DIY智能小车——PWM调速与产品问世

承接所有的上文，在完成小车的避障、1602显示距离、寻迹、蓝牙控制功能后，把所有的子函数整合到一起，实现一个完整的功能，貌似简单，实际上我调了至少8个小时的BUG，以及会注明BUG存在的问题，还有解决方案。

PWM调速

PWM意为脉冲宽度调制（好了不抄教材了），PWM调速我个人的理解为：产生一个函数，可用于调整输出直流平均电压，对于一个矩形波而言，占空比是一个脉冲周期内高电平时间与周期的比值。其实对我这种不学模电、不学电路的人理解到这就可以了，就可以开始写程序了。

如图所示，可以产生一种时序，进行高低电平的变换，在高电平的时候做A任务，低电平的时候不能对A任务进行操作，这样就可以了，下面结合代码进行说明。

void  PWM(int x, int y)
{
     i;
    for (int i = 0; i <= 10000; )
    {
        i = i + x;
        if(i % y == 0)
        {
            Forward();
        }
        else
        {
            Stop();
        }
    }
}

极度简单的PWM函数，由有两个参数$x$和$y$，当$x=100$时， $y$的取值为200或300的时候，即A：PWM（100,200）和B：PWM（100,300），则在A情况下，有较多的时间处于Forward前进状态，在B任务下，处于前进状态的时间比少，即实现了利用PWM函数进行调速的功能。

程序综合

程序亲测可用，直接烧进去小车就拥有以上的全部功能啦。

#include<reg52.h>   
#include <intrins.h>
#include <math.h>
/****************1602**I/O口******************/
sbit rs = P1^1;
sbit lcden = P3^3;   //外部中断入口
sbit state = P0^7;   //1说明液晶繁忙
/*********模式选择端口************/
sbit key = P2^4;
/***************超声波**I/O口******************/
sbit trig = P1^0;                  
sbit echo = P3^2; 
/******************寻迹IO口声明********************/
/*白线为0，黑线为1*/
sbit trace1 = P3^5;     /*1路*/
sbit trace2 = P2^5;     /*2路*/
sbit trace3 = P2^6;     /*3路*/
/***************测试灯**I/O口******************/
sbit led = P2^0;
/*****************电机驱动**IO口*****************/
/*使能端*/
sbit em1 = P1^4;        //左后
sbit em2 = P1^7;        //右后
sbit em3 = P2^7;        //右前
sbit em4 = P2^3;        //左前
/*电机口*/
sbit in1 = P1^2;        //左后
sbit in2 = P1^3;
sbit in3 = P1^5;        //右后
sbit in4 = P1^6;
sbit in5 = P3^6;        //右前
sbit in6 = P3^7;
sbit in7 = P2^1;        //左前
sbit in8 = P2^2;

/***************定义全局变量******************/
uchar table1[] = "Distance:";     //1602显示
uchar table2[] = "cm";
uchar table3[] = "Tracing";
uchar flag_ula;               //超声波接收标志
float distance;               //计算距离
uchar bluetoothdata;          //接受蓝牙串口数据
/****************函数声明******************/
void Reverse();
void Stop();
/*****************宏定义******************/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define cycle   15
#define cycle1  100
/***********************延时类函数***********************/
/*毫秒延时*/
void Delayms(uint x)            
{
    uint a, b;
    for(a = x; a > 0; a--)
        for(b = 110; b > 0; b--); 
}
/*微妙延时*/
void Delay10us(unsigned char i) 
{ 
   unsigned char j; 
    do{ 
        j = 10; 
        do
        { 
            _nop_(); 
        }
        while(--j); 
      }
      while(--i); 
}  
/***************初始化中断************/
void  init_T0()
{
    TMOD = 0x20;  
    TH0 = 0;          
    TL0 = 0;
    EA = 1;
    IT0 = 1;       //外部0中断的中断方式为：下降沿中断
    ES = 1;        //开串口中断
    SCON = 0x50;                        
    TMOD = 0x20;
    PCON = 0x00;
    TH1 = 0xfd;
    TL1 = 0xfd;
    RI = 0;       //RI清零  
    TR1 = 1; 
}
/***************测量距离******************/
void  meas_distance()
{   
        TMOD = 0X01;
        trig = 0;
        Delay10us(2);
        trig = 1;
        if (trig == 1){ Delay10us(2);}
        trig = 0;
        trig = 0;
        if(trig == 0)
        {
            TR0 = 1;            
            EX0 = 1;
            Delayms(2);
            if(flag_ula == 1)
            {
                flag_ula = 0;
            }
        }
        else {trig = 0; }
}
/***************利用中断计算距离*****************/
void Time1() interrupt 0   // 
{  
    TR0 = 0;                 //一旦受到下降沿，立马停止定时器计数
    Delay10us(10);
    distance = (TH0 * 256 + TL0) * 1.09 / 58 - 8; //先取出定时器里的时间值，之后再将定时器置0  
    flag_ula = 1;//将标志位置0  
    TH0 = 0;  
    TL0 = 0;
    TMOD = 0x20;             //计算距离的TMOD是0x01，计算完后恢复0x20，不然不工作
}

/********************1602类**************************/
/*液晶是否繁忙*/
void wait()
{
    P0 = 0xff;
    rs = 0;
    if(state == 0)
    {
        lcden = 0;
    } 
}

void write_com(uchar com)
{
    wait();
    rs = 0;
    P0 = com;
    lcden = 0;
    Delayms(10);
    lcden = 1;
    Delayms(10);
    lcden = 0;  
}

void write_date(uchar date)
{
    wait();
    rs = 1;
    P0 = date;
    Delayms(10);
    lcden = 1;
    Delayms(10);
    lcden = 0;
}

void init1602()
{
    wait();
    lcden = 0;
    write_com(0x38);
    Delayms(10);
    write_com(0x0c);
    Delayms(10);
    write_com(0x06);
    Delayms(10);
}

void display(float dis)
{
    float dis1 = dis;
    uchar  bai, shi, ge, p1, p2;
    if(dis1 < 20)      //用的局部变量dis1设置自动避障，用全局变量distance设置是不对的。
    {
        led = 0;
        Stop();
        Delayms(50);
        Reverse();
        Delayms(500);
        Stop();
    }
    else                //自动避障时灯亮一下
    {
        led = 1;
    }
    bai = (dis1 / 100);                          //浮点不能取模运算
    shi = (dis1 - bai * 100) / 10;  
    ge = dis1 - bai * 100-shi * 10;
    p1 = (dis1 * 10) - bai * 1000 - shi * 100 - ge * 10;  
    p2 = (dis1 * 100) - bai * 10000 - shi * 1000 - ge * 100 - p1 * 10;

    write_date(0x30 + bai);//将数字转换为字符，必须+0x30，
    Delay10us(10); 
    write_date(0x30 + shi);//另外，1602液晶只能接收字符型的数据   
    Delay10us(10);
    write_date(0x30 + ge);
    Delay10us(10);  
    write_date('.');
    Delay10us(10);  
    write_date(0x30 + p1);
    Delay10us(10);  
    write_date(0x30 + p2);
    Delay10us(10);
}

void show()
{
    uchar a;
    init1602();

    write_com(0x80);     //设置地址，在第一行第一列显示distance：，0x80是第一行的起始地址 
    Delayms(5);
    for(a = 0; a < 9; a++)
    {
        write_date(table1[a]);
        Delayms(5);     
    }
    write_com(0x80 + 0x40 + 6);//设置地址，在第二行第7位显示cm，0x80+0x40是第二行的起始地址  
    for(a = 0; a < 2; a++)
    {
        write_date(table2[a]);
        Delayms(5);     
    }
        init_T0();
        Delayms(1);
        meas_distance();
        write_com(0x80 + 0x40); 
        Delayms(1);
        display(distance);
        Delayms(20);
}
/***********************电机类***************************/
void Forward() //前进
{
    in1 = 1;
    in2 = 0;
    in3 = 1;
    in4 = 0;
    in5 = 1;
    in6 = 0;
    in7 = 1;
    in8 = 0;
}

void Stop()    //停止
{
    in1 = 0;
    in2 = 0;
    in3 = 0;
    in4 = 0;
    in5 = 0;
    in6 = 0;
    in7 = 0;
    in8 = 0;    
}

void Reverse()  //倒车
{
    in1 = 0;
    in2 = 1;
    in3 = 0;
    in4 = 1;
    in5 = 0;
    in6 = 1;
    in7 = 0;
    in8 = 1;
}

void Turn_left()  //左转
{
    in1 = 0;
    in2 = 1;
    in3 = 1;
    in4 = 0;
    in5 = 1;
    in6 = 0;
    in7 = 0;
    in8 = 1;
}

void Turn_right()   //右转   
{
    in1 = 1;
    in2 = 0;
    in3 = 0;
    in4 = 1;
    in5 = 0;
    in6 = 1;
    in7 = 1;
    in8 = 0;
}
/*************************寻迹函数***********************/
void Trace()  
{  
    if((trace1 == 0) && (trace2 == 0))       //0代表检测到黑线
    {  
        Stop();
        Delayms(5);
        Forward();
        Delayms(cycle);                   
        Stop();                           //防止小车走的太快  
    }

    if((trace1 == 0) && (trace2 == 1))       //0代表检测到黑线
    {  
        Stop();
        Delayms(5);
        Turn_right();                   //这个cycle与两路寻迹模块之间的距离有关
//当距离过小时，右转的幅度会偏大，使小车脱离轨道，cycle参数根据实际情况自己设置，所以设置了
//宏定义，改动方便。
        Delayms(cycle);
        Stop();     
    } 

    if((trace1 == 1) && (trace2 == 0))       //0代表检测到黑线
    {  
        Stop();
        Delayms(5);
        Turn_left();
        Delayms(cycle);
        Stop(); 
    } 

    if((trace1 == 1) && (trace2 == 1))  
    {  
        Stop();
        Delayms(5);
        Forward();
        Delayms(cycle);
        Stop(); 
    }   
}

void  PWM(uint x, uint y)   //x = 100, y = 200或300
{
    uint i;
    for (i = 0; i <= 10000; )
    {
        i = i + x;
        if(i % y == 0)
        {
            Forward();
        }
        else
        {
            Stop();
        }
    }
}  
/******************主函数****************/
void main()
{
    while(1)
    {    
        init_T0();
        show();                   //安静的等待蓝牙中断的发生。   
    }
}

void ckzd() interrupt 4   
{
    if(RI)
    {
        RI = 0;
        bluetoothdata = SBUF;
    }   
    Delayms(500);
    switch(bluetoothdata)
    {
        case 'f': Forward();break; 
        case 's': Stop();  break;
        case 'l': Turn_left();  break;
        case 'i': Turn_right();  break;
        case 'r': Reverse();  break;
        case 'T': 
                while(1)
                {
                    Trace();
                    if(RI)               //如果收到其他命令，则退出寻迹
                    {
                        break;
                    }   
                }break;
        case 'x': while(1)               //低速
                  {
                        PWM(100, 200);
                        if(RI)
                        {
                            Stop();
                            Delayms(50);
                            break;
                        }
                  }
                    break;
        case 'y': while(1)                        //高速
                {
                    PWM(100, 100);
                    if(RI)
                    {
                        Stop();
                        Delayms(50);
                        break;
                    }
                }
        default :
            break;                                          
    }

}

手机端指令

---