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将舵机、超声波结合，实现走迷宫功能的Arduino小车程序。

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# Arduino 摇头舵机超声波迷宫小车

## 2020.11.25 更新

最近发现这几个小 Demo 还有人在下载，因此重新看了之前传的代码，发现各种注释和格式的不规范，不禁汗颜……
想到下载这个项目的应该都是些初学者，为了不引人『误入歧途』，决定抽空把代码都规范一下。
需要注意的是，这几个项目的教学目标受众是只有微弱 C 基础的人。实际项目中，**注释不应是代码的翻译**。
希望大家学得开心！

## 概要

通过调用Arduino舵机以及SR04库，控制舵机带动超声波转向，测量不同方向的距离，从而规划走迷宫路径，进行壁障。

> 需要注意：与之前的单文件工程不同，此工程采用了多个文件的方式开发，这样增强了代码的可读性。
> 该项目的文件结构如下：
>
> - ..\servoUltraSonic.ino
> - ..\common.ino
> - ..\setting.h
>
> 下载后，打开`..\servoUltraSonic.ino`文件即可打开工程。

## 接线表

|电机左A|电机左B|电机右A|电机右B| ECHO | TRIG |舵机信号|
|:----:|:----:|:----:|:----:|:----:|:----:|:----:|
| D6   |   D11|   D5 |   D3 |   D7 |   D4 |   D9 |

## 程序讲解

> 将问题简化，是编程中应有的思维方式。

首先应默认小车在赛道中的行驶方式为**直线行驶，直角转弯**。这样，在宽度一定的赛道上，只测量车体右侧（或左侧）的距离就可以得到车体的位置信息。
因此我们只需获得车体前方距离，以及右侧（或左侧）的距离，就可以对车的运行状态做出规划，实现走迷宫的功能。
针对这两个距离，我们可以设置一个阈值，列出表格。
经过思考，我们可以针对几种简单的情况做出如下决策：

|前方小于25cm|右方小于25cm|决策|
|:-:|:-:|:-:|
|否|否|直走|
|否|是|直走|
|是|否|右转|
|是|是|左转|

总结情况，并转换为Arduino程序语言，可以写为：

```cpp
void loop()
{
  // 声明两个长整形变量，用于存储前方、右方的测距结果。
  long forwardDistance = 0;
  long rightDistance = 0;
  // 调用函数测量前方距离
  forwardDistance = controlServoAndGetDistance(FORWARD);
  if (forwardDistance >= 25)
  {
    // 如果前方距离大于25cm，继续向前走。
    forward();
  }
  else
  {
    // 如果前方距离小于25cm，停车，测量右方距离。
    brake();
    rightDistance = controlServoAndGetDistance(RIGHT);
    if (rightDistance >= 25)
    {
      // 如果右方距离大于25cm，向右转。
      turn(RIGHT);
    }
    else
    {
      // 如果右方距离小于25cm，向左转。
      turn(LEFT);
    }
  }
}
```

经过验证，该控制逻辑符合要求，能适应一般的赛道。
> *迷宫小车程序的主要精华在于控制逻辑，这个简单的实例，仅作为抛砖引玉。希望可以激发你的想象，思考出更加完善的控制逻辑。*

## 其他

工程已经上传到项目中，可以打包下载，其中有更详细的注释。

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