零基础入门 Arduino 机器人：蓝牙遥控/避障/沿墙/走迷宫四合一

项目定位

面向 Arduino 初学者的「第一台机器人」教程。采用 UNO + L293D 电机驱动扩展板，集成 HC-SR04 超声波、HC-05 蓝牙，底盘用塑料盒 DIY，三节 9V 电池供电。一套硬件，四种玩法：蓝牙手机遥控、自主避障、沿墙巡航、走迷宫（合并模式）。

材料清单

• Arduino UNO R3 × 1
• Adafruit L293D Motor Shield × 1（低成本、库完善、免焊接）
• HC-SR04 超声波模块 × 1
• HC-05 蓝牙模块 × 1
• TT 减速电机 + 轮子 × 2
• 万向轮 × 2
• 9V 电池 × 3 + 电池扣 × 3（两节并联驱动电机，一节独立供 Arduino）
• 塑料盒底盘、跳线、热熔胶、螺丝刀、烙铁

底盘制作要点

1. 塑料盒钻孔安装两侧电机、前后万向轮
2. 电机接 Motor Shield M1 (左) 与 M3 (右)，务必拔掉 Shield 上 PWR 跳线帽，外部电池接 EXT_PWR 端子
3. 蓝牙模块：TX→RX(0)、RX→TX(1)、VCC→5V、GND→GND
4. 超声波：VCC/GND→5V/GND、Trig→A1、Echo→A0
5. 机箱侧面开孔引出 USB 口与 DC 口，便于烧录与供电

四大模式代码架构

所有模式合并为单一 Final Sketch，通过蓝牙指令字符切换：

关键代码片段：避障模式

case 'b':  // 避障
  motorRight.setSpeed(vel); motorLeft.setSpeed(vel);
  digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  long dur = pulseIn(echoPin, HIGH);
  int dist = (dur/2) / 29.1;
  if (dist < 25) {          // 发现障碍
    motorLeft.run(BACKWARD); motorRight.run(FORWARD); // 原地右旋
  } else {                  // 道路畅通
    motorRight.run(FORWARD); motorLeft.run(FORWARD);
  }
  break;

手机端 App 配置

推荐「Bluetooth Electronics」或任意串口调试 App。按键布局映射：

• 方向键 → F/B/L/R
• 斜向键 → I/J/G/H
• 停止 → S
• 滑块 0-9/q → 速度档位
• 自定义按钮 b/m → 切换自主模式

常见坑点避雷

1. 电机抖动/不转：检查电池电量，9V 电池内阻大，建议改用 2S 锂电或 6×AA 镍氢电池盒
2. 蓝牙频繁断连：HC-05 供电纹波大，并联 100uF 电解电容
3. 超声波读数跳变：在 pulseIn 前后加 delayMicroseconds(2)，电源滤波
4. 库冲突报错：确保安装 Adafruit Motor Shield library 而非官方 AFMotor 旧版

进阶玩法

• 加入红外循迹模块，实现巡线
• 超声波舵机云台，扩展 180° 扫描视野
• 树莓派 Zero W 替代蓝牙，实现 WiFi 远程 + OpenCV 视觉
• 3D 打印一体化底盘，预留传感器卡槽