五路红外对管PID循迹控制舵机代码

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用五路红外对管和PID控制算法来实现循迹控制舵机的功能。请注意，这只是一个基本的示例，实际的代码可能需要根据具体硬件和需求进行适当的修改和调整。

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>

#define SERVO_CHANNEL 0
#define SERVO_MIN_ANGLE 0
#define SERVO_MAX_ANGLE 180

Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver();

#define IR_SENSOR_COUNT 5
#define IR_SENSOR_PIN_1 A0
#define IR_SENSOR_PIN_2 A1
#define IR_SENSOR_PIN_3 A2
#define IR_SENSOR_PIN_4 A3
#define IR_SENSOR_PIN_5 A4

int irSensorPins[IR_SENSOR_COUNT] = {IR_SENSOR_PIN_1, IR_SENSOR_PIN_2, IR_SENSOR_PIN_3, IR_SENSOR_PIN_4, IR_SENSOR_PIN_5};
int irSensorValues[IR_SENSOR_COUNT];

#define TARGET_POSITION 2.5 // 目标位置，代表红外对管在轨迹上的位置

// PID参数
double Kp = 1.0; // 比例系数
double Ki = 0.0; // 积分系数
double Kd = 0.0; // 微分系数

double previousError = 0.0;
double integral = 0.0;

void setup() {
  // 初始化舵机驱动器
  pwm.begin();
  pwm.setPWMFreq(50);

  // 初始化红外对管引脚
  for (int i = 0; i < IR_SENSOR_COUNT; i++) {
    pinMode(irSensorPins[i], INPUT);
  }
}

void loop() {
  // 读取红外对管数值
  for (int i = 0; i < IR_SENSOR_COUNT; i++) {
    irSensorValues[i] = analogRead(irSensorPins[i]);
  }

  // 计算位置偏差
  double positionError = calculatePositionError();
  
  // 计算PID输出
  double output = calculatePIDOutput(positionError);

  // 控制舵机转动角度
  double angle = map(output, -1, 1, SERVO_MIN_ANGLE, SERVO_MAX_ANGLE);
  pwm.setPWM(SERVO_CHANNEL, 0, angle);

  delay(10);
}

// 计算位置偏差
double calculatePositionError() {
  double total = 0.0;
  
  for (int i = 0; i < IR_SENSOR_COUNT; i++) {
    total += irSensorValues[i];
  }
  
  double average = total / IR_SENSOR_COUNT;
  
  return average - TARGET_POSITION;
}

// 计算PID输出
double calculatePIDOutput(double positionError) {
  double output = 0.0;

  // 比例项
  output += Kp * positionError;

  // 积分项
  integral += Ki * positionError;

  // 微分项
  double derivative = Kd * (positionError - previousError);
  
  output += integral + derivative;
  
  previousError = positionError;
  
  return output;
}

这段代码使用了Adafruit_PWMServoDriver库来控制舵机，你可以根据你的具体舵机和舵机驱动器进行适当的修改。红外对管的引脚和数量也可以根据你的实际情况进行调整。

在循迹过程中，代码会周期性地读取红外对管的数值，计算位置偏差，并使用PID控制算法计算输出信号。输出信号经过映射后，控制舵机转动到相应的角度，以纠正位置偏差。

请注意，这只是一个简单的示例代码，实际应用中可能需要对PID参数进行调优，并根据具体情况进行额外的处理和逻辑。希望这个示例对你有所帮助！如果你有任何进一步的问题，请随时提问。