C51单片机应用与C语言程序设计(第4版)-基于机器人工程对象的项目实践 课件 ch10 机器人循线竞赛

第10讲机器人循线竞赛“十三五”职业教育国家规划教材

工作导向创新实践教材程序设计(第4版)本讲使用的QTI(QuickTrackInfrared)传感器如图10-2所示。任务1QTIl传感器及其通信接口QTI传感器的引脚如图10-3所示，将传感器上的光电管面对你摆放的时候，如图10-3(a)所示，从上到下3个引脚依次为GND、VCC、SIG；其背面有具体的标记，如图10-3(b)所示。本讲所用QTI传感器的性能参数如下：●工作温度：-40～85℃；●工作电压：5V；●连续电流：50mA；●功耗：100mW。

具体定义如下：●GND：电源地线；●VCC：5V直流电源；●SIG：信号输出。首先

将4个QTI传感器分别用M3螺钉固定到开槽杆件上，具体的固定方式如图10-4所示。其次

将QTI传感器安装模组固定到机器人前端，具体方式如图10-5所示。接着

然后用套件中附带的3PIN杜邦线和3PIN插针将QTI传感器的引脚连接到机器人的教学板上。最后

QTI传感器输出接口与教学板的连接如图10-6所示。任务2安装QTI传感器到机器人前端任务3编写QTl传感器的测试程序（1）读取每个QTI传感器引脚的电平；连接好电路以后，我们要编写一个测试程序，以检查各个QTI传感器是否连接正确，并能够正常工作。参考“胡须”传感器测试程序和红外传感器测试程序，编写QTI传感器测试程序，实现如下功能：连接好电路以后，我们要编写一个测试程序，以检查各个QTI传感器是否连接正确，并能够正常工作。参考“胡须”传感器测试程序和红外传感器测试程序，编写QTI传感器测试程序，实现如下功能：（2）将读取的结果通过串口送至PC进行显示。Test4QTI.c是如何工作的程序首先进行串口初始化，然后将P07、P06、P05和P04的I/O口的状态送入串口，这里的左中右是按照机器人本身的方向确定的。此时若已经将机器人与PC的串口连接，打开串口调试工具，便可以在软件界面看到如图10-7所示的画面。任务4设计算法实现机器人无接触传感器游中国RobotTourChina.c是如何工作的在程序开始处先定义3个全局变量，作为机器人3种典型动作的变量。intright90Steps=4intleft90Steps=48intUTurnSteps=48，//右转90°的脉冲数//左转90°的脉冲数//180°掉头的脉冲数20%30%40%50%首先

将RobotTourChina.c输入计算机中保存起来，并创建工程将其加入，编译、连接生成HEX文件。然后

应用Progisp单片机下载编程软件，将HEX可执行文件下载到单片机上。接着

下载时要先将连接到P16和P17上的QTI传感器插针断开，才能正常下载。最后

下载完成后就可以调试机器人了。任务4设计算法实现机器人无接触传感器游中国执行调试检测4个QTI传感器的返回值。根据4个QTI传感器的返回值决定机器人的运动方式。不断重复步骤(1)和步骤(2)，直到机器人到达深圳结束。0102030405任务5修改算法实现机器人游中国任务6用数组实现机器人游中国比赛第1种改进方案是增加QTI传感器的数量，让机器人能够更好地分辨出90°弯口和直线跟踪的状态。第2种改进方案是减少对QTI传感器的依赖，只使用4个QTI传感器跟踪直线，不用分辨弯角，甚至十字路口和景点。具体算法如下：(1)循线行走到第1个丁字路口，90°右转。(2)循线行走到左转路口，90°左转。(3)循线行走到右转路口，90°右转。(4)循线行走到福州景点，调头。(5)..任务7改进运动执行程序，提升执行的可靠性

改进的办法是改写这些运动子函数，加入加速和减速的过程，让子函数能够按照我们的期望尽可能地准确运动。以右轮为支点转弯，带加减速//pulseLeft最大转弯速度，steps：最大速度转弯步数//pulseLeft>1500向前右转根据机器人的运动特征，按照以下代码编写和修改子程序//pulseLeft<1500向后左转任务7改进运动执行程序，提升执行的可靠性函数函数voidSLMotionStartWithRamping(intsteps，intMaxVec)让机器人逐步加速到最大速度MaxVec，然后以最大速度前进steps指定的步数。前进的方向由MaxVec决定，最大速度大于0时前进，小于0时后退。函数voidSLMotion