认识我的朋友应该都知道，我从小就是个爱折腾的人，自己有新玩具了第一时间不是玩而是拆开研究原理，虽然说有时候装回去之后会多出很多零件，不过一回生二回熟嘛~

很快我的破坏力就成倍增长，家里的电视电脑收音机等等无一幸免，我也因此没少获得男子单打、女子单打和男女混合双打等成就，哈哈

长大一些后，我就迷上了自己制作玩具，这也算是我搞机之路的开端吧~不小心扯远了，说到智障小车，这是我大一接触到Arduino之后折腾出的第一个完整的正式作品，给我留下的印象还是蛮深刻的，所以今天整理一下也发布出来，首先先来看看智障小车的基本功能，自动避障：

现在知道我为啥要叫他智障小车了吧，因为它跑起来的样子真的很像智障可爱呀哈哈哈！

后来大一下学期我选了一门基于App Inventer安卓手机app制作的选修课，于是闲来无事又琢磨着给我的智障小车加上一个手机控制的功能，这样看起来似乎会更加高大上一些，比如这样：

emmm反正我觉得，利用手机上的加速度计和陀螺仪来控制小车的移动，还是很帅的，说的高大上一些，这不就是体感控制嘛！小车可以随着我的手势移动，只要把手机塞进袖子里藏好，然后就可以向别人炫耀了：你看我可以用意念控制我的小车哈哈哈哈哈

好了说了这么多，接下来介绍一下小车的制作过程吧！这辆小车除了上面视频中介绍的功能之外，还有一个特殊隐藏技能，这里先卖个关子后面再说~

智障小车渲染效果图

首先当然是从图纸下手了，先把图纸画出来测试一下组装效果，基本ok之后就可以开始制作啦~当年大一的时候比较懒，选用了360度舵机作为驱动轮，这样的话不需要考虑反馈和闭环控制的问题，程序会好写很多，不过后来还是发现两个不同的舵机旋转起来不一定同步，所以童鞋们还是不要学我，用普通直流电机会更好一些，哈哈

360度连续旋转舵机

电机和轮子敲定之后，基本上就可以把底盘给组装起来啦，这里的底盘采用了最简单的三轮结构，两个前轮负责驱动和转向，后轮是一个万向轮用于支撑车身，这样的好处是控制简单，且车子可以原地旋转

底盘部分

不知道有没有童鞋发现我这里固定舵机用的是理工男必备三大神器之扎带，其拥有着安装方便、拆卸简单、固定牢靠、不损伤物体表面、不留胶痕、可循环利用等10086种优点，深受广大理工男的喜爱，是人手必备的神器，好了我编不下去了，麻烦结一下广告费五毛吧(手动狗头)

底盘搭好之后就可以开始电控部分的安装和调试啦，这辆智障小车上控制部分用到的部件其实也不算多，一块Arduino UNO开发板，一个SR04超声波传感器，一个转向舵机，一个HC06蓝牙串口模块，首先是将元件连接起来进行测试：

转向舵机和超声波传感器测试

那么智障小车是如何识别障碍物并判断该往哪边走呢？下面又到了强行科普时间啦，其实智障小车躲避障碍物的核心元件就是下面这货：SR-04超声波距离传感器~这里之所以选用这款超声波距离传感器，是因为其应用广泛、配套资料丰富、操作便捷blabla...才不是因为我穷呢

为什么超声波传感器可以检测出距离呢？不知道大家还记不记得原来在生物课上老师讲过的蝙蝠蒙住眼睛还能飞行自如的原理，蝙蝠通过发射超声波，声波遇到障碍物之后反射回来被蝙蝠“听到”，然后据此判断出距离障碍物的距离

最便宜的一款SR-04超声波距离传感器

其实超声波传感器就是这样一款仿生传感器，大家可以看到图中的传感器有左右两个大圆圈，左下角和右下角分别标注着"T"和"R"，这里分别是“Transmit发射”和“Receive接收”的意思

说到这里大家应该就明白了，两边的圆圈分别是发射和接收，通过发射超声波并检测超声波遇到障碍之后反射回来的时间，就可以得出当前距障碍物的距离啦~

那么具体的距离又是如何得出来的呢？其实这也不算是个特别复杂的算法，超声波传感器在启动之后会返回一个高电平信号，这个信号会持续到检测到反射回来的超声波为止，也就是信号的持续时间长度等于超声波发射出去遇到障碍物再反射回来的时间长度~具体大家可以看这幅原理图：

（我知道我是灵魂画手，大家将就着看吧，能看懂就达到我的目的了）

超声波传感器工作原理

已知声波在1个标准大气压和气温15℃条件下的空气中传播速度是340m/s，请计算并回答以下问题：(12分)

(1)小明手里拿着超声波传感器对着一个障碍物，传感器告诉他这次信号持续时间为0.1s，问障碍物距小明的距离是多少？(3分)

(2)小明今年多大了？(3分)

(3)地球的质量是多少？(6分)

解：

(1)题目中给出返回信号持续时间为0.1s，也就是说声波从发射到接收一共走过了0.1s * 340m/s = 34m的距离，但是这不是我们需要的最终结果，因为发射-反射-接收是一去一回两段路程，所以这个距离还要除以二，也就是34 / 2 = 17m，即障碍物距离小明的距离为17m

(2)小明今年芳龄18，已单身22年

(3)地球的质量是5.965*10^24 kg

其实超声波传感器在生活中运用最广泛的地方之一就是汽车上的倒车雷达，也就是我们平时倒车入库的时候经常听到的那个“嘀嘀嘀”响的系统，其原理也是通过发射超声波来检测车辆距离障碍物的距离并发出不同频率的嘀嘀声来警告你快要撞上了，哈哈

底盘电控部分初步组装

电控部分测试完成之后就开始安装啦，首先是把单片机开发板和电源管理模块固定在底盘上，这里因为我用来供电的是一块2s 7.4V的航模锂电池，电压比较高，所以我做了一个电源管理模块来降压，给开发板和舵机以及各路传感器供电~

蓝牙串口模块

然后便是蓝牙串口模块的安装啦~有了蓝牙串口之后，除了可以通过手机app来控制小车的模式和移动，也可以直接连接笔记本蓝牙进行调试，不用总是拖着一根USB线，方便很多

所有硬件模块都安装到位之后，就到了人民群众最喜闻乐见的脸滚键盘环节了，哈哈

迭代过程中的部分程序

最后是底盘部分的总装、电池的固定以及线路整理，然后小车就完工啦~

底盘总装以及线路整理

到这里你是不是已经看出小车的隐藏技能了呢？其实在上面给的图片里已经走漏风声啦，眼睛尖的童鞋们或许已经发现了，那么隐藏技能是啥呢？你猜呀，我就不告诉你，略略略~

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好吧，既然你这么执着，那我就告诉你吧，这台智障小车的隐藏技能就是~

隐藏技能就是~

藏技能就是~

技能就是~

能就是~

就是~

是~

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隐藏技能：卖萌

当当当当，本智障小车的隐藏技能就是卖萌，哈哈哈哈哈惊喜不惊喜，意外不意外？为什么这么说呢，每当这智障小车遇到障碍物之后，就会先停下来，然后蛋定地左看看又看看，再装作什么也没发生一样继续走，简直蠢萌死了，哈哈

-“你看我可爱吗？”   -“蠢死了”

好了，基本功能实现之后，接下来就是手机app控制啦，这里我使用的是MIT App Inventor 2这个开发平台，这是一个在线安卓app开发平台，不需要下载即可在线使用，一开始还需要翻墙，现在国内已经有对应的服务器了，这个平台采用的是模块化编程设计，不需要懂很底层的原理就能够做出简单的安卓app，强烈推荐~公众号后台回复“安卓app”即可获得平台链接~

MIT App Inventor 2组件和程序设计界面

在App Inventor上面制作好app之后，就可以下载到手机上进行测试啦，制作好的app也会放到附件中供大家参考使用~

智障小车控制app主操作界面

首先就是智障小车的主操作界面，分为四个大块：小车运行模式控制、头部控制、底盘驱动控制和串口调试信息。

智障小车控制app帮助界面

这是app里的帮助页面，我非常机(sha)智(diao)地在这加入了智障小车的大头照，希望这不会造成精神污染哈哈哈

至此本次避障小车制作任务就完成啦，感谢大家的观看，我们下期再见吧~

关注公众号后台回复“智障小车”可以下载本次制作的Arduino源代码、Solidworks图纸、手机app、参考图片以及接线图，有想仿制的童鞋欢迎下载哟~

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