低成本光電尋跡智能車設(shè)計與實現(xiàn)

　　if（P_Offset>5）P_Offset=5; //右偏最大偏離為5個單位

　　將Err進(jìn)行采樣劃分得到P_Offset變量，P_Offset取值為-5到5的整數(shù)，負(fù)數(shù)表示向左偏，正數(shù)表示向右偏，絕對值越大代表偏轉(zhuǎn)角度越大；采樣分辨率為可調(diào)參數(shù)P_err，P_err偏大時，小車反應(yīng)會較為遲鈍，P_err偏小時，小車反應(yīng)會較為靈敏，容易出現(xiàn)很小偏差就會引起小車較大的轉(zhuǎn)向。

　　按照小車當(dāng)前的位置以及P_Offset組織數(shù)據(jù)表Angle_Table［］，該表共有27行11列，第n行m列元素j，表示小車位置Car_State為n-13偏差P_Offset為m-5時，j的值在-10到10之間，負(fù)值代表向左轉(zhuǎn)，正值代表向右轉(zhuǎn)，小車舵機(jī)應(yīng)打的角度為jxAngle_C，可調(diào)參數(shù)Angle_C可以根據(jù)賽道狀況舵機(jī)反應(yīng)靈敏度等調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)在調(diào)試程序中完成，其值愈大，同等情況下轉(zhuǎn)角越大。

　　舵機(jī)的控制就是通過查數(shù)據(jù)表Angle_Table來實現(xiàn)，而不是通過公式求解，這種方法比較適用于8位單片機(jī)，通過檢索表可以達(dá)到運算所達(dá)不到的系統(tǒng)速度。

　　小車在交叉線時Car_State=20不更改舵機(jī)的控制；當(dāng)小車的傳感器打不到黑點，即將跑出賽道活著已經(jīng)打到賽道外時Car_State=30或40，此時按照小車轉(zhuǎn)的方向，將舵機(jī)設(shè)置為最大轉(zhuǎn)角，以達(dá)到盡快找到賽道黑線的目的。

　　舵機(jī)的輸出PWM采用5 ms周期，與小車傳感器采樣的頻率一致。

　　4 試驗結(jié)果及總結(jié)

　　通過上述方法，小車取得了比較好的試驗結(jié)果，在最小曲率半徑不小于50 cm的賽道上，小車可以取得每秒2 m以上的速度。其速度比采用16位單片機(jī)的系統(tǒng)沒有很大差異。要特別注意的是，運算時采用不同數(shù)據(jù)類型的變量將會帶來不同的效果，經(jīng)實驗證明，如果可以使用字節(jié)存儲類型的變量作雙字節(jié)變量存儲，將會嚴(yán)重影響小車的運行情況，這是由單片機(jī)編譯環(huán)境進(jìn)行數(shù)學(xué)運算引起的，應(yīng)當(dāng)盡量避免不恰當(dāng)?shù)淖兞慷x及算數(shù)運算。

　　相較于當(dāng)前流行的16位單片機(jī)控制的雙舵機(jī)智能車，該系統(tǒng)在硬件上成本較低，而軟件也根據(jù)8位單片機(jī)的特點，避開了較為復(fù)雜的運算，采用了查表的方式，只在小車位置及偏差運算以及速度P算法中涉及了少量的數(shù)學(xué)運算，以此達(dá)到系統(tǒng)的快速響應(yīng)。