嵌入式记录2——Kame四足巡线机器人

这是本人嵌入式学习记录的第二期，仅作记录。

准备材料

Arduino Nano开发板（拓展版）

Arduino Nano 是一款类似Arduino UNO的开发板。区别是Nano的尺寸更加小巧。Arduino Nano 是一款基于 ATmega328P的开发板。它可以直插面包板的。Arduino Nano 与Arduino Uno十分类似。它与Uno的区别是Nano没有直流电压供电接口同时Nano通过Mini-B USB 接口与电脑连接。

主要技术参数

微控制器	ATmega328P
工作电压	5伏特
Flash Memory(闪存)	32 KB (ATmega328P) 其中由 0.5 KB用于系统引导（bootloader）
SRAM（静态存储器）	2 KB (ATmega328P)
EEPROM	1 KB (ATmega328P)
模拟输入引脚	8个
EEPROM	1Kb
输入/输出引脚直流电流	40 毫安
输入电压	7-12伏特
数字输入输出引脚	22个（其中有6个引脚可作为PWM引脚）
PWM引脚	6个
3.3V引脚电流	50 毫安
长	45 mm
宽	18 mm
重	7克
时钟频率	16 MHz

开发板原理图

黑色胶布

黑色胶布用于搭建小车运行的“轨道”，选用黑色宽度18mm左右的即可。

循迹模块

在此我们使用循迹模块TCRT5000，该模块体积小，灵敏度较高，还可以通过转动上面的电位器来调节检测范围。关于循迹控制，希望后期能加上PID进行高精度的控制，现在这里立个坑。

控制介绍

主控使用Arduino nano控制，不过这次每条腿添加了双线程控制，因此更加灵活，由于Arduino本身没有多线程，因此外置添加了一个Metro库，本质上是用定时器的millis函数写出来的，引用的开源项目可以参考：

Arduino 使用Metor库简单实现多线程编程_ling3ye的博客-CSDN博客_arduino多线程编程

利用多线程实现对每条腿的控制延迟降低效果较好，同时通过每次旋转前反馈读取舵机角度，避免了大范围抖动旋转从而使舵机损坏，signalLegcontrol()函数针对每一条腿可以实现较好的控制

void signalLegcontrol(int value1,int value2,int cmd1,int cmd2){//单腿多线程控制if(servo1Metro.check()){servo1State =! servo1State;P1_angle = servo[cmd1].read();if(P1_angle < value1){for(P1_angle;P1_angle <= value1;P1_angle++){servo[cmd1].write(P1_angle);delayMicroseconds(1000);}       }else if(P1_angle > value1){for(P1_angle;P1_angle >= value1;P1_angle--){servo[cmd1].write(P1_angle);delayMicroseconds(1000);}  }else if(P1_angle = value1){servo[cmd1].write(P1_angle);delayMicroseconds(1000);        }}if(servo2Metro.check()){servo1State =! servo1State;P2_angle = servo[cmd2].read();if(P2_angle < value2){for(P2_angle;P2_angle <= value2;P2_angle++){servo[cmd2].write(P2_angle);delayMicroseconds(1000);}       }else if(P2_angle > value2){for(P2_angle;P2_angle >= value2;P2_angle--){servo[cmd2].write(P2_angle);delayMicroseconds(1000);}  }else if(P2_angle = value2){servo[cmd2].write(P2_angle);delayMicroseconds(1000);}  }
}

利用该函数模块编写了手动模式和巡线模式两种，步态依旧采用‘X’型步态，同样暂时没有配合PID进行控制，但由于loop部分写得不是很好，仅用switch进行选择控制，因此要重新选择模式只能Reset，就很