请给出以arduino 2560、l298n、mg513p30、12V电源、超声波模块组成的小车的PID控制代码

时间: 2023-09-12 17:10:42 浏览: 85
以下是一个使用Arduino Mega 2560、L298N电机驱动模块、MG513P30电机、12V电源和超声波模块的小车PID控制的示例代码: ```cpp #include <Wire.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #include <NewPing.h> // 超声波传感器引脚定义 #define TRIGGER_PIN 11 #define ECHO_PIN 12 #define MAX_DISTANCE 200 // 电机驱动引脚定义 #define ENA 3 #define ENB 5 #define IN1 7 #define IN2 6 #define IN3 4 #define IN4 2 // PID参数定义 double Kp = 1.0; // 比例系数 double Ki = 0.1; // 积分系数 double Kd = 0.05; // 微分系数 // 全局变量定义 double targetDistance = 20.0; // 目标距离 double currentDistance = 0.0; // 当前距离 double error = 0.0; // 距离误差 double lastError = 0.0; // 上一次的距离误差 double integral = 0.0; // 积分项 double derivative = 0.0; // 微分项 int motorSpeed = 0; // 电机转速 NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // 超声波传感器对象 void setup() { // 初始化串口通信 Serial.begin(9600); // 设置电机驱动引脚为输出模式 pinMode(ENA, OUTPUT); pinMode(ENB, OUTPUT); pinMode(IN1, OUTPUT); pinMode(IN2, OUTPUT); pinMode(IN3, OUTPUT); pinMode(IN4, OUTPUT); // 设置PID参数 setPIDParameters(Kp, Ki, Kd); } void loop() { // 读取当前距离 currentDistance = readDistance(); // 计算距离误差 error = targetDistance - currentDistance; // 计算积分项 integral += error; // 计算微分项 derivative = error - lastError; // 计算电机转速 motorSpeed = calculateMotorSpeed(error, integral, derivative); // 控制电机转动 controlMotors(motorSpeed); // 更新上一次的距离误差 lastError = error; // 输出调试信息 Serial.print("Target Distance: "); Serial.print(targetDistance); Serial.print(" cm | Current Distance: "); Serial.print(currentDistance); Serial.print(" cm | Motor Speed: "); Serial.println(motorSpeed); delay(100); // 控制循环周期 } void setPIDParameters(double kp, double ki, double kd) { Kp = kp; Ki = ki; Kd = kd; } double readDistance() { delay(50); // 延迟用于稳定测量 unsigned int uS = sonar.ping(); double distance = uS / US_ROUNDTRIP_CM; return distance; } int calculateMotorSpeed(double error, double integral, double derivative) { // 计算控制量 double control = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative; // 将控制量映射到合适的电机转速范围(例如:-255 到 255) int motorSpeed = map(control, -255, 255, -255, 255); // 确保电机转速不超过范围 motorSpeed = constrain(motorSpeed, -255, 255); return motorSpeed; } void controlMotors(int speed) { // 控制左侧电机正转或反转 if (speed > 0) { analogWrite(ENA, speed); digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW); } else if (speed < 0) { analogWrite(ENA, abs(speed)); digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, HIGH); } else { analogWrite(ENA, 0); digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, LOW); } // 控制右侧电机正转或反转 if (speed > 0) { analogWrite(ENB, speed); digitalWrite(IN3, HIGH); digitalWrite(IN4, LOW); } else if (speed < 0) { analogWrite(ENB, abs(speed)); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, HIGH); } else { analogWrite(ENB, 0); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, LOW); } } ``` 请注意,以上代码仅为示例,可能需要根据具体硬件连接和需求进行调整。确保正确设置引脚和传感器参数,并根据实际情况调整PID参数和电机控制逻辑。

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