В этом уроке:
- Устанавливаем знак «Дети» на трассу
- Учим машинку реагировать на знак
Установка знака на трассу
В прошлом уроке мы научились изменять скорость движения при фиксации знака «Ограничение максимальной скорости», после чего машинка ехала со скоростью 60 км/ч. Давайте установим знак «Дети», ведь наш автомобиль как раз приближается к школе.
В статье о знаке «Дети» содержится инструкция о том, как его запрограммировать. Вернитесь туда, если знак еще не собран или не запрограммирован. После этого возвращайтесь к этому уроку.
Также не забывайте, что установка знака производится в сторону, указанную стрелкой на трассе.
Реакция машинки на знак
Знак «Дети» предполагает ограничение скорости. Мы ограничим скорость до 20 км/ч.
В данном случае отрисовать изображение знака на дисплее затруднительно (ввиду сложного рисунка и низкого разрешения дисплея), поэтому давайте выведем на матрицу текст «Дети» (104 строка). Как это сделать, мы рассматривали в уроке по работе с дисплеем.
- if( !strcmp( ir.sign_str, "1.23" ) ){ // Eсли номер знака 1.23 - «Дети»
- disp.scrollPos(0); // Переходим к началу бегущей строки
- disp.print("Дети"); // Загружаем текст для бегущей строки
- disp.autoScroll(245); // Выводим загруженный текст однократно со скоростью 245
- speed = min_Speed; // Ограничиваем скорость до ближайшего перекрёстка или нового знака
- }
При обнаружении знака «Дети» машинка снизит скорость (106 строка) до ближайшего перекрёстка или знака "Ограничение максимальной скорости".
Готовый скетч урока
- #include <Wire.h> // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C
- #include <iarduino_I2C_Motor.h> // Подключаем библиотеку для работы с мотором I2C-flash
- #include <iarduino_I2C_Bumper.h> // Подключаем библиотеку для работы с бампером I2C-flash
- #include <iarduino_I2C_IR.h> // Подключаем библиотеку для работы с Trema модулями: ИК-приёмник/передатчик I2C-flash
- #include <iarduino_I2C_Matrix_8x8.h> // Подключаем библиотеку для работы с LED матрицей 8x8 I2C-flash
- iarduino_I2C_Motor mot_R (0x0A); // Объявляем объект mot_R для правого мотора, указав адрес модуля на шине I2C
- iarduino_I2C_Motor mot_L (0x0B); // Объявляем объект mot_L для правого мотора, указав адрес модуля на шине I2C
- iarduino_I2C_Bumper bum (0x0C); // Объявляем объект bum для работы с бампером I2C-flash, указав адрес модуля на шине I2C
- iarduino_I2C_Matrix_8x8 disp (0x0D); // Объявляем объект disp для работы с светодиодной матрицей I2C-flash, указав адрес модуля на шине I2C
- iarduino_I2C_IR ir(0x09); // Объявляем объект ir для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_IR, указывая адрес модуля на шине I2C
- const float min_Speed = 20; // Минимальная скорость движения в км/ч. Используется при движении вблизи школ, а также на опасных участках дороги
- const float low_Speed = 40; // Низкая скорость движения в км/ч. Используется при движении по опасным участкам дороги или при соответствующем знаке
- const float mid_Speed = 60; // Средняя скорость движения в км/ч. Используется при движении по дорогам
- const float max_Speed = 90; // Максимальная скорость движения в км/ч. Используется при движении по скоростным дорогам
- float speed = mid_Speed; // Указываем, что изначально скорость равна средней
- int8_t val_Turn = 0; // Выбранное направление движения на перекрёстке: 0 прямо, -1 влево, +1 вправо
- bool flg_CrossWait = true ; // Флаг ожидания перекрёстка (машина «увидела» светофор или знак, сообщающий о наличии перекрёстка)
- bool flg_CrossFind = false; // Флаг обнаружения перекрёстка (бампер заехал на перекрёсток)
- bool flg_Turn = false; // Флаг необходимости разворота
- // 1.12.1 «Опасные повороты» // Изображение знака «Опасные повороты»
- byte Image_1_12_1[8] = { 0b00000000, //
- 0b00000010, // #
- 0b00100010, // # #
- 0b01010010, // # # #
- 0b01001010, // # # #
- 0b01000100, // # #
- 0b01000000, // #
- 0b00000000 }; //
- void setup() {
- mot_R.begin(); // Инициируем работу с левым мотором I2C-flash
- mot_L.begin(); // Инициируем работу с правым мотором I2C-flash
- bum.begin(); // Инициируем работу с бампером I2C-flash
- disp.begin(); // Инициируем работу с светодиодной матрицей I2C-flash
- disp.codingDetect("п"); // Выполняем автоопределение кодировки скетча
- mot_R.setDirection(true); // Указываем правому мотору, что его вращение должно быть прямым (по часовой стрелке при положительных скоростях)
- mot_L.setDirection(false); // Указываем левому мотору, что его вращение должно быть обратным (против часовой стрелки при положительных скоростях)
- ir.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником/передатчиком I2C-flash
- ir.setProtocol(IR_IARDUINO); // Указываем протокол для приёма/передачи данных по ИК-каналу
- }
- void loop() {
- // РАЗВОРОТ:
- //if (bum.getCross(3, 1000)) flg_Turn = true;// Если обнаружен перекрёсток, устанавливаем флаг разворота
- if( flg_Turn ){ // 1 ФАЗА. Если под бампером обнаружен перекрёсток (указываем толщину линии трассы и время на преодоление перекрёстка в мс) ...
- // Под бампером обнаружен перекрёсток:
- flg_Turn = false; // Сбрасываем флаг разворота
- mot_R.setSpeed( convertSpeed(min_Speed), MOT_PWM ); // Устанавливаем скорость правого мотора в %
- mot_L.setSpeed(-convertSpeed(min_Speed), MOT_PWM ); // Устанавливаем скорость левого мотора в %
- // Ждём завершения манёвра:
- while( bum.getLineSum() > 0 ) {;} // 2 ФАЗА. Ждём выхода линии за пределы бампера. Цикл выполняется, пока под бампером есть линия
- while( bum.getLineSum() == 0 ){;} // 3 ФАЗА. Ждём появление линии под бампером. Цикл выполняется, пока под бампером нет линии
- // Останавливаемся:
- mot_R.setStop(); // Останавливаем правое колесо
- mot_L.setStop(); // Останавливаем левое колесо
- val_Turn = 0; // 4 ФАЗА. Выбираем движение прямо
- speed = mid_Speed; // Снимаем наложенные ранее ограничения скорости
- }
- // ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ ПЕРЕКРЁСТКОВ:
- if( bum.getCross(3,1000) ){ // Если под бампером обнаружен перекрёсток (указываем толщину линии трассы и время на преодоление перекрёстка в мс) ...
- if( flg_CrossWait ){ // Если ожидается появление перекрёстка ...
- flg_CrossWait = false; // Сбрасываем флаг ожидания перекрёстка
- flg_CrossFind = true; // Устанавливаем флаг обнаружения перекрёстка
- disp.clrScr(); // Чистим экран светодиодной матрицы
- }
- }
- else{ // Если под бампером обычная линия ...
- if (flg_CrossFind) { // Если ранее был обнаружен перекрёсток
- flg_CrossFind = false; // Сбрасываем флаг обнаружения перекрёстка
- val_Turn = 0; // Выбираем движение прямо
- speed = mid_Speed; // Снимаем наложенные ранее ограничения скорости
- }
- }
- if( val_Turn == -1 ){ bum.setTurnSignal(BUM_TURN_LEFT ); } // Если поворот будет осуществляться налево, включаем левый поворотник
- if( val_Turn == 0 ) { bum.setTurnSignal(BUM_TURN_OFF ); } // Выключаем поворотники, если машинка движется прямо
- if( val_Turn == 1 ) { bum.setTurnSignal(BUM_TURN_RIGHT); } // Если поворот будет осуществляться направо, включаем правый поворотник
- // ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ ПРИНЯТЫХ ИК-ДАННЫХ:
- if( ir.check(true) ){ // Если принят пакет данных от знака
- switch (ir.device) {
- case MODUL_TLIGHT: // Данные отправлены светофором
- // Пока тут пусто, светофор не подключали
- break;
- case MODUL_SIGN: // Данные отправлены дорожным знаком
- if(!strcmp(ir.sign_str, "1.12.1")){ // Если номер знака 1.12.1 - «Опасные повороты»
- speed = min_Speed; // Ограничиваем скорость до ближайшего перекрёстка или нового знака
- disp.drawImage(Image_1_12_1); // Выводим изображение знака
- }
- if( !strncmp( ir.sign_str, "3.24", 4) ){ // Обнаружен знак ПДД 3.24 «Ограничение максимальной скорости»:
- disp.print(ir.sign[2]); // Выводим цифру скорости
- if( ir.sign[2]< 3 ){ speed = min_Speed; }else // ir.sign[2] < 3 значит, на знаке написано меньше «30»
- if( ir.sign[2]< 5 ){ speed = low_Speed; }else // ir.sign[2] < 5 значит, на знаке написано меньше «50»
- if( ir.sign[2]< 7 ){ speed = mid_Speed; }else // ir.sign[2] < 7 значит, на знаке написано меньше «70»
- if( ir.sign[2]!=0 ){ speed = max_Speed; } // ir.sign[2] != 0 значит, на знаке написано «90»
- }
- if( !strcmp( ir.sign_str, "1.23" ) ){ // Если номер знака 1.23 - «Дети»
- disp.scrollPos(0); // Переходим к началу бегущей строки
- disp.print("Дети"); // Загружаем текст для бегущей строки
- disp.autoScroll(245); // Выводим загруженный текст однократно со скоростью 245
- speed = min_Speed; // Ограничиваем скорость до ближайшего перекрёстка или нового знака
- }
- break;
- case MODUL_CAR: // Данные отправлены другим автомобилем
- // Пока тут пусто, с другими машинками не взаимодействуем
- break;
- }
- }
- // ОПРЕДЕЛЯЕМ ОШИБКУ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ЛИНИИ ПОД БАМПЕРОМ:
- // Если ожидается перекрёсток: машина должна ехать по центру линии, немного сместившись в сторону поворота
- float bum_Error; // Объявляем переменную: ошибка для П-регулятора
- if( flg_CrossWait ){ bum_Error = bum.getErrPID()+val_Turn; }else // Получаем ошибку центрирования линии, смещённую на 1 датчик в сторону ожидаемого поворота «val_Turn»
- // Если бампер заехал на перекрёсток: // Машина должна ехать по краю линии, выполняя поворот
- if( flg_CrossFind ){ bum_Error = bum.getSidePID(val_Turn)*3; }else // Получаем ошибку нахождения на краю линии, со стороны поворота «val_Turn». Умножаем ошибку — это увеличит резкость поворота (актуально для тонких линий трассы)
- // Если не ждём перекрёсток и не находимся на нём: // Машина должна ехать по центру линии
- { bum_Error = bum.getErrPID(); } // Получаем ошибку центрирования линии
- float kP = 3 + 0.125*(convertSpeed(speed)-20); // Коэффициент П-регулятора
- float P = bum_Error * kP; // Получаем значение от П-регулятора
- mot_R.setSpeed(convertSpeed(speed) - P, MOT_PWM); // Устанавливаем скорость правого мотора
- mot_L.setSpeed(convertSpeed(speed) + P, MOT_PWM); // Устанавливаем скорость левого мотора
- }
- float convertSpeed(float speedLevel){ // Функция преобразования скорости из км/ч в % ШИМ
- if (speedLevel == 0) return 0; // Если скорость равна 0, возвращаем 0
- else if (speedLevel < 20) return 20; // Если скорость меньше минимальной, устанавливаем минимальное заполнение ШИМ
- else if (speedLevel > 90) return 60; // Если скорость больше максимальной, устанавливаем максимальное заполнение ШИМ
- else return map(speedLevel, 20, 90, 20, 60); // Преобразование диапазона остальных скоростей
- }
Обсуждение