超声波LED反馈

制作 PCB 并进行安装。注意……我在 PCB 上连接声波传感器的 4 针脚时犯了一个错误。ECHO 和 TRIGGER 的 Vcc 和地线本来要插在 PCB 上。PCB 上没有足够的空间放置连接器，所以我只做了带引脚布局的 PCB。这样你就可以在 PCB 上焊接一个线连接器，然后插入实际的声波传感器。至于 LED，我把黄色 LED 放在内侧边缘，红色 LED 放在外侧边缘。这有助于你在远处观察传感器是否测量正确。

这是我做过的少数几块双面PCB之一。我宁愿做两块单面PCB，然后做跳线。但要实现LED显示屏，至少需要顶层PCB。我在下载时把布局图分开了。

该 PCB 适用于 Pro-mini，A4-A5 位于边缘接头内。无论哪种方式，只需将 A4-A5 连接到主 A4-A5 即可。别忘了 Vcc 和接地。

现在来说说我的错误...我试图一次弹出所有触发器（全部绑在一起），这种方法效果不错，但是发生了一些相互作用。所以现在所有的 ECHOS 都转到微控制器（8），触发器由 595 设置。另外还有三个引脚（3）。至于 LED，多路复用不起作用。每个 LED 都需要完全开启时间。这意味着每排 7 个 LED 都必须有自己的 595。一旦更新 595，LED 就会一直亮着，直到下次更新。多路复用时 LED 只会亮十分之一秒。这在我的阅读器中效果很好，它需要专用的微控制器。没有时间扫描 8 个声波传感器和测量距离。我试过了，结果很差。多路复用 LED 也意味着行 + 列的网格，这意味着 PCB 中大约有 64+ 个馈通。

由于PCB比较杂乱，我只用了595的7个输出。远看根本分辨不出是7个还是8个LED，只能看到它们的运动。你可能想把所有LED都接在一个电阻上，这样也行，但阵列的亮度会随着点亮的LED数量而变化。所以每个LED接一个电阻是最好的。我很喜欢595，但如果他们能把Vcc和0-out引脚挪一下，或者做一个18针的IC，把所有输出都放在同一侧……连接所有8个输出就简单多了。不过那样的话，它的售价肯定不会低于30美分。

将声波传感器粘到咖啡盖上。每个传感器的公插孔需要向内弯曲。如果一次弯曲一个引脚，效果会更好。我使用了双面泡沫胶带，以减少振动。我的传感器之间距离太近，需要留出 1/4 英寸的空间才能更好地与 PCB 匹配。我以前用过声波传感器，有时其中一个会测量不准确，你需要记住这一点。所以不要把它们全部粘在一起。

使用前对每个传感器进行快速距离测试也很有帮助。我买了20个传感器，其中大约有一个读数很差。就我付的价格来说，还不错。

我以为会有空间容纳从 PC 到

声波引脚，但空间不够了。所以我硬接线了PCB端，只用母插孔（8个）做了回声和触发线。我把传感器的8个Vcc和8个地线连接在一起，这样就只给它们做了2个到PCB的连接。

8个传感器和8个595单片机，uno或pro-mini无法为其供电。这个项目必须有一个5V稳压电源。我的机器人用的是一个简单的7805，1安培，来自电池。它连接到所有设备的5V Vcc。7805的电压下降了大约1伏，所以你至少需要6.5伏的电压来供电。这相当于两节3.3伏的锂电池。我的机器人用的是旧钻头包里的镍镉电池，8个镍镉电池驱动着典型的中国产12V齿轮减速电机，电机装在20美元的坦克式底盘上。

下载并安装 Sketch。有很多方法可以与

另一个 uno，但我喜欢 I2c。混淆之处在于寻址和主/从。与大多数传感器一样（将第二个 mini 视为传感器），您需要寻址传感器并请求 x 数量的字节。这里也是一样。在第二个 mini 中，您留出要发送的 x 数量的字节。混淆之处在于名称并不重要。只有当您共享名称时，它才能帮助您记住。因此，在草图中，我以 sendR1、sendR2、sendR3、sendR4、sendL1、sendL2、sendL3、sendL4 的形式发送 8 个声波距离测量值（以厘米为单位）。主设备只获取 8 个字节的数据，您可以将这些字节称为任何您想要的。我将它们读作 gotR1、gotR2、got..... 发送字节的顺序相同。因此，字节 A、B、C.....不要认为更改名称会给您不同的数据。另一个问题是，您只能接收被告知要发送的数据。因此，如果您想要其他数据，则必须同时更改主设备和从设备。

如果您知道如何设置两个 Uno 模块相互通信，可以跳过此步骤。最后我会提供一些小信息。为了方便起见，我将机器人底座 M1 中的 Uno 模块和声波传感器称为 S2。将 Vcc、地、A4、A5 相互连接。

在 S2 的草图中，它以 #include<Wire.h> 开头

然后创建要发送的 8 个字节。字节 R1、字节 R2、字节 L1 等。Uno 是 8 位微处理器，因此它们一次使用“byte”而不是“int”发送 1 个字节是正确的。

在“setup()”中添加“Wire.begin(address)”，用于告诉 I2c 这是哪个设备。地址通常是 4 到 200 之间的任意数字，即一个字节的大小。这里我使用了数字 10。因此，要与此传感器 S2 通信，主设备必须调用 Wire.requestFrom(10,8)。这是地址 10，8 表示所需的字节数。同样，在“setup()”中添加 Wire.onRequest(isr anyName)。当 M1 调用请求时，S2 传感器会通过中断做出反应。这只会调用函数 anyName。因此需要创建这个 anyName 函数。查看草图并查看函数“sendThis()”，这是字节实际发送到 M1 的地方。仅发送字节，而不是名称，并且按发送顺序发送。这是要发送的数据的大小和数量的起始位置。在这种简单的字节格式下，发送和接收应该匹配。这里发送了 8 个字节，接收了 8 个字节。这里需要注意的是，调用函数需要 ()。例如，delay()、millis() 和 Serial.print()。使用 ISR（中断服务程序）调用函数时，会删除 ()。因此，调用 Wire.onRequest(sendThis) 时需要使用 (Wire.onRequest(sendThis）。

我最困惑的是主/从模式。一开始我以为主模式永远是主模式。但在草图中，你可以切换主/从模式，以便从其他微控制器发出请求或发送给其他微控制器。只要你遵循上面概述的基本格式即可。记住……你只能共享已分配的数据。

两个稀奇古怪的 tid 位。ISR 中断仅在草图行之间中断。如果您被锁定在 while 或 for 循环中，则在循环退出之前不会发生任何事情。这没什么大不了的，因为这可能只有几微秒，而且数据已经过时了。

另一个问题是，微处理器“内部”的计算是 100% 无误差的。任何“外部”（有线）通信都可能出错。有很多方法可以检查传输的数据是否无误并与源数据匹配。最简单的方法是使用校验和。只需将发送字节的总数（实际值）相加，然后发送总数，接收端再将总数相加，看看它们是否匹配。如果匹配，则表示匹配；如果不匹配，则丢弃该数据集。当然，这涉及发送整数值而不是字节。因此，只需将整数拆分为高字节和低字节，并分别作为字节发送。然后在接收端将它们合并在一起。

简单的：

int x = 5696; （任何有效的 int 值，最大值为 65k 或负 32k）

字节 hi = x >> 8; （22）

字节 lo = x; （64）

发送字节并在另一端合并....

字节 hi = Wire.read();

字节 lo = Wire.read();

int newx = (hi <<8) + lo; （5696）

最后，这款声波传感器实时向主板提供原始距离数据。这解放了微控制器，也大大简化了程序的编写。现在，微控制器可以根据可靠的数据（而非随机猜测）做出减速、转弯、停止或倒车的正确决策。请参阅我的另一篇关于使用蓝牙 IDE 无线上传程序的文章，无需一直连接机器人，只需快速修改程序即可。感谢您的阅读。