艾尔赛Arduino麦克纳姆轮智能小车
概述
艾尔赛Arduino麦克纳姆轮小车采用机械强度优于亚克力的PCB作为小车底盘，采用Arduino UNO作为主控MCU，搭配4路H桥L298N电机驱动模块以及麦克纳姆轮，可以实现常规的前进、后退、转弯以及普通轮胎实现不具备的水平方向平移功能。适用于电子爱好者、学生等群体编程实践，使编程充满趣味性!
特点
1、PCB底盘参数：
- 支持安装Arduino UNO R3开发板；
- 支持安装树莓派Raspberry 2B/3B/3B+/4等开发板；
- 支持安装DC3-6V TT直流减速电机，带电机夹片，组装简易牢靠；
- 带2节18650电池盒安装位；
- 带本店的L298N 4路电机驱动模块安装位；
- 支持安装SG90和摄像头云台；
- 支持安装各种传感器，如：红外避障、红外循迹、超声波避障模块等；；
- 底盘尺寸：263*150mm；
2、Arduino UNO参数：
- 微控制器：ATmega328；
- 工作电压：5V；
- 数字I/O引脚数量：14个（其中6个提供PWM输出）；
- 模拟I/O引脚数量：6个；
- Flash Memory：32KB，其中0.5KB被启动加载器占用；
- SRAM：2KB；
- EEPROM：1KB；
- 时钟速度：16MHz。
3、L298N电机驱动板：
- 驱动IC：2颗双H桥L298N，可驱动4个直流电机实现正转、反转、刹车功能；
- 驱动电压VSS1和VSS2：5-30V（默认接5V）；
- 板载大电流5V稳压芯片LM2596-5.0；
- 逻辑电压：5V；
- 供电电压：极限6-30V，推荐7-12V；
- 单桥最大驱动电流：2A；
- 4路H桥最大总输出功率：50W；
- 板载4路5V排针和1路USB 5V电源输出；
- 板载3路5V舵机接口；
4、轮胎参数：
- 2个L+2个R 麦克纳姆轮；
- 尺寸：内径：6.5mm, 外轮径：80mm, 厚度：37mm；
5、功能简介：
- 前进、后退、转弯、水平移动；
- 超声波避障、红外避障、红外循迹、PS2手柄遥控（选配）；
- 也可自行增加更多传感器进行DIY；
介绍说明
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1，PCB底盘；
2，Arduino UNO R3主控MCU；
3, 2节可充电18650电池（需另购）；
4，L298N电机模块：可驱动4路电机正转、反转、停止；
5，麦克纳姆轮：包含2个R轮+2个L轮，可实现水平移动；
6，红外避障模块：检测到障碍物时指示灯点亮并输出低电平；
7，HC-SR04超声波测距模块：用于超声波避障；
8，红外循迹模块：小车巡线运动时当循迹模块压到黑线时指示灯点亮并输出低电平，使小车做出相应的姿态调整；
9，SG90舵机：用于支撑超声波模块；
10，DC3-6V直流减速TT马达。
11，另外还支持连接PS2手柄遥控控制，有需要的客户可以选购。
硬件连接
一、安装教程：
1、准备好一块小车的PCB底盘，将电机的8个电机夹片掰下。
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2、焊接电机
2.1、准备好4个电机与8根公对母的排线；
2.2、将排线母头剪掉，然后给四个电机铜片上锡，再把排线焊到电机引线端上。
3、安装电机：把四个电机用M3*30螺丝和电机夹片固定到底盘上，其中电机引线端朝向内。（若出现电机松动的情况，可以尝试在电机和PCB间塞点硬纸皮，4个电机与PCB底盘间的间隙最好保持一致，不然到时车子可能会跑偏）
4、安装轮胎
4.1、拿出4个轮胎（2个L轮+2个R轮）和4个紧固螺丝（如果有）
4.2、将轮胎插到电机并拧好固定螺丝，注意L和R轮的安装位置不能搞错，如下：
5、安装18650电池盒
6、使用M3*30+6铜柱固定L298N电机驱动模块，并将电池盒的红黑电源线分别接到L298N模块的VCC和GND。
7、将电机驱动线接到L298N驱动模块：
左一电机两根线接OUT1、OUT2
右一电机两根线接OUT3、OUT4
左二电机两根线接OUT5、OUT6
右二电机两根线接OUT7、OUT8
备注：测试时如果某个电机转向反了，可以交换该电机的驱动线。
其中轮子的位置定义如下（注：这里的L和R仅指轮子的位置，不是上面说的麦克纳姆轮的种类）
8、使用M3*20+6铜柱固定Arduino UNO开发板
9，安装超声波模块
9.1、使用M2*10螺丝固定SG90舵机（注意舵机方向，以超声波模块装上去后能左右分别转动约90度为准）
9.2、使用细铁丝/螺丝将HC-SR04超声波模块固定到超声波支架上。
9.3、使用M2*6自攻螺丝将支架固定到舵机桨叶上，并将桨叶上面的2个螺丝剪短一点，太长会碰到SG90舵机的壳体影响转动。
9.4，再将舵机桨叶固定在SG90舵机上面，另外建议将HC-SR04的引脚掰直方便接线。
10、使用M3*9+6铜柱安装红外避障模块。
11、使用M3*20+6铜柱安装红外循迹避障。
12，组装完成的效果图。
模块介绍
1、Arduino UNO开发板。
性能参数
Arduino UNO 插槽端口列表
| 标识 | 描述 | 标识 | 描述 |
| IOREF | 为控制器提供参考电压（非5V情况下） | AREF | 模拟输入接口的参考电压输入（默认为5V）； |
| RESET | 拉低时对Arduino复位 | GND | 接地线： |
| 3.3V | 3.3V电压输出 | 13 | 数字端口13，SPI接口的SCK引脚； |
| 5V | 5V电压输出 | 12 | 数字端口12，SPI接口的MISO引脚； |
| GND | 接地线 | -11 | 数字端口11，PWM输出端口，SPI接口的MOSI引脚； |
| GND | 接地线 | -10 | 数字端口10，PWM输出端口，SPI接口的SS引脚； |
| Vin | 外部电压输入，替代USB/DC座 | -9 | 数字端口9，PWM输出端口； |
| A0 | 第1个模拟输入接口 | 8 | 数字端口8； |
| A1 | 第2个模拟输入接口 | 7 | 数字端口7； |
| A2 | 第3个模拟输入接口 | -6 | 数字端口6，PWM输出端口； |
| A3 | 第4个模拟输入接口 | -5 | 数字端口5，PWM输出端口； |
| A4 | 第5个模拟输入接口，也可做TWI接口的SDA引脚 | 4 、 -3 | 数字端口4；数字端口3，PWM输出端口 |
| A5 | 第6个模拟输入接口，也可做TWI接口的SCL引脚 | 2 、 TX -> 、 RX< - | 数字端口2；数字端口1，串口输出引脚；数字端口0，串口输入引脚； |
注：更多关于Arduino UNO的细节可参考资料里的入门指导文档。
2、L298N 4路电机驱动板
2.1、引脚及参数介绍：
性能参数
| 工作模式 | H桥驱动（4路） | 主控芯片 | 2颗双H桥L298N |
| 驱动电压VSS1和VSS2(默认接5V) | 5-30V | 电源芯片 | LM2596-5.0开关电源，优于LM7805； |
| 逻辑电压 | 5V | 逻辑电流 | 0-36mA： |
| 供电电压VCC（推荐值） | 7-12V | 供电电压VCC（极限值） | 6-30V； |
| 单桥最大驱动电流 | 2A | 最大总功耗 | 20W； |
2.2、使用说明：
L298N作为主驱动芯片，具有驱动能力强，发热量低，抗干扰能力强的特点，同时搭载的LM2596开关电源IC也使电源效率发挥到最高，更低的功耗，更强劲的动力！
连接舵机：板载有三路舵机接口，每一路分别包含S、5V、GND三个引脚，如本实验超声波下的舵机插到第一路，则SG90舵机的黄红棕三根线分别对应S1、5V、GND插进去，控制舵机的PWM信号从旁边的A1脚输入，剩下不用的舵机接口可以用来给外部5V设备供电。
使用时VCC、GND接18650电池；IN1-IN8接Arduino输出的高低电平来控制电机的正反转和停止；EN1-EN4为使能/调速引脚，使用单片机输出占空比可变的PWM即可调节转速，如果不需要调速，则可用跳线帽分别连接至L298N模块上的5V(此时为全速运行)。
以下是控制直流电机时IN1-IN8的控制逻辑：
| 工作模式 | 旋转方式 | 主控芯片 | 2颗双H桥L298N |
| 工作模式 | 反转
停止 |
