MyTools.h – Arduino 工具库

版本：V6
许可证：GNU Affero General Public License v3.0
作者：YangJincheng
最后更新：2026年2月

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📦 简介

MyTools 是一个为Arduino机器人设计的轻量级硬件驱动库，特别适合巡线小车项目。

MyTools.h 是一个为 Arduino 平台设计的轻量级工具库，旨在通过封装常用硬件组件（如电机、灰度传感器、按键、LED 等）来简化主程序代码，提升代码可读性和复用性，遵循 DRY（Don‘t Repeat Yourself） 原则。

如果你要使用example文件夹中的文件，请把它单独复制到MyToolsVXX.h（改为真实版本）的同文件夹内才能运行！

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📁 文件结构

• MyToolsV6.h：主头文件，包含所有类定义
• 使用时只需将此文件放入项目目录，并在代码中 #include "MyToolsV6.h"

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🧰 功能模块

1. SingleMotor – 单路电机控制

功能

控制一个直流电机的正转、反转、刹车、滑行。

构造函数

SingleMotor motor(forwardPin, backwardPin);

• forwardPin：正转引脚（PWM）
• backwardPin：反转引脚（PWM）

常用方法

方法	说明
setSpeed(speed)	设置速度 -255~255（负值反转）
operator()(speed)	同 setSpeed
brake()	快速刹车（双高）
coast()	滑行（双低）
dynamicBrake()	动态刹车（PWM=0）

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2. Motors – 双电机控制器

功能

控制左右两个电机，适用于小车底盘。

构造函数

Motors motors(leftForward, leftBackward, rightForward, rightBackward);

默认引脚：左(6,9)，右(10,11)

常用方法

方法	说明
operator()(leftSpeed, rightSpeed)	设置左右电机速度
forward(speed)	前进
backward(speed)	后退
turnLeft(speed)	左转
turnRight(speed)	右转
rotate(speed)	原地旋转
coast() / brake()	滑行 / 刹车
stop(useBrake)	停止，默认滑行
safeDrive(l, r, max)	限制速度范围
getCurrentSpeed()	获取当前速度
printStatus()	打印速度状态

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3. SingleGrayscaleSensor – 单路灰度传感器

功能

检测黑白状态，支持阈值判断。

构造函数

SingleGrayscaleSensor sensor(pin, threshold);

常用方法

方法	说明
getValue()	获取原始模拟值
isBlack() / isWhite()	判断黑白
operator bool()	是否检测到黑线
getStr()	返回 "BLACK"/"WHITE"

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4. GrayscaleSensors – 双路灰度传感器

功能

封装左右两路灰度传感器，适用于巡线小车。

构造函数

GrayscaleSensors sensors(leftPin, leftThresh, rightPin, rightThresh);

常用方法

方法	说明
getValueLeft() / getValueRight()	原始值
isLeftBlack() / isLeftWhite()	左状态
isRightBlack() / isRightWhite()	右状态
isBothBlack() / isBothWhite()	双黑 / 双白
isOnLine() / isOffLine()	是否在线 / 离线
isOnTrack()	双黑
getDirection()	-1右转，1左转，0直行
getStr()	状态字符串

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5. BUTTON – 按键输入

功能

支持高低电平触发，去抖需自行处理。

构造函数

BUTTON btn(pin, mode = False, use_pullup = True);

• mode=0：按下为高电平
• mode=1：按下为低电平
• use_pullup：开启后使用上拉电阻输入（默认开启，可用use_pullup = False关闭）

常用方法

方法	说明
isPressed()	是否按下
operator bool()	同 isPressed
GetStr()	返回 "pressed"/"released"
printStatus()	打印状态
waitUntilRelease()	阻塞直到松开

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6. LED – 数字输出控制

功能

控制 LED 的亮灭，支持高低电平触发模式。

构造函数

LED led(pin, mode = 0);

• mode=0：低电平点亮
• mode=1：高电平点亮

常用方法

方法	说明
on() / off()	开/关
toggle()	切换状态
operator()(state)	直接设置状态
isOn()	返回是否亮起
test()	闪烁测试（需 Serial）

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7. MyPair – 通用键值对容器

功能

存储两个任意类型的值，支持构造、输出。

示例

MyPair<int, float> p(10, 3.14);
Serial.println(p.toString()); // "(10, 3.14)"

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🚀 快速示例

#include "MyToolsV6.h"

Motors motors;
GrayscaleSensors sensors(A0, 500, A1, 500);
BUTTON btn(2);
LED led(13);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (btn.isPressed()) {
    led.toggle();
    delay(200);
  }

  if (sensors.isOnLine()) {
    int dir = sensors.getDirection();
    motors(dir * 100, -dir * 100);  // 转向
  } else if (sensors.isBothBlack()) {
    motors.forward(150);
  } else {
    motors.coast();
  }

  Serial.println(sensors.getStr());
}

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🧪 注意事项

• 本库不包含软件去抖，请在需要时自行添加 delay() 或 BUTTON.waitUntilRelease() 或使用去抖算法。
• 模拟引脚请使用 A0, A1… 等宏定义。
• 所有类均设计为轻量、无动态内存分配，适合资源受限的 Arduino 环境。
• 如需扩展功能，建议通过继承或组合方式实现，而非修改库文件。

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🐞 问题反馈

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