Ray 的 Arduino 教學 - L298N avoid barrier

避障小車

本專題結合 Arduino 小車和超音波距離感測器 (HC-SR04)，做一台能夠避開障礙物的車子。

有關組裝一台 L298N 驅動的 Arduino 車子，請參閱本網站專題: Arduino 自走車組裝與測試。

先看看成果影片:

Arduino 自走車或智能車套裝組件 x1

L298N 馬達驅動模組 x1

Arduino UNO x1

距離感測器超音波 (HC-SR04) x1

小麵包板 x1

9V 電池 x1

9V 電池帽扣 x1

杜邦線一公一母數條

電線數條

直流馬達連接 L298N OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 。如直流馬達電線太長，可纏繞電線在車體上面，以免電線外露在車體外，車子行動時卡到東西。

L298N IN1, IN2, IN3, IN4 分別連接 Arduino pin 11, 10, 6, 5 。

L298N 5V 連到麵包板，再由麵包板接回 Arduino 5V 。如此，Arduino 在沒有電腦 USB 連接的情況下，其電源由L298N 來提供。

L298N GND 連接 Arduino GND 。如此，L298N 和 Arduino 兩個電路板，就能在同一個 GND 基準下，計算電位。

電池扣紅線 9V 連接 L298N +12V

電池扣黑線連接 L298N GND

距離感測器超音波 (HC-SR04) 插在小麵包板上:

VCC 接 Arduino 5V

GND 接 Arduino GND

Trig 接 Arduino pin 12

Echo 接 Arduino pin 13

接線完成後，如下圖 :

複製下列程式於 Arduino IDE中，點擊 ”工具”，確認開發板是 Arduino/Genuino Uno，序列埠 Port COM已接上，再點擊 ”上傳”。

當車子前進的時候，如果左右輪旋轉方向不對，有以下兩種方法可以調整，任選1種 :

1. 調整程式中的指令：5，6對調，或者10，11對調。

const int IN1 = 10;

const int IN2 = 11;

const int IN3 = 6;

const int IN4 = 5;

2. L298N 模組上的插線 : IN1，IN2 對調，或者IN3，IN4對調。

如此，車子就能按照指令，前進的時候前進，後退的時候後退，左轉的時候左轉，右轉的時候右轉。

本程式的設計是，當車子和障礙物之間的距離小於 25 cm 時，車子停止 0.1秒，後退 0.5秒，並右轉 1.0秒。

當距離大於所設定的最短距離 25cm 時，車子保持前進。

如左圖所示，車子左前端和右前端，再加一個超音波距離感測器，一共三個距離感測器。修改程式，車子左端感測器偵測到障礙物時，車子應右轉。反之，車子右端有障礙物時，車子應左轉。如此，車子在前進時，偵測前端障礙物就沒有死角。