# Projekt 11 Linienverfolgungs-Smartcar ![eff7a15e697e8b78bde391f806ea024d](media/A112.png) ### **1. Beschreibung** Basierend auf dem Arbeitsprinzip des Linienverfolgungssensors ermöglichen wir die Herstellung eines Linienverfolgungs-Smartcars. In diesem Projekt erkennen wir durch einen Linienverfolgungssensor, ob sich eine schwarze Linie unter dem Smartcar befindet, und steuern dann die Drehung der beiden Motorgruppen entsprechend den Messergebnissen, um das Smartcar entlang der schwarzen Linie fahren zu lassen. ### **2. Flussdiagramm** ![img](media/A113.png) ![Img](media/A114.png) ### **3. Schaltplan** ![88422b5f1464ad447e28ccbb8c39a8d4](media/A115.png) G, V, S1, S2 und S3 des Linienverfolgungssensors sind mit G (GND), V (VCC), D11, D7 und D8 des Sensor-Erweiterungsboards verbunden. Die Stromversorgung ist mit dem BAT-Anschluss verbunden. ### **4. Testcode** ```c //************************************************************************* /* keyestudio 4wd BT Car lesson 11 Tracking Car http://www.keyestudio.com */ //Daten vom Smile-Muster, erhalten vom Touch-Tool unsigned char start01[] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x80, 0x40, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02, 0x01}; #define SDA_Pin A4 //Datenpin auf A4 setzen #define SCL_Pin A5 //Taktpin auf A5 setzen int left_ctrl = 2; //Definiere die Richtungssteuerungspins des Motors Gruppe B int left_pwm = 5; //Definiere die PWM-Steuerungspins des Motors Gruppe B int right_ctrl = 4; //Definiere die Richtungssteuerungspins des Motors Gruppe A int right_pwm = 6; //Definiere die PWM-Steuerungspins des Motors Gruppe A int sensor_L = 11; //Definiere den Pin des linken Linienverfolgungssensors int sensor_M = 7; //Definiere den Pin des mittleren Linienverfolgungssensors int sensor_R = 8; //Definiere den Pin des rechten Linienverfolgungssensors int L_val, M_val, R_val; //Definiere diese Variablen void setup() { Serial.begin(9600); //Starte den seriellen Monitor und setze die Baudrate auf 9600 pinMode(left_ctrl, OUTPUT); //Setze die Richtungssteuerungspins des Motors Gruppe B auf OUTPUT pinMode(left_pwm, OUTPUT); //Setze die PWM-Steuerungspins des Motors Gruppe B auf OUTPUT pinMode(right_ctrl, OUTPUT); //Setze die Richtungssteuerungspins des Motors Gruppe A auf OUTPUT pinMode(right_pwm, OUTPUT); //Setze die PWM-Steuerungspins des Motors Gruppe A auf OUTPUT pinMode(sensor_L, INPUT); //Setze die Pins des linken Linienverfolgungssensors auf INPUT pinMode(sensor_M, INPUT); //Setze die Pins des mittleren Linienverfolgungssensors auf INPUT pinMode(sensor_R, INPUT); //Setze die Pins des rechten Linienverfolgungssensors auf INPUT //Setze Pin auf Ausgang pinMode(SCL_Pin, OUTPUT); pinMode(SDA_Pin, OUTPUT); matrix_display(start01); //Zeige Startmuster an } void loop() { tracking(); //Führe Hauptprogramm aus } void tracking() { L_val = digitalRead(sensor_L); //Lese den Wert des linken Linienverfolgungssensors M_val = digitalRead(sensor_M); //Lese den Wert des mittleren Linienverfolgungssensors R_val = digitalRead(sensor_R); //Lese den Wert des rechten Linienverfolgungssensors if(M_val == 1){ //Wenn der Zustand des mittleren Sensors 1 ist, bedeutet das, dass eine schwarze Linie erkannt wurde if (L_val == 1 && R_val == 0) { //Wenn eine schwarze Linie links erkannt wird, aber nicht rechts, nach links abbiegen left(); } else if (L_val == 0 && R_val == 1) { //Andernfalls, wenn eine schwarze Linie rechts erkannt wird und nicht links, nach rechts abbiegen right(); } else { //Andernfalls geradeaus front(); } } else { //Keine schwarzen Linien in der Mitte erkannt if (L_val == 1 && R_val == 0) { //Wenn eine schwarze Linie links erkannt wird, aber nicht rechts, nach links abbiegen left(); } else if (L_val == 0 && R_val == 1) { //Andernfalls, wenn eine schwarze Linie rechts erkannt wird und nicht links, nach rechts abbiegen right(); } else { //Andernfalls anhalten Stop(); } } } void front()//definiert den Zustand des Vorwärtsfahrens { digitalWrite(left_ctrl,HIGH); analogWrite(left_pwm,155); digitalWrite(right_ctrl,HIGH); analogWrite(right_pwm,155); } void back()//definiert den Zustand des Rückwärtsfahrens { digitalWrite(left_ctrl,LOW); analogWrite(left_pwm,100); digitalWrite(right_ctrl,LOW); analogWrite(right_pwm,100); } void left()//definiert den Zustand des Linksabbiegens { digitalWrite(left_ctrl, LOW); analogWrite(left_pwm, 100); digitalWrite(right_ctrl, HIGH); analogWrite(right_pwm, 155); } void right()//definiert den Zustand des Rechtsabbiegens { digitalWrite(left_ctrl, HIGH); analogWrite(left_pwm, 155); digitalWrite(right_ctrl, LOW); analogWrite(right_pwm, 100); } void Stop()//definiert den Zustand des Anhaltens { digitalWrite(left_ctrl, LOW); analogWrite(left_pwm,0); digitalWrite(right_ctrl, LOW); analogWrite(right_pwm,0); } //diese Funktion wird für die Punktmatrixanzeige verwendet void matrix_display(unsigned char matrix_value[]) { IIC_start(); //die Funktion, die die Startbedingung für die Datenübertragung aufruft IIC_send(0xc0); //Adresse auswählen for (int i = 0; i < 16; i++) //Die Musterdaten sind 16 Bytes { IIC_send(matrix_value[i]); //Übertrage die Daten des Musters } IIC_end(); //Beende die Musterdatenübertragung IIC_start(); IIC_send(0x8A); //Anzeige-Steuerung, wähle 4/16 Pulsbreite IIC_end(); } //Bedingungen, unter denen die Datenübertragung beginnt void IIC_start() { digitalWrite(SDA_Pin, HIGH); digitalWrite(SCL_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SDA_Pin, LOW); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SCL_Pin, LOW); } //Zeigt das Ende der Datenübertragung an void IIC_end() { digitalWrite(SCL_Pin, LOW); digitalWrite(SDA_Pin, LOW); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SCL_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); digitalWrite(SDA_Pin, HIGH); delayMicroseconds(3); } //Daten übertragen void IIC_send(unsigned char send_data) { for (byte mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //Jedes Byte hat 8 Bits und wird bitweise beginnend mit dem niedrigsten Bit geprüft { if (send_data & mask) { //Setzt die Pegel von SDA_Pin je nachdem, ob jedes Bit des Bytes eine 1 oder 0 ist digitalWrite(SDA_Pin, HIGH); } else { digitalWrite(SDA_Pin, LOW); } delayMicroseconds(3); digitalWrite(SCL_Pin, HIGH); //Ziehe den Takt-Pin SCL_Pin hoch, um die Datenübertragung zu stoppen delayMicroseconds(3); digitalWrite(SCL_Pin, LOW); //Ziehe den Takt-Pin SCL_Pin runter, um das SIGNAL von SDA zu ändern } } //************************************************************************* ``` ### **5. Testergebnis** Nachdem der Code erfolgreich auf das V4.0 Board hochgeladen wurde, verbinden Sie die Verkabelung gemäß dem Schaltplan, schalten Sie die externe Stromversorgung ein und stellen Sie dann den DIP-Schalter auf ON. Dann wird das Smart Car den Linien folgen.