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【嵌入式原理设计】实验六：倒车控制设计

news 来源：原创 2025/5/10 8:05:09

一、实验目的

二、实验环境

三、实验内容

四、实验记录及处理

五、实验小结

六、成果文件提取链接

一、实验目的

熟悉和掌握各模块联合控制的工作方式

二、实验环境

Win10+ESP32实验开发板

三、实验内容

1、用串口和OLED显示当前小车与障碍物的距离值；

2、当后侧障碍物到达警戒距离时开始提示报警，并随距离靠近变为急促；（警戒距离自己设定）

3、加入电机运行控制，例如通过UART控制小车的前进、后退、加速、减速、停止。

四、实验记录及处理

器件连接

OLED

设备名称	设备管脚	ESP32管脚
SCL	22	22
SDA	21	21

蜂鸣器：

设备名称	设备管脚	ESP32管脚
I/O	27	27

超声波距离传感器

设备名称	设备管脚	ESP32管脚
Trig	4	4
Echo	16	16

电机：

设备名称	设备管脚	ESP32管脚
A-1A	25	25
A-1B	26	26

实物连接图（拍照，控制图片大小，能看清即可）及程序运行结果描述

任务：

显示当前小车与障碍物的距离值

OLED显示：OLED屏幕会显示当前测量的距离值，单位为厘米。显示内容类似于：如果大于450cm或者小于15cm，屏幕会显示Invalid Data

电机运行控制

串口命令控制：通过串口输入以下命令，可以控制电机的运行状态：1是加速，2是后退，3是加快，4是减速，5是停止

程序控制代码，部分代码如下，完整代码请查看网盘链接：

long duration;  //持续时间
float distance;   //测量距离
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  pinMode(motor1_PWM, OUTPUT);    
  pinMode(motor2_PWM, OUTPUT);  
  ledcSetup(motorChannel1,freq,resolution);  
  ledcAttachPin(motor1_PWM,motorChannel1);
  ledcSetup(motorChannel2,freq,resolution);  
  ledcAttachPin(motor2_PWM,motorChannel2); 
  pinMode(TrigPin,OUTPUT);
  pinMode(EchoPin,INPUT);
  pinMode(buzzer,OUTPUT);
  digitalWrite(buzzer,HIGH);
  u8g2.begin();
  u8g2.enableUTF8Print();
}
void motor_on(){
  ledcWrite(motorChannel2, 1000);   //正转 
  ledcWrite(motorChannel1, 0);
  Serial.printf("前进");  
  delay(3000);  
}
void motor_back(){
  ledcWrite(motorChannel2, 0);    //反转
  ledcWrite(motorChannel1, 1000);
  Serial.printf("后退");
  delay(3000);
}
void motor_slow(){
  if(motorSpeed1<1500){
     motorSpeed1+=increment;
     if(motorSpeed1>1000) motorSpeed1=1000;
     ledcWrite(motorChannel1,motorSpeed1);
  }
  Serial.printf("减速");
}
void motor_fast(){
  if (motorSpeed1 > 0) {  
          motorSpeed1 -= increment;  
          if (motorSpeed1 < 0) motorSpeed1 = 0; // 确保不低于最小值  
          ledcWrite(motorChannel1, motorSpeed1);  
       }
   Serial.printf("加速");
}

void motor_stop(){
  ledcWrite(motorChannel2,0);   //停止
  ledcWrite(motorChannel1,0);
  Serial.printf("停止");
  delay(1000);
  motorSpeed1=0;
}
void motor_choose(int choose) {
  switch (choose) {
    case 1: motor_on(); break;
    case 2: motor_back(); break;
    case 3: motor_fast();break;
    case 4: motor_slow();break;
    case 5: motor_stop();break;
    default: Serial.println("无效选择"); break;
  }
}
void buzzer03()
{
  for(int i=0;i<3;i++)
  {
      digitalWrite(buzzer,LOW); 
      delay(400);    //用不同的延时时间来改变报警声音的效果
      digitalWrite(buzzer, HIGH); 
      delay(200); 
  } 
}