STM32智能小车循迹避障综合实验：状态机与PD控制

简介：围绕STM32智能小车的黑线循迹与红外避障综合实验，这套工程源码面向刚接触嵌入式控制、希望从电机驱动与传感器采集入手理解小车运动逻辑的学习者。代码以定时器配置电机为核心，封装前进、刹车、左转、左旋转、右转、右旋转、后退等基础运动函数，注释较为详细，便于把巡线判断与避障策略拆成可读、可改的模块，适合课程实验与入门小车项目对照练习。压缩包共192个文件，约6.49MB，主体是34个c源文件与35个h头文件，覆盖外设驱动和工程组织；同时保留Keil工程配置、编译中间文件以及hex烧录文件，拿到后可直接对照目录梳理定时器、GPIO与中断相关配置。已有1187人学习，说明其在基础巡线避障实验中有一定参考价值，读者可据此快速定位运动控制与传感器处理的代码入口，并在此基础上调整速度、转向时长与避障阈值。

1. 从一块循迹底板说起：STM32 智能小车综合实验到底要解决什么

很多人拿到 STM32 智能小车套件后做的第一件事，是让电机转起来；结果轮子一转，黑线循迹和红外避障就全乱了——车要么在原地画龙，要么一头顶到墙上。这套 ZYSTM32-A1 综合实验的价值，不在于把两个实验拼在同一个工程里，而在于让黑线循迹和红外避障共用一块主控、一套主循环、一份状态机，并且在两种工况切换时不打架。它适合刚点完 LED、想完整做第一个嵌入式小车项目的人：课程设计、毕设前期验证、入门竞赛练手都能直接用。读完你应该拿到一套能跑、能调、能讲清楚“为什么这么写”的方案，而不是一张只会照抄的接线图。

2. 需求拆解与硬件选型：三种工况、五路红外和一套电机驱动

动手画原理图之前，先要把“这个小车要干什么”写死。需求边界不清，后面选型就会一路纠结：传感器到底买三路还是五路，驱动到底用 L298N 还是 TB6612，主控用 51 够不够。这一章按功能边界、器件选型、引脚分配的顺序把这些定下来。

2.1 功能边界：循迹、避障、协同三种工况各自的验收口径

我把这套小车的功能切成三个工况，每个工况都要有能测的验收口径，不然答辩时说不清“做完了”是什么状态。

第一种是纯循迹工况，场地是一条 1.5～2 cm 宽的黑色电工胶带，直道加弯道，最小曲率半径按 30 cm 设计。验收口径是：从起点到终点约 5 m 全程不脱线，单圈时间稳定在 ±1 s 以内。之所以把线宽限定在 2 cm 以内，是因为五路红外传感器的探头间距通常在 10～15 mm，线太宽会让相邻两路同时压线，偏差计算的平均值会变钝，弯道就跟不上。

第二种是纯避障工况，车前 15～30 cm 出现障碍物时，小车要在 0.3 s 内做出反应：单侧有障碍就向另一侧让，正前方堵死就先后退再转向。这个距离不是随口定的，红外避障模块的有效检测距离通常在 3～80 cm 之间可调，调太远会在弯道被场地边沿误触发，调太近则留给转向的时间不够。

第三种是协同工况，也是这套“综合实验”真正的难点：小车正在循迹，前方突然出现障碍物，要先切到避障动作，绕开之后还得自己找回黑线继续跑。很多人的工程在单工况测试时都正常，一到协同就露馅——避障结束后车在原地转圈找线，或者刚回到线上又被同一个障碍物触发第二次。

提示：需求边界一次就写清楚“不做什么”，比写“做什么”更重要。这套方案不做摄像头视觉、不做 SLAM 建图、不做电机编码器闭环调速，纯粹用开关量传感器加 PWM 差速实现。边界定了，后面所有取舍都有依据。

2.2 主控与传感器选型：为什么是 STM32F103 加五路 TCRT5000

主控这块，市面上常见三条路：8 位机、STM32F103 这类 Cortex-M3、以及跑 Linux 的板子。选 8 位机的理由是便宜、资料老；但它的问题在于定时器和硬件 PWM 通道太少，两路电机 PWM 加上一路 1 ms 系统节拍，基本就把资源吃满了，再想加串口调试都紧张，中断响应也慢。

STM32F103C8T6 这类芯片刚好卡在甜点上：72 MHz 主频、多个通用定时器、通道足够跑两路互补 PWM 加一路 1 ms 节拍，GPIO 数量也够接五路循迹加两路避障。选它的真正理由不是“性能强”，而是“外设资源刚好够，而且不用抢”。

循迹传感器选五路 TCRT5000 反射式模块，而不是摄像头。摄像头能拿到更丰富的路面信息，但要做图像二值化、边缘提取，帧率还受限于串口传输，对一个小车项目来说投入产出比不划算。五路红外的信息量是 5 bit，虽然粗，但实时性极好——GPIO 一读就有结果，控制周期可以压到 10 ms。代价是它对地面反光敏感，浅色瓷砖上和在深色地毯上，同一个模块的输出可能完全相反，这一点必须靠电位器现场整定。

避障用的也是红外反射式模块，检测距离可调。这里有个容易被忽略的差别：循迹模块是贴地近距离检测，避障模块是朝前十几厘米检测，两者虽然都是红外反射原理，但发射功率和比较器阈值完全不同，不能混用同一型号。至于电机驱动，L298N 和 TB6612 都行，区别在压降和效率：

我一般建议这套实验用 TB6612，不是因为贵，而是因为电池从 8.4 V 掉到 7 V 的时候，L298N 会先掉 2 V，电机实际只拿到 5 V，速度肉眼可见地变慢，而循迹的 PD 参数是按某个速度整定的，速度一变参数就全部作废——这种“跑两圈就变慢”的问题排查起来非常磨人。

2.3 引脚与外设资源分配表

选型定完之后先把引脚表排出来，避免写到一半发现某个引脚被复用冲突。下面这张表是这套方案实际用的分配，可以直接照着接线：

注意：PB3 和 PB4 上电默认被 JTAG 占用，不关掉的话读回来永远是固定值，表现为“这两路传感器失灵”。初始化里加一句GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);只保留 SWD，问题就没了。这个坑几乎每个第一次用 F103 的人都会踩一次。

3. 总体架构设计：三层结构、两个节拍和一个状态机

引脚定完，接下来是软件架构。小车项目最容易写成“一个大 while 循环里塞满 if-else”，能跑，但改一处崩三处。这套方案分成三层加一个状态机，好处是每层都能单独测：传感器可以只打印不驱动电机，电机可以只给定值不看传感器，状态机可以拿串口喂假数据验证切换逻辑。

3.1 感知层、决策层、执行层的职责划分

感知层的职责只有一个：把物理量翻译成干净的整数。五路循迹读出来是 5 个 bool，经过权重加权平均变成 -4 到 +4 的偏差值；两路避障读出来是两个 bool，但要做 3 次采样的多数表决，滤掉瞬时的抖动。感知层绝对不做判断，也不调用电机函数——这条纪律很重要，否则后面想换传感器就得动半个工程。

决策层是整个方案的大脑，包含两件事：控制律和状态机。控制律输入偏差、输出转向量；状态机输入避障标志和丢线标志，输出当前应该执行哪种动作。把这两件事分开写，是因为它们的调试方法完全不同：控制律看的是曲线和参数，状态机看的是状态跳转表。

执行层负责把决策结果翻译成电机能懂的东西：给定 -999 到 +999 的带符号占空比，映射成 TIM 比较寄存器的值和两个方向引脚的高低电平。执行层还要做限幅，因为差速时base + turn很容易超过量程。

三层的调用频率也不一样。感知层每 10 ms 采一次，决策层每 20 ms 算一次，执行层是跟随决策层立即输出的。这个频率差不是随便定的：10 ms 采样配合 0.3 m/s 的车速，每 3 mm 走一次采样，五路探头的间距在 10 mm 量级，采样间隔远小于探头间距，不会漏掉线。

3.2 定时器节拍：1 ms 基准怎么切出 10 ms 与 20 ms 任务

裸机项目里最省事的调度方式是“1 ms 中断打拍子，主循环看拍子做事”。TIM2 配置成 1 ms 中断，中断里只做一件事：g_tick++。中断函数里千万不要读传感器、不要算 PID、更不要延时——中断里做的事情越多，抖动越大，PWM 输出的节拍就越不稳。

/* TIM2：72MHz / 72 = 1MHz，ARR = 999 → 1ms 中断一次 */ volatile uint32_t g_tick = 0; void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); g_tick++; /* 中断里只做计数，其他全交给主循环 */ } } int main(void) { uint32_t t_sample = 0, t_ctrl = 0; board_init(); /* 时钟、GPIO、PWM、串口、TIM2 */ while (1) { if (g_tick - t_sample >= 10) { /* 10ms：采一次传感器 */ t_sample = g_tick; sensor_scan(); /* 更新 g_err、g_ob_l、g_ob_r */ } if (g_tick - t_ctrl >= 20) { /* 20ms：跑一次决策 */ t_ctrl = g_tick; car_step(); /* 状态机 + 控制律 + 输出 */ } debug_report(); /* 空闲时打印，不影响节拍 */ } }

这里用g_tick - t_sample >= 10而不是g_tick % 10 == 0，是为了防止某次任务执行时间过长导致漏拍——减法写法即使错过一个节拍，下一次也会立刻补上，而取模写法会整整丢掉一轮。参数上，10 ms 和 20 ms 是最常用的组合；如果场地弯道特别急，可以把决策周期压到 10 ms，代价是串口打印会挤占时间，调试信息要相应减量。

3.3 状态机设计：循迹态、避障态、搜索态、停车态怎么切

状态机是这个方案里最值得写进答辩的部分。四个状态，跳转条件写死，谁也别抢谁的活：

两个设计细节决定了它能不能稳定跑。第一是退出条件必须是“计时结束且障碍消失”，只写“障碍消失”会在障碍物边沿反复横跳，车头就在那里来回抖。第二是从避障或搜索回到循迹时，必须清空 PD 的last_err，否则上一状态残留的历史误差会让微分项突然打出一个大输出，车会猛地甩一下。

4. 关键模块实现：偏差计算、比例微分循迹与避障优先级

架构讲完，落到代码。这一章四段代码对应四个模块，每段都能单独烧进去验证：先只打印偏差，确认五路读数对得上位置，再接控制律，最后接电机。跳过任何一步，后面调参数都是盲调。

4.1 五路红外采样与加权偏差计算

/* 极性统一：TCRT5000 模块 DO 压黑线时输出低电平，取反成 1 = 检测到黑线 */ #define S_LL (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0)) #define S_L (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1)) #define S_M (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_2)) #define S_R (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_3)) #define S_RR (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_4)) #define LINE_LOST 99 static const int16_t kWeight[5] = { -4, -2, 0, 2, 4 }; /* 位置权重，单位"半格" */ /* 返回 -4 ~ +4 的偏差，负数表示线偏左；返回 LINE_LOST 表示五路全白 */ int16_t line_read_error(void) { uint8_t s[5]; int16_t sum = 0, cnt = 0; s[0] = S_LL; s[1] = S_L; s[2] = S_M; s[3] = S_R; s[4] = S_RR; for (uint8_t i = 0; i < 5; i++) { if (s[i]) { sum += kWeight[i]; cnt++; } } if (cnt == 0) return LINE_LOST; return sum / cnt; /* 取平均，抑制多路同时压线造成的偏差跳变 */ }

第一段代码的核心是“极性收敛”和“取平均”两个动作。极性收敛指的是不管模块输出高有效还是低有效，都在宏定义这一层统一成“1 = 检测到黑线”，这样后面所有逻辑只认一种约定，换一批模块只要改五个宏。取平均是为了处理一种常见情况：车正好压在两条线的交汇处，或者线宽超过探头间距，两三路同时为 1，此时直接把权重相加会得到 -6 这种超出量程的值，除法一平均就回到 -2，量程始终锁在 -4 到 +4 之内。

丢线返回 99 是个约定值，比返回 0 好——返回 0 会被当成“线在正中间”，车会保持直行冲出场地；返回 99 就能在状态机里单独分支处理。

4.2 循迹控制律：为什么用 PD 而不是纯比例

typedef struct { float kp; float kd; int16_t last_err; int16_t out_limit; } pd_t; static pd_t g_pd = { 12.0f, 30.0f, 0, 320 }; /* 初始参数，需按实车整定 */ /* 输入偏差，输出转向量（带符号），已限幅 */ int16_t track_output(int16_t err) { int16_t diff; float out; diff = err - g_pd.last_err; g_pd.last_err = err; out = g_pd.kp * err + g_pd.kd * diff; if (out > g_pd.out_limit) out = g_pd.out_limit; if (out < -g_pd.out_limit) out = -g_pd.out_limit; return (int16_t)out; } /* 差速执行：base 是基础速度，turn 是转向修正 */ void track_run(int16_t err) { int16_t base = 250; /* 0 ~ 999 */ int16_t turn = track_output(err); motor_set(MOTOR_L, base + turn); motor_set(MOTOR_R, base - turn); }

只用比例项（P）的问题是明显的：偏差一出现就立刻修正，修正过头就反向超调，车在直道上左右小幅摆动，也就是俗称的“画龙”。微分项（D）看的是偏差的变化量，偏差快速变化时提前给一个反向的抑制量，等效于给系统加了阻尼。这套参数里kp = 12、kd = 30是初始值，实际整定顺序是：先把kd设为 0，kp从 5 开始往上加，加到车在直道上刚好开始小幅摆动；然后把kp退回一档，开始加kd，加到摆动消失为止。

out_limit设成 320 而不是 999，是因为它要跟base = 250配合——如果限幅太宽，一次修正就能让一侧轮子反转，车会原地打转。经验上把out_limit控制在base的 1.2 倍左右，即单侧轮子最多减到接近 0 但不会反转。

4.3 避障优先级与转向策略

#define OB_L (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_5)) /* 检测到障碍为 1 */ #define OB_R (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_6)) typedef enum { ST_TRACK, ST_BACK, ST_AVOID_L, ST_AVOID_R, ST_SEARCH, ST_STOP } state_t; static state_t g_state = ST_TRACK; static uint16_t g_state_tick = 0; /* 状态内计时，单位 20ms */ /* 每 20ms 调用一次，返回新状态 */ state_t car_sm_step(uint8_t ob_l, uint8_t ob_r, int16_t err) { g_state_tick++; switch (g_state) { case ST_TRACK: if (ob_l && ob_r) { g_state_tick = 0; return ST_BACK; } if (ob_l) { g_state_tick = 0; return ST_AVOID_R; } if (ob_r) { g_state_tick = 0; return ST_AVOID_L; } if (err == LINE_LOST){ g_state_tick = 0; return ST_SEARCH; } return ST_TRACK; case ST_BACK: /* 后退 15 拍 = 300ms */ if (g_state_tick >= 15 && !ob_l && !ob_r) return ST_TRACK; return ST_BACK; case ST_AVOID_R: /* 右让 20 拍 = 400ms */ if (g_state_tick >= 20 && !ob_l) { g_pd.last_err = 0; return ST_TRACK; } return ST_AVOID_R; case ST_AVOID_L: if (g_state_tick >= 20 && !ob_r) { g_pd.last_err = 0; return ST_TRACK; } return ST_AVOID_L; case ST_SEARCH: /* 最多找 1.5s，找不到就停 */ if (err != LINE_LOST) { g_pd.last_err = 0; return ST_TRACK; } if (g_state_tick >= 75) return ST_STOP; return ST_SEARCH; default: return ST_STOP; } }

这段状态机里有三个刻意写进去的保护。第一，每个避障状态的退出都要求“计时到 + 障碍消失”两个条件同时成立，缺一个都会在障碍物边缘反复切换。第二，ST_AVOID_R的退出只判断!ob_l，不判断!ob_r，因为向右让的时候右侧传感器可能会扫到新的障碍，如果两个都要求消失，车会卡死在让行状态。第三，搜索状态有超时上限，1.5 s 还找不到线就停车，避免车在原地无限转圈烧电机——这个上限比“一直找下去”更实用，至少在测试时你能看出它停在了哪里。

4.4 PWM 调速与电机方向控制

#define MOTOR_L 0 #define MOTOR_R 1 void motor_pwm_init(void) { GPIO_InitTypeDef gpio; TIM_TimeBaseInitTypeDef tb; TIM_OCInitTypeDef oc; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; /* TIM3_CH1 / CH2 */ gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &gpio); /* 72MHz / 72 = 1MHz 计数，ARR = 99 → PWM 频率 10kHz */ tb.TIM_Prescaler = 71; tb.TIM_Period = 99; tb.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; tb.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &tb); oc.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; oc.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; oc.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; oc.TIM_Pulse = 0; TIM_OC1Init(TIM3, &oc); TIM_OC2Init(TIM3, &oc); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); } /* duty: -999 ~ +999，负数为反转 */ void motor_set(uint8_t ch, int16_t duty) { if (duty > 999) duty = 999; if (duty < -999) duty = -999; if (ch == MOTOR_L) { GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_4, duty >= 0 ? Bit_RESET : Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, duty >= 0 ? Bit_SET : Bit_RESET); TIM_SetCompare1(TIM3, (uint16_t)(duty >= 0 ? duty : -duty)); } else { GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_12, duty >= 0 ? Bit_RESET : Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_13, duty >= 0 ? Bit_SET : Bit_RESET); TIM_SetCompare2(TIM3, (uint16_t)(duty >= 0 ? duty : -duty)); } }

PWM 频率取 10 kHz 有两个理由：一是高于人耳可听范围的下沿，电机不会发出尖锐的啸叫声；二是 TB6612 这类 MOS 驱动在 10 kHz 时的开关损耗可以接受，长时间跑不会烫手。如果换成 L298N，频率不建议超过 10 kHz，否则三极管来不及完全导通，效率会更低。

motor_set里把“方向引脚”和“占空比”这两件事绑在一个函数里，是为了避免出现“改了占空比忘了改方向”导致电机反着转的问题。传入负占空比时，方向引脚翻转、比较寄存器取绝对值，逻辑上单调，接线反了也只需要在调用处加个负号。

5. 避坑与排查：这套小车上最容易翻车的五个点

前面四章讲的是“应该怎么写”，这一章讲的是“实际会怎么坏”。这五个问题在我自己搭和帮别人调的过程中反复出现，每一个都有明确的现象、成因和解法，照着对号入座能省掉大量时间。

5.1 一上电就往一边猛冲，或者读出来的传感器永远不变

现象：车通电后两个轮子朝相反方向转，或者串口打印出来的五路循迹值永远是1 1 1 1 1。

原因：前者是电机方向引脚的电平组合和预期相反，两个轮子一个正转一个反转；后者几乎都是 PB3、PB4 被 JTAG 占用。F103 复位后 PB3 默认是 JTDO、PB4 默认是 NJTRST，配置成普通 GPIO 输入也没用，读回来的值固定。

解决：方向问题不要靠改接线，在motor_set里把对应通道的 IN1/IN2 互换即可，接线保持整齐便于排查。JTAG 问题在 GPIO 初始化之前加一句GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);，只保留 SWD 下载口，烧录不受影响。

5.2 直道跑得很稳，一进弯道就冲出去

现象：场地直道上小车走得笔直，进入半径 30 cm 的弯道后，车头贴着外侧冲出去，纠正不回来。

原因：三种可能，按概率排序是控制周期太长、kp偏小、差速饱和限幅太窄。控制周期 20 ms 时，车速 0.4 m/s 每拍走 8 mm，弯道上的偏差累积得很快，等算出来已经晚了；kp太小则修正力度不够；out_limit太小则想修正也修不动。

解决：先把决策周期压到 10 ms 试一次，如果明显改善就是周期问题。否则把out_limit从 320 放到 400，再看弯道表现，最后才动kp。顺序很重要——先放限幅再调增益，不然你会以为kp不够，一路加大，结果直道上开始画龙。

5.3 避障模块在深色地面上一直误报

现象：场地换到深色地胶或者黑色桌面上，避障模块不管前面有没有东西都输出“有障碍”，小车一直在后退。

原因：红外反射式模块靠接收反射光强判断距离，深色表面吸光，接收端收到的光很弱，比较器就判定为“没有反射 → 有障碍”。这不是模块坏了，是原理决定的。

解决：一是现场重新调电位器，把阈值调到实际能用的位置；二是给模块加个遮光筒，用黑色热缩管剪一段套在探头外面，挡住环境光干扰；三是软件上做多数表决，连续 3 次采样有 2 次以上为 1 才算真障碍。第三条最省事，代价是响应延迟一个采样周期，10 ms 完全能接受。

5.4 电机一转，单片机就复位

现象：空载时串口打印正常，一旦给电机加占空比，单片机随机复位，串口输出乱码，或者程序跑飞。

原因：电机启动瞬间电流是堵转电流的量级，电池内阻上产生压降，主控的供电被拉低到复位阈值以下。另外电机是感性负载，换向时会产生反向尖峰，通过电源和地线串回主控。

解决：硬件上，电机电源和主控电源分开走线，只在电池端单点共地；电机两端并 0.1 μF 电容加一个续流二极管；主控电源入口加 100 μF 电解电容和 0.1 μF 陶瓷电容。软件上，启动时让占空比斜坡上升，每 20 ms 加 50，而不是直接从 0 跳到 250，冲击电流能小一半。这套小车上电就复位的问题，九成是这两条之一没做到。

5.5 避障结束回不了线，在原地转圈

现象：小车成功绕开障碍物，但之后一直在原地左右转，找不到黑线，最后超时停车。

原因：绕障动作把车带离黑线太远，五路探头全部落在白区，返回LINE_LOST，而搜索逻辑只是原地转，转向方向和线的实际位置相反。另外g_pd.last_err没有清零，微分项一上来就是一个大值。

解决：搜索时不要原地转，改成“沿着绕障的反方向小半径画弧”，也就是右让之后向左找，左让之后向右找，这个方向和绕开时车头偏转的方向相反，命中率最高。同时把搜索速度降到基础的 60%，慢一点更容易被探头扫到。回到线之后第一件事是清空last_err，让 PD 从零开始。

6. 验收与答辩：用一套可复现的测试把车“跑通”讲清楚

功能做完不等于项目做完，验收测试要能重复、能记录、能拿给不懂的人看。我一般按下面这张表跑一遍，每项测三次取最差的那次，因为答辩现场发挥失常是常态，按最差成绩准备才稳。

测试时把串口打印打开，每 100 ms 输出一行err / ob_l / ob_r / state / duty，跑完之后把日志导出来，画一条偏差随时间的曲线。这张曲线在答辩时比任何口头描述都有说服力——评委一眼能看出来你的系统在弯道上是“提前修正”还是“撞上去才修”，这两种的控制水平完全不同。

答辩讲述我建议按“工况 → 取舍 → 一次翻车”的顺序走，不要从技术栈开始讲。先说清楚这套车分了哪三种工况、每种工况的验收口径是什么，这能证明你想过需求；再说你做了什么取舍，比如为什么用五路红外不用摄像头、为什么用 TB6612 不用 L298N、为什么控制周期是 20 ms 而不是 5 ms，每个取舍都要落到具体的数字上；最后讲一次你踩过的坑和怎么定位的，比如“车一进弯就冲出去，我一开始以为是 kp 不够，加了两轮之后直道开始画龙，才回头去查控制周期，发现 20 ms 下每拍走 8 mm，改成 10 ms 就好了”。这个故事里包含了现象、错误假设、纠正过程，比背概念更能说明你真的动手做过。

从那以后我每次做这种带传感器的车类项目，都会在写控制逻辑之前先把“只打印不驱动”的版本跑通，让串口把五路原始值、两路避障值、偏差值一起打出来，人工推着车沿场地走一遍，确认每一路的跳变位置和物理位置对得上。这一步花不了二十分钟，但能挡掉后面八成莫名其妙的“算法不收敛”——毕竟传感器读错了，再好的 PD 参数也是白搭。希望帮到你。

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