低成本光電尋跡智能車(chē)設計與實(shí)現

　　if（P_Offset>5）P_Offset=5; //右偏最大偏離為5個(gè)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，負數表示向左偏，正數表示向右偏，絕對值越大代表偏轉角度越大；采樣分辨率為可調參數P_err，P_err偏大時(shí)，小車(chē)反應會(huì )較為遲鈍，P_err偏小時(shí)，小車(chē)反應會(huì )較為靈敏，容易出現很小偏差就會(huì )引起小車(chē)較大的轉向。

　　按照小車(chē)當前的位置以及P_Offset組織數據表Angle_Table［］，該表共有27行11列，第n行m列元素j，表示小車(chē)位置Car_State為n-13偏差P_Offset為m-5時(shí)，j的值在-10到10之間，負值代表向左轉，正值代表向右轉，小車(chē)舵機應打的角度為jxAngle_C，可調參數Angle_C可以根據賽道狀況舵機反應靈敏度等調節，其調節在調試程序中完成，其值愈大，同等情況下轉角越大。

　　舵機的控制就是通過(guò)查數據表Angle_Table來(lái)實(shí)現，而不是通過(guò)公式求解，這種方法比較適用于8位單片機，通過(guò)檢索表可以達到運算所達不到的系統速度。

　　小車(chē)在交叉線(xiàn)時(shí)Car_State=20不更改舵機的控制；當小車(chē)的傳感器打不到黑點(diǎn)，即將跑出賽道活著(zhù)已經(jīng)打到賽道外時(shí)Car_State=30或40，此時(shí)按照小車(chē)轉的方向，將舵機設置為最大轉角，以達到盡快找到賽道黑線(xiàn)的目的。

　　舵機的輸出PWM采用5 ms周期，與小車(chē)傳感器采樣的頻率一致。

　　4 試驗結果及總結

　　通過(guò)上述方法，小車(chē)取得了比較好的試驗結果，在最小曲率半徑不小于50 cm的賽道上，小車(chē)可以取得每秒2 m以上的速度。其速度比采用16位單片機的系統沒(méi)有很大差異。要特別注意的是，運算時(shí)采用不同數據類(lèi)型的變量將會(huì )帶來(lái)不同的效果，經(jīng)實(shí)驗證明，如果可以使用字節存儲類(lèi)型的變量作雙字節變量存儲，將會(huì )嚴重影響小車(chē)的運行情況，這是由單片機編譯環(huán)境進(jìn)行數學(xué)運算引起的，應當盡量避免不恰當的變量定義及算數運算。

　　相較于當前流行的16位單片機控制的雙舵機智能車(chē)，該系統在硬件上成本較低，而軟件也根據8位單片機的特點(diǎn)，避開(kāi)了較為復雜的運算，采用了查表的方式，只在小車(chē)位置及偏差運算以及速度P算法中涉及了少量的數學(xué)運算，以此達到系統的快速響應。