前言

系列文章之红外寻迹篇（库函数版本）

在介绍循迹模块时，先介绍一个知识点：

黑色的东西吸收比较强，反射能力弱

一、TCRT5000循迹模块介绍

TCRT5000就是一个红外发射和接收器，不断发射和接收红外线。

产品用途：
1、电度表脉冲数据采样
2、传真机碎纸机纸张检测
3、障碍检测
4、黑白线检测

深色（黑色）的是发射端，白色（透明）的是接收端。中间蓝色的是可以调节灵敏度的旋钮。

TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠。

总共有4个管脚，分别是VCC、GND、A0、D0。

A0是模拟信号输出，D0是TTL电平输出（即数字信号）。使用TCRT5000主要就是用来循迹，只需要连接VCC、GND、D0就可以了。

（1）工作电压 3.3V-5V，推荐工作电压为5V
（2）模块上的电位器是用来调节灵敏度的
（3）检测反射距离：1mm~25mm 适用
（4）输出形式：数字开关量输出（0 和 1）
（5）设有固定螺栓孔，方便安装
（6）小板 PCB 尺寸：3.2cm x 1.4cm
（7）使用宽电压 LM393 比较器

二、红外寻迹小车原理

循迹模块我用的是红外传感器。黑线的检测原理是红外发射管发射光线到路面，红外光遇到白底则被反射，接收管接收到反射光，经施密特触发器整形后输出低电平，指示灯点亮；当红外光遇到黑线时则被吸收，接收管没有接收到反射光，经施密特触发器整形后输出高电平，输出指示灯熄灭。简单的说就是当红外寻迹模板遇见黑线时会产生一个高电平，遇见白线时会返回一个低电平。所以根据原理设计思路为当左侧红外传感器遇见黑线时左拐，右边红外传感器遇见黑线时右拐。这样就可以完成小车寻迹。

当然除了遇到黑线熄灭，当距离太远红外线反射后检测不到，此时指示灯也会熄灭。
那么如果要循迹，模块离地面要近，在没有遇到黑线时确保指示灯长亮，一旦指示灯熄灭就说明遇到黑线了。

三、寻迹小车设计注意事项

（1）因为硬件条件有限，反应速度不是很快会有一定的误差，所以小车的速度要尽量慢下来，从而弥补硬件的不足让小车有足够的反应时间。
（2）在设置两个红外传感器的IO口模式时要设置为浮空输入，这样才能通过程序读取IO口的状态来判断。
（3）在测试小车时尽量在光线较暗的条件下来测试小车，避免光线过亮影响测试。
（4）红外寻迹模块的OUT不能接在有上拉电阻的IO口。

四、寻迹小车程序

在这里，我利用的主控是STM32F103C8T6最小板，主芯片通过读取四路红外循迹模块判断小车偏离中心黑线的情况，主芯片根据小车偏离情况对电机的差速进行控制调整，通过左右电机的不同转速，实现寻黑线的功能。

通过GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)函数获得对应端口的电平。

我的原理图红外对管依次连接 PB5 、PB4 、PB3 、PA15
注意：这里需要使用的PB3、PB4、PA15是单片机的'特殊引脚
打开数据手册：STM32F103x8B_DS_CH_V10，在引脚定义章节，说明了复位后的主功能和默认复用功能以及重定义功能。

在参考手册:STM32中文参考手册_V10, 在8.3.5 JTAG/SWD复用功能重映射中，说明了引脚使用情况。

怎么办呢？

需要关闭JTAG-DP 启用SW-DP ，我们重映射配置应写为
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);

话不多说上代码

#include "xunji.h"void xunji_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义一个结构体变量//使能GPIOA和GPIOB     使能PC端口时钟 rcc.h-693RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//重映射配置关闭JTAG-DP 启用SW-DP从而可以使用PA15 PB3 PB4GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =  GPIO_Mode_IPD;//PA15 设置成下拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//IO口速度为50MHzGPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//根据设定参数初始化GPIOE.5GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; // 设置成下拉输入GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB 5 4 3}

#ifndef _XUNJI_H
#define _XUNJI_H
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"#define HW_1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5)//读取 PB5 电平
#define HW_2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_4)//读取 PB4 电平
#define HW_3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_3)//读取 PB3 电平
#define HW_4 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15)//读取 PA15 电平void xunji_init(void);#endif

main.c//转弯时速度不适宜太快，这里我设置的占空比是1/4。小伙伴只需调试每个动作执行时间的长短来使你的车在寻迹时丝滑起来if(HW_1 == 0 && HW_2 == 0 && HW_3 == 0 && HW_4 == 0){qian(500);delay_ms(50);} if(HW_1 == 0 && HW_2 == 1 && HW_3 == 0 && HW_4 == 0){zuo(500);delay_ms(150);}if(HW_1 == 1 && HW_2 == 0 && HW_3 == 0 && HW_4 == 0){zuo(500);delay_ms(250);} if(HW_1 == 1 && HW_2 == 1 && HW_3 == 0 && HW_4 == 0){zuo(500);delay_ms(300);} if(HW_1 == 0 && HW_2 == 0 && HW_3 == 1 && HW_4 == 0){you(500);delay_ms(150);} if(HW_1 == 0 && HW_2 == 0 && HW_3 == 0 && HW_4 == 1){you(500);delay_ms(250);} if(HW_1 == 0 && HW_2 == 0 && HW_3 == 1 && HW_4 == 1){you(500);delay_ms(300);}

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