如何让智能小车动起来？怎样去编写其程序？

　　从本文开始，在之后的一段时间里，我会通过本系列文章，详细介绍如何从零开始用51单片机去实现智能小车的控制，本文作为本系列的第一篇文章，主要介绍如何让小车动起来。
　　一、硬件的选择
　　1、底盘和电机
　　底盘的形状呢，大家可以按照自己的需要自主选取，至于电机关注一下工作电压，转速，电机类型就差不多，对于新手，可以尝试以下样式（4WD智能小车底盘，附带4个直流减速电机，电机接线需要自己焊接），也就是本文例子采用的底盘和电机，组装简单，使用方便，特别适合新手。
　　2、电机驱动模块
　　L298N电机驱动模块，绝对是新手的首选，但是此系列也包含了很多类型，本文采用的是L298N双H桥驱动 红色版 ，除了性能外，我选择它是因为它具备了5v的输出接口，可以用来给单片机供电。大家可以用两个这种驱动，也可以用一个，另一个用个便宜点的。
　　由于家中有一个如下式样的L298N驱动，所以为了不让资源浪费，另一个，我就用如下型号的L298N驱动。
　　3、单片机最小系统
　　关于最小系统，大家只要选用自己熟悉的就行了，没什么特别的讲究，我采用的样式如下（芯片采用的是STC89C52）
　　4、电源
　　这一部分大家根据需要自己选择即可，选的时候注意一下电压和容量就行，我选用的是常见的 9v 650mAh（容量不是很大，但是这种电池比较常见，充一次电跑2~3小时应该不是问题），我选的是USB充电款，充电很方便，电池盒我选用的是如下的这种拆卸方便的款式，缺点就是不附带电源开关。
　　5、杜邦线
　　这是必备的辅件，就不多说了，公对公，母对母，公对母（这一种一般用的多一些）都要买一些，家里常备物品。
　　二、硬件的连接
　　本文涉及到的硬件连接为单片机、电源、 电机、 两个电机驱动L298N之间的连接，在这里我介绍一种参考的连接方式，大家可以自己设计连接方案
　　四个电机的正负极分别接两个L298N的绿色电机接口，至于到底哪个接正极，哪个接负极，根据你电机安装的方式而定，建议先把电机的两根线焊上，然后把底盘安装起来，这样电机的安装方式就确定了，先随便把两个L298N的4个绿色电机接口跟电机相接，等到把其他信号线接好后，再判断对错并调节，调节方法如下：在程序中让小车往前跑，观察车轮的转向，往前转的车轮的线不用变，把往后转的电机对应的L298N绿色接口的两根线换一下就行了。
　　如上图所示，L298N的左边数第一个蓝色端口 是5V输出，把其中一个L298N的该接口接到单片机的5v接口上，另一L298N该接口可以空着，左边数第二个蓝色端口是GND需要同时与单片机的GND与电源的负极相接，左边数第三个蓝色端口是L298N的电源输入端口，与电源的正极相接，我采用的是9v的电源。
　　剩下的就是L298N的信号线与单片机的连接了，介绍如上图所示，在这里我采用的是双驱的接法，也就是左边两个点击用同一个信号控制，右边两个电机用同一个信号控制，单片机的I/O口自行选择，与程序配合起来就行，我选用的是 ENA接P16 ENB 接P17 IN1接P34 IN2接P35 IN3接P36 IN4接P37 若改为4驱所需的I/O将扩大一倍。
　　收到部分读者说这部分连线还是不太明白，于是我简单画了以下的草图，帮助大家理解上面的内容。
　　三、程序的编写
　　1、工程的建立
　　编译环境根据自己习惯和需要选择，本文以KEIL C51为例，由于本次设计的小车控制并不复杂，所以我把工程中用到的所有头文件、函数的定义、***it定义的位变量都放到了一个头文件中，取名为car.h（名字大家随意取即可），C文件呢我建议大家把各个部分别写在不同的文件中，比如我把与电机驱动有关的函数放到了motor_control.c（名字任意取）文件中，控制方案和延时函数，中断函数放到了主函数main.c（名字任意取）文件中，后续随着功能增加还会增设其他的C文件，只要所有的C文件均包含以上共同的头文件car.h，也就互相建立了联系。
　　2、根据L298N与单片机的接线，编写电机控制函数
　　虽然说本文选用的车型四个电机可以独立控制，但是为了简单化，方便化，我们让左边的两个电机采用共同的信号控制，右边的两个电机采用共同的信号控制，大家若需要可以自主改为4路独立的信号控制，根据本文第二部分——硬件的连接部分的介绍，我们选用了单片机的P34 P35 I/O口作为左电机的方向控制信号，单片机的P36 P37 I/O口作为右电机的方向控制信号，单片机的P16 I/O口作为左电机的PWM输出控制信号，单片机的P17 I/O口作为右电机的PWM输出控制信号。
　　以上6个I/O口的位定义如下（为方便各文件调用，我们把它放到统一的h文件car.h中）
　　***it Left_moto_pwm=P1^6 ;***it Right_moto_pwm=P1^7;***it p34=P3^4;***it p35=P3^5; ***it p36=P3^6;***it p37=P3^7;    
　　左右电机的状态控制函数如下：
　　void Left_moto_go（） //左电机正转{p34=0;p35=1;} void Left_moto_back（） //左电机反转{p34=1;p35=0;} void Left_moto_stp（） //左电机停转 {p34=1;p35=1;} void Right_moto_go（） //右电机正转{p36=0;p37=1;} void Right_moto_back（） //右电机反转{p36=1;p37=0;} void Right_moto_stp（） //右电机停转{p36=1;p37=1;}   4、PWM调速输出函数的编写：
　　对于新手来说，如果理解不了以下两个函数，那只需要知道如何使用就行了，即通过修改push_val_left的值就可以调节左电机的转速，通过修改push_val _right的值就可以调节右电机的转速，push_val_left和push_val_right的值均位于1到10之间，值越大电机转速越快
　　bit Left_moto_stop =1;bit Right_moto_stop =1;unsigned char pwm_val_left =0;unsigned char push_val_left =0; unsigned char pwm_val_right =0;unsigned char push_val_right=0;void pwm_out_left_moto（void） //左电机调速{ if（Left_moto_stop） { if（pwm_val_left《=push_val_left） Left_moto_pwm=1; else Left_moto_pwm=0; if（pwm_val_left》=10） pwm_val_left=0; } else Left_moto_pwm=0; } void pwm_out_right_moto（void） //右电机调速{ if（Right_moto_stop） { if（pwm_val_right《=push_val_right） Right_moto_pwm=1; else Right_moto_pwm=0; if（pwm_val_right》=10） pwm_val_right=0; } else Right_moto_pwm=0; }   5、小车姿态控制函数的编写：
　　理解了 左右电机的状态控制函数，编写小车姿态控制函数就很简单了，大家稍微想一下小车左右轮的状态，小车会怎么运行，就理解了，比如 左右电机都正转，那小车运行状态肯定是前行。每个函数的前两行是左右电机转速的设置。
　　unsigned char Left_Speed_Ratio; //左电机转速的设定值unsigned char Right_Speed_Ratio; //右电机转速的设定值void run（void） //小车前行{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_go（）; Right_moto_go（）; } void back（void） //小车后退{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_back（）;Right_moto_back（）; } void left（void） //小车左转{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio;Right_moto_go（）; Left_moto_stp（）;} void right（void） //小车右转{ push_val_left =Left_Speed_Ratio;push_val_right =Right_Speed_Ratio;Right_moto_stp（）;Left_moto_go（）;} void stop（void） //小车停止{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_stp（）;Right_moto_stp（）; } void rotate（void） //小车原地转圈{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_back（）;Right_moto_go（）; }   6、与定时器中断有关函数的编写
　　void Timer0Init（） //定时器初始化函数{ TMOD|=0X01;//选择为定时器0模式，工作方式1，仅用TR0打开启动。 TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1ms TL0=0X18; ET0=1;//打开定时器0中断允许 EA=1;//打开总中断 TR0=1;//打开定时器 }void timer0（）interrupt 1 using 2 //定时器中断函数，此处配置为1ms产生一次中断，对PWM的输出进行控制{ TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1msTL0=0X18;time++; pwm_val_left++; pwm_val_right++; pwm_out_left_moto（）; pwm_out_right_moto（）; }   7、延时函数的编写
　　关于延时函数，大家只要会用就行，可以用单片机小精灵等辅助软件生成，以下为延时1秒的函数
　　void delay1s（void） { unsigned char a，b，c; for（c=167;c》0;c--） for（b=171;b》0;b--） for（a=16;a》0;a--）; _nop_（）; }   8、主函数内容的编写
　　关于主函数的内容，首先要调用定时器中断初始化函数，其次要设置左右电机的速度参数，本文的主要内容是让车动起来，所以主函数内要调用本部分第5步中编写的小车姿态控制函数，对其进行检验，为了便于观察两个状态之间加了5秒的延时，代码如下：
　　void main（） { Timer0Init（）; Left_Speed_Ratio=5; //设置左电机车速为最大车速的50% Right_Speed_Ratio=5; 设置右电机车速为最大车速的50% while（1） { run（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; back（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; left（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; right（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; stop（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; rotate（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; }} 四、本文例子完整的C文件和H文件代码
　　1、motor_control.c文件完整代码如下：
　　#include 《car.h》unsigned char pwm_val_left =0;unsigned char push_val_left =0; unsigned char pwm_val_right =0;unsigned char push_val_right=0;unsigned char Left_Speed_Ratio;unsigned char Right_Speed_Ratio;bit Left_moto_stop =1;bit Right_moto_stop =1;void Left_moto_go（） //左电机正转{p34=0;p35=1;} void Left_moto_back（） //左电机反转{p34=1;p35=0;} void Left_moto_stp（） //左电机停转 {p34=1;p35=1;} void Right_moto_go（） //右电机正转{p36=0;p37=1;} void Right_moto_back（） //右电机反转{p36=1;p37=0;} void Right_moto_stp（） //右电机停转{p36=1;p37=1;} void pwm_out_left_moto（void） //左电机PWM{ if（Left_moto_stop） { if（pwm_val_left《=push_val_left） Left_moto_pwm=1; else Left_moto_pwm=0; if（pwm_val_left》=10） pwm_val_left=0; } else Left_moto_pwm=0; } void pwm_out_right_moto（void） //右电机PWM{ if（Right_moto_stop） { if（pwm_val_right《=push_val_right） Right_moto_pwm=1; else Right_moto_pwm=0; if（pwm_val_right》=10） pwm_val_right=0; } else Right_moto_pwm=0; } void run（void） //小车前行{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_go（）; Right_moto_go（）; } void back（void） //小车后退{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_back（）;Right_moto_back（）; } void left（void） //小车左转{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio;Right_moto_go（）; Left_moto_stp（）;} void right（void） //小车右转{ push_val_left =Left_Speed_Ratio;push_val_right =Right_Speed_Ratio;Right_moto_stp（）;Left_moto_go（）;} void stop（void） //小车停止{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_stp（）;Right_moto_stp（）; } void rotate（void） //小车原地转圈{ push_val_left =Left_Speed_Ratio; push_val_right =Right_Speed_Ratio; Left_moto_back（）;Right_moto_go（）; }    2、main.c文件完整代码如下：
　　#include 《car.h》extern unsigned char Left_Speed_Ratio;extern unsigned char Right_Speed_Ratio;unsigned int time=0; extern unsigned char pwm_val_left;extern unsigned char pwm_val_right;void delay1s（void） { unsigned char a，b，c; for（c=167;c》0;c--） for（b=171;b》0;b--） for（a=16;a》0;a--）; _nop_（）; }void Timer0Init（）{ TMOD|=0X01;//选择为定时器0模式，工作方式1，仅用TR0打开启动。 TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1ms TL0=0X18; ET0=1;//打开定时器0中断允许 EA=1;//打开总中断 TR0=1;//打开定时器 }void timer0（）interrupt 1 using 2 { TH0=0XFC; //给定时器赋初值，定时1msTL0=0X18;time++; pwm_val_left++; pwm_val_right++; pwm_out_left_moto（）; pwm_out_right_moto（）; } void main（） { Timer0Init（）; Left_Speed_Ratio=5; //设置左电机车速为最大车速的50% Right_Speed_Ratio=5; 设置右电机车速为最大车速的50% while（1） { run（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; back（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; left（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; right（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; stop（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; rotate（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; delay1s（）; }}    3、car.h文件完整代码如下：
　　#ifndef __car_H#define __car_H#include 《reg52.h》#include 《intrins.h》***it Left_moto_pwm=P1^6 ;***it Right_moto_pwm=P1^7;***it p34=P3^4;***it p35=P3^5; ***it p36=P3^6;***it p37=P3^7;void Left_moto_go（） ;void Left_moto_back（） ;void Left_moto_stp（） ;void Right_moto_go（）;void Right_moto_back（）; void Right_moto_stp（）; void delay（unsigned int k） ;void delay1s（void） ;void pwm_out_left_moto（void） ;void pwm_out_right_moto（void）;void run（void）;void back（void）;void left（void）;void right（void）;void stop（void）;void rotate（void）;