode(enA, OUTPUT);pinMode(enB, OUTPUT);// 设置电机初始速度（0-255）analogWrite(enA, 200);analogWrite(enB, 200);// 初始化舵机myServo.attach(servoPin);myServo.write(90); // 舵机居中delay(1000);
}// 测量超声波距离（厘米）
long getDistance() {digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);digitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);return duration * 0.034 / 2;
}// 电机动作函数
void forward() {digitalWrite(motorLeftFwd, HIGH);digitalWrite(motorLeftRev, LOW);digitalWrite(motorRightFwd, HIGH);digitalWrite(motorRightRev, LOW);
}void stop() {digitalWrite(motorLeftFwd, LOW);digitalWrite(motorLeftRev, LOW);digitalWrite(motorRightFwd, LOW);digitalWrite(motorRightRev, LOW);
}void turnLeft() {digitalWrite(motorLeftFwd, LOW);digitalWrite(motorLeftRev, HIGH);digitalWrite(motorRightFwd, HIGH);digitalWrite(motorRightRev, LOW);delay(500);
}void turnRight() {digitalWrite(motorLeftFwd, HIGH);digitalWrite(motorLeftRev, LOW);digitalWrite(motorRightFwd, LOW);digitalWrite(motorRightRev, HIGH);delay(500);
}void loop() {long distance = getDistance();// 读取四路红外信号int ir1 = digitalRead(avoidPin1);int ir2 = digitalRead(avoidPin2);int ir3 = digitalRead(avoidPin3);int ir4 = digitalRead(avoidPin4);// 避障逻辑：超声波<30cm 或 任意一路红外检测到障碍物if (distance < 30 || ir1 == LOW || ir2 == LOW || ir3 == LOW || ir4 == LOW) {stop();delay(500);// 舵机左扫测距myServo.write(30);delay(1000);long leftDist = getDistance();// 舵机右扫测距myServo.write(150);delay(1000);long rightDist = getDistance();myServo.write(90); // 舵机回中delay(500);// 选择更宽的方向转向if (leftDist > rightDist) {turnLeft();} else {turnRight();}} else {forward(); // 无障碍物，前进}delay(100);
}

三、接线说明（关键冲突解决）

超声波与红外引脚分离：
- 超声波原Trig/Echo占用D2/D3，现在移到D6/D7，释放D2-D5给四路红外（avoidPin1-4）。
电机驱动PWM引脚调整：
- 原电机PWM（enA/enB）占用D6/D11，现在enA移到D3，enB移到D5，避开红外和超声波的新引脚。
共地与电源：
- 所有模块的GND必须连接到扩展板的GND（共地），VCC连接到扩展板5V（统一供电）。

四、调试建议

先单独测试四路红外：用手遮挡某一路，观察串口输出或LED（若模块有指示灯）是否响应。
再测试超声波：用尺子测量距离，对比getDistance()返回值是否准确。
最后测试电机与舵机：上传程序后，手动触发避障，观察转向是否符合预期。

这样调整后，所有模块的引脚完全不冲突，且程序逻辑保持完整的避障功能~
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// 引脚定义（保持不变）
const int trigPin = 6;       // 超声波触发引脚
const int echoPin = 7;       // 超声波回响引脚
const int avoidPin1 = 2;     // 第一路红外
const int avoidPin2 = 3;     // 第二路红外
const int avoidPin3 = 4;     // 第三路红外
const int avoidPin4 = 5;     // 第四路红外
const int servoPin = 9;      // 舵机控制引脚
const int motorLeftFwd = 10; // 左电机正转（硬件定义）
const int motorLeftRev = 11; // 左电机反转（硬件定义）
const int motorRightFwd = 12;// 右电机正转（硬件定义）
const int motorRightRev = 13;// 右电机反转（硬件定义）#include <Servo.h>
Servo myServo; // 舵机对象void setup() {Serial.begin(9600);// 初始化所有引脚模式pinMode(trigPin, OUTPUT);pinMode(echoPin, INPUT);pinMode(avoidPin1, INPUT);pinMode(avoidPin2, INPUT);pinMode(avoidPin3, INPUT);pinMode(avoidPin4, INPUT);pinMode(motorLeftFwd, OUTPUT);pinMode(motorLeftRev, OUTPUT);pinMode(motorRightFwd, OUTPUT);pinMode(motorRightRev, OUTPUT);// 初始化舵机（如果舵机方向也反了，可将90改为270-90=180，即myServo.write(180)）myServo.attach(servoPin);myServo.write(90); // 舵机居中delay(1000);
}// 测量超声波距离（厘米）
long getDistance() {digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);digitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);return duration * 0.034 / 2;
}// 核心修改：将原前进改为后退，原后退改为前进，实现方向反转
void forward() {// 原逻辑是前进，现在改为后退（对应物理车头方向前进）digitalWrite(motorLeftFwd, LOW);digitalWrite(motorLeftRev, HIGH);digitalWrite(motorRightFwd, LOW);digitalWrite(motorRightRev, HIGH);
}void stop() {// 停止逻辑不变digitalWrite(motorLeftFwd, LOW);digitalWrite(motorLeftRev, LOW);digitalWrite(motorRightFwd, LOW);digitalWrite(motorRightRev, LOW);
}// 左转逻辑反转（原左转变为右转，适应新车头方向）
void turnLeft() {digitalWrite(motorLeftFwd, HIGH);digitalWrite(motorLeftRev, LOW);digitalWrite(motorRightFwd, LOW);digitalWrite(motorRightRev, HIGH);delay(500);
}// 右转逻辑反转（原右转变为左转，适应新车头方向）
void turnRight() {digitalWrite(motorLeftFwd, LOW);digitalWrite(motorLeftRev, HIGH);digitalWrite(motorRightFwd, HIGH);digitalWrite(motorRightRev, LOW);delay(500);
}void loop() {long distance = getDistance();// 读取四路红外信号int ir1 = digitalRead(avoidPin1);int ir2 = digitalRead(avoidPin2);int ir3 = digitalRead(avoidPin3);int ir4 = digitalRead(avoidPin4);// 避障逻辑不变（传感器已在新车头位置）if (distance < 30 || ir1 == LOW || ir2 == LOW || ir3 == LOW || ir4 == LOW) {stop();delay(500);// 舵机左扫测距（如果舵机方向反了，30和150互换）myServo.write(30);delay(1000);long leftDist = getDistance();// 舵机右扫测距myServo.write(150);delay(1000);long rightDist = getDistance();myServo.write(90); // 舵机回中delay(500);// 选择更宽的方向转向if (leftDist > rightDist) {turnLeft();} else {turnRight();}} else {forward(); // 无障碍物，前进（实际是原后退方向）}delay(100);
}