最终项目：会避障的机器人

路线里学的东西在这里汇合：一个负责测量的传感器，一个负责判断的微控制器，一个提供动力的驱动，还有两个电机。先在屏幕上看它怎么跑，再动手做一个真的。

在 Lab 01 里看它运行

Lab 01 搭建并测试的是同一类机器人。注意：它用的是 L298N，而不是 TB6612FNG，引脚也不同（TRIG 在 D9，ECHO 在 D10），所以它的代码和下面这份不一样。

你需要什么

不列价格，因为每家店、每个国家都不一样。很多“2 轮机器人”套件已经带了底盘、电机、车轮和电池盒。

数量	零件	用途
1	Arduino Uno（或兼容板）和 USB 线	大脑：运行代码。
1	TB6612FNG 驱动（或 L298N）	给电机提供动力。
2	带车轮的 TT 减速电机	让机器人动起来，每侧一个。
1	万向轮	支撑后部。
1	亚克力底盘	所有东西都装在上面。
1	HC-SR04 传感器	测量到前方物体的距离。
1	带开关的 4 节 AA 电池盒（6 V）	只给电机供电。
1	USB 充电宝	给 Arduino 供电，和电机分开。
1	迷你面包板和杜邦线	不用焊接就能连接。

接线

从	到	原因
HC-SR04 VCC / GND	Arduino 5V / GND	给传感器供电。
HC-SR04 Trig	Arduino 引脚 7	Arduino 让它开始测量。
HC-SR04 Echo	Arduino 引脚 8	传感器返回回波的时间。
TB6612FNG VCC	Arduino 5V	驱动的逻辑电源。
TB6612FNG VM	电池盒的 +	电机的动力电源。
TB6612FNG GND	Arduino 的 GND 和电池盒的 −	共地：没有它，信号就无法被正确识别。
AIN1, AIN2, PWMA	引脚 2、4 和 5	左电机的方向和速度。
BIN1, BIN2, PWMB	引脚 10、11 和 6	右电机的方向和速度。
STBY	引脚 12	为 HIGH 时，驱动才工作。
AO1 / AO2 和 BO1 / BO2	左电机和右电机	给每个电机的动力输出。

代码

机器人的 sketch（Arduino IDE）

// 避障机器人：Arduino Uno + TB6612FNG + HC-SR04
const int TRIG = 7, ECHO = 8;
const int AIN1 = 2, AIN2 = 4, PWMA = 5;    // 左电机
const int BIN1 = 10, BIN2 = 11, PWMB = 6;  // 右电机
const int STBY = 12;                       // 驱动的待机脚

void setup() {
  pinMode(TRIG, OUTPUT);
  pinMode(ECHO, INPUT);
  int pins[] = {AIN1, AIN2, PWMA, BIN1, BIN2, PWMB, STBY};
  for (int p : pins) pinMode(p, OUTPUT);
  digitalWrite(STBY, HIGH);  // 让驱动退出待机模式
  Serial.begin(9600);
}

long distanceCm() {
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);  // 10 µs 脉冲：“开始测量”
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  long us = pulseIn(ECHO, HIGH, 30000);  // 最多等回波 30 ms
  if (us == 0) return 400;               // 没有回波：前方畅通
  return us / 58;                        // µs / 58 = cm
}

// speed 从 -255（后退）到 255（前进）
void motor(int in1, int in2, int pwm, int speed) {
  digitalWrite(in1, speed > 0);
  digitalWrite(in2, speed < 0);
  analogWrite(pwm, abs(speed));
}

void drive(int left, int right) {
  motor(AIN1, AIN2, PWMA, left);
  motor(BIN1, BIN2, PWMB, right);
}

void loop() {
  long d = distanceCm();
  Serial.println(d);
  if (d < 20) {
    drive(-150, -150);  // 后退
    delay(300);
    drive(150, -150);   // 原地转向
    delay(350);
  } else {
    drive(180, 180);    // 前进
  }
  delay(50);
}

distanceCm() 做的事和 HC-SR04 那个 Lab 一样：发 10 µs 的脉冲，等回波，再除以 58。
motor() 用的是驱动里的 H 桥：每个方向一个引脚，速度用 PWM 控制。
如果某个电机反转，不用改代码：在驱动上把它的两根线对调就行。

出问题时

电机一启动，Arduino 就重启: 电机和 Arduino 共用了电池。让 Arduino 用 USB 供电，电机用电池盒供电。
电机不转: 检查 STBY 是不是 HIGH，电池盒的开关有没有打开，GND 有没有接在一起。
传感器读数总是 0 或 400: Trig 和 Echo 可能接反了，或者传感器对着软的或倾斜的物体。
机器人原地转圈: 一个电机比另一个快。在 drive() 里把较快那个的速度稍微调低一点。
该前进的时候却后退: 在驱动上把那个电机的两根线对调。

接电池之前，先看一下安全部分。查看安全和常见故障.