基于STM32的小车控制_毕业设计论文

合集下载

基于STM32的智能循迹小车的设计

基于STM32的智能循迹小车的设计智能循迹小车是一种具有自主导航能力的智能移动机器人，能够根据预设的轨迹路径进行自主轨迹行驶。

该设计基于STM32单片机，采用感光电阻传感器进行循迹控制，结合电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等功能。

一、硬件设计1.MCU选型：选择STM32系列单片机作为主控芯片，具有高性能、低功耗、丰富接口等特点。

2.传感器配置：使用感光电阻传感器进行循迹检测，通过读取传感器的电阻值判断小车当前位置，根据不同电阻值控制小车行驶方向。

3.电机驱动模块：采用直流电机驱动模块控制小车的前进、后退、转向等动作。

4.电源管理：使用锂电池供电，通过电源管理模块对电源进行管理，保证系统正常工作。

二、软件设计1.系统初始化：对STM32单片机进行初始化，配置时钟、引脚等相关参数。

2.传感器读取：通过ADC模块读取感光电阻传感器的电阻值，判断小车当前位置。

3.循迹控制：根据传感器读取的电阻值判断小车相对于轨迹的位置，根据不同的位置控制小车的行驶方向，使其始终保持在轨迹上行驶。

4.电机控制：根据循迹控制的结果，通过电机驱动模块控制小车的前进、后退和转向动作。

5.通信功能：可通过串口通信模块与上位机进行通信，实现与外部设备的数据传输和控制。

三、工作流程1.初始化系统：对STM32单片机进行初始化配置。

2.读取传感器：通过ADC模块读取感光电阻传感器的电阻值。

3.循迹控制：根据读取的电阻值判断小车相对于轨迹的位置，控制小车行驶方向。

4.电机控制：根据循迹控制的结果，通过电机驱动模块控制小车的前进、后退和转向动作。

5.通信功能：可通过串口通信模块与上位机进行通信。

6.循环运行：不断重复上述步骤，实现小车的自主循迹行驶。

四、应用领域智能循迹小车的设计可以广泛应用于各个领域。

例如，在物流行业中，智能循迹小车可以实现自动化的物品搬运和运输；在工业领域，智能循迹小车可以替代人工，进行自动化生产和组装；在家庭生活中，智能循迹小车可以作为智能家居的一部分，实现家庭清洁和智能控制等功能。

基于 stm32 单片机的智能小车控制

基于 stm32 单片机的智能小车控制摘要：进入21世纪以来，智能化已成为时下最热门的课题。

智能小车在日常生活、交通、军事等领域中发挥了独有作用，不仅断提高了人们的生活品质，而且还能够提升人们的服务效率、工作效率，成为了智能化研究的热门课题。

利用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台，以stm32单片机作为控制核心，对智能小车控制进行详细研究。

关键词：stm32单片机；智能小车；控制引言本文所设计的基于STM32F103的无线智能小车控制系统，其中以STM32F103单片机为控制核心，小车辅助避障模块为E18-D80NK光电传感器，使用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台，并将红外发射管、红外接收管和LM339电压比较器进行组合作为智能小车巡航传感器。

该小车在前进时能够检测一定范围内的障碍物距离，实现智能小车巡航、防摔等功能。

并且智能小车上安装GPS定位模块和无线模块，能够控制智能小车能够避开障碍自由行走。

GPS模块用于智能小车定位，无线模块能够使智能小车通过无线通信连接，与PC无线通信连接，将智能小车定位信息及障碍物距离信息显示到PC上，从而通过PC端控制智能小车的行走。

另外，为了驱动智能小车行走，并测量左右轮转速，直流电机驱动分别采用了TB6612FNG电机驱动模块和槽型光耦传感器、测速码盘，在PWM脉宽改变电机转速上，通过PID控制器实现小车调速功能。

一、基于STM32单片机的智能小车的硬件设计1.1主控芯片设计为了满足大多数嵌入式系统控制要求，采用STM32F103单机片，其性能优越且性价比较高。

1.2传感器设计避障系统传感器采用成本低、距盲区小及灵敏度高的HC-SR04超声波测距模块，该模块具有更好的抗干扰能力、可非接触测量0.02～4m的障碍物距离；巡航传感器选用模块价格便宜、体积较小的红外传感器，但该传感器多在没有强光的环境中使用，抗干扰能力较差，可控制小车巡航，防止摔倒；测速模块采用槽型光耦传感器和测速光电码盘组成测速系统，模块采用施密特触发器抖动触发脉冲，只要有非透明物体阻挡模块光电射槽，就可以触发模块输出5VTTL电压，触发脉冲稳定。

基于stm32的智能小车设计毕业设计论文

海南大学毕业论文（设计）题目：基于stm32的智能小车设计学号：姓名：年级：2011级学院：应用科技学院学部：工学部专业：电子科学与技术指导教师：完成日期：2014 年12 月 1 日摘要本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。

此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。

本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。

小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。

在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。

关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制AbstractThis experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software.Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control目录1.绪论.......................................................... - 4 - 1.1研究概况.................................................. - 4 -1.2研究思路.................................................. - 4 -2.软硬件设计.................................................... - 5 - 2.1中央处理模块.............................................. - 5 -2.1.1 stm32f103内部结构 .................................... - 6 -2.1.2 stm32最小系统电路设计 ................................ - 7 -2.1.3 stm32软件设计的基本思路 .............................. - 9 -2.1.4 stm32中断介绍 ........................................ - 9 -2.1.5 stm32定时/计数器介绍 ................................ - 11 -2.1.6 主程序设计流程图..................................... - 12 - 2.2 电机驱动模块............................................. - 12 -2.2.1 驱动模块结构及其原理................................. - 13 -2.2.2 驱动模块电路设计..................................... - 13 -2.2.3驱动软件程序设计 ..................................... - 14 - 2.3 避障模块设计............................................. - 18 -2.3.1 避障模块器件结构及其原理............................. - 19 -2.3.2 HC-SR04模块硬件电路设计 ............................. - 21 -2.3.3 HC-SR04模块程序设计 ................................. - 21 - 2.4循迹模块设计............................................. - 28 -2.4.1 循迹模块结构及其原理................................. - 28 -2.4.2 循迹模块电路设计..................................... - 30 -2.4.3 红外循迹模块程序设计................................. - 30 -3.软件调试..................................................... - 33 - 3.1 程序仿真................................................ - 33 -3.2 程序下载................................................. - 34 -4.系统测试..................................................... - 35 -5.总结......................................................... - 37 - 致谢........................................................... - 39 - 参考文献....................................................... - 40 - 附录........................................................... - 41 -1.绪论智能小车通过各种感应器获得外部环境信息和内部运动状态，实现在复杂环境背景下的自主运动，从而完成具有特定功能的机器人系统。

基于STM32的智能小车摄像头循迹系统毕业论文设计

烟台大学毕业论文（设计）基于STM32的智能小车摄像头循迹系统Intelligent Car Tracking SystemBased on STM 32 Camera申请学位：工学学士院系：光电信息科学技术学院专业：电子信息工程毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：光电信息科学技术学院[摘要]现在人们越来越喜欢安全、节能、环保、智能化和信息化的汽车了，在智能汽车新时代，无人驾驶技术，得到了飞越的发展，成为了智能车时代的新标志。

基于STM32的消防小车设计共3篇

基于STM32的消防小车设计共3篇基于STM32的消防小车设计1消防小车是一种可以在紧急情况下快速响应的灭火设备。

它可以在火场中进行精确定位和目标搜索，并通过自主导航技术和遥控操作实现火场内部和外部的水枪喷射。

今天，我将讨论基于 STM32 的消防小车设计。

1. 系统设计为确保消防小车的高可靠性和快速响应，我们需要采用分布式控制设计，将解决方案分为两个部分：①车体电控系统：这是消防小车的核心系统，采用STM32作为主控芯片，主要实现车体驱动、导航定位、图像采集和识别、云端数据传输等功能。

②远程控制系统：在消防小车实际应用中，操作员通常需要远程控制车辆，并与车载硬件实现实时通信。

因此，我们需要开发适用于手机或电脑的遥控软件，以保证消防工作人员能快速响应火灾。

2. 车体结构设计消防小车的车体设计应以易于操作和便于携带为原则。

基于这一原则，我们设计了以下结构：①底盘：采用四轮驱动的底盘设计，可以提高消防小车的悬挂性能和越野能力。

②上层机构：上层机构包括水泵、水管、水枪等配件。

水泵负责将水源（如消防水源或水箱）中的水通过管道送入水枪，以便消防工作人员进行灭火。

③传感器：传感器可用于检测温度、气体、光线等指标，从而实现对火场的实时监控，并及早发现潜在危险。

3. 系统硬件设计为了实现消防小车的各项功能，我们需要设计一系列的硬件模块，包括驱动模块、通信模块、电源模块和传感器模块等。

在STM32控制下，我们可以使用各种类型的传感器，如红外线传感器、超声波传感器、逐行扫描摄像头等，以便检测火点、障碍物、路线等信息。

此外，可以使用无线模块实现车载设备和操作员之间的实时数据传输，以支持火场内、外的联动操作。

4. 系统软件设计消防小车的软件系统包括车辆控制程序、导航程序、图像处理程序等多个模块。

这些程序的设计将为实现装备运行、路线规划、火情识别等任务奠定基础。

①控制程序：可实现车辆的前进、后退、左转和右转等基本功能，同时还可以启动水泵和水枪等硬件设备。

基于STM32的小车控制_毕业设计论文

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

毕业设计(论文)--基于嵌入式stm32的飞思卡尔智能车设计

摘要飞思卡尔智能车大赛是面向全国大学生举办的应用型比赛，旨在培养创新精神、协作精神，提高工程实践能力的科技活动。

大赛主要是要求小车自主循迹并在最短时间内走完整个赛道。

针对小车所安装传感器的不同，大赛分为光电组、电磁组和摄像头组。

本文介绍了本院自动化系第一届大学生智能汽车竟赛的智能车系统。

包括总体方案设计、机械结构设计、硬件电路设计、软件设计以及系统的调试与分析。

机械结构设计部分主要介绍了对车模的改进，以及舵机随动系统的机械结构。

硬件电路设计部分主要介绍了智能车系统的硬件电路设计，包括原理图和PCB设计智能车系统的软、硬件结构及其开发流程。

该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模，系统以STM32F103C8T6作为整个系统信息处理和控制命令的核心，使用激光传感器检测道路信息使小车实现自主循迹的功能关键字：飞思卡尔智能车STM32F103C8T6 激光传感器第一章概述1.1专业课程设计题目基于嵌入式STM32的飞思卡尔智能车设计1.2专业课程设计的目的与内容1.2.1目的让学生运用所学的计算机、传感器、电子电路、自动控制等知识，在老师的指导下，结合飞思卡尔智能车的设计独立地开展自动化专业的综合设计与实验，锻炼学生对实际问题的分析和解决能力，提高工程意识，为以后的毕业设计和今后从事相关工作打下一定的基础。

1.2.2内容本次智能车大赛分为光电组和创新做，我们选择光电组小车完成循迹功能。

该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模，系统以STM32F103C8T6作为整个系统信息处理和控制命令的核心，我们对系统进行了创造性的优化：其一，硬件上采用激光传感器的方案，软件上采用keil开发环境进行调试、算法、弯道预判。

其二，传感器可以随动跟线，提高了检测范围。

其三，独立设计了控制电路板，充分利用STM32单片机现有模块进行编程，同时拨码开关、状态指示灯等方便了算法调试。

1.3方案的研讨与制定1.3.1传感器选择方案方案一：选用红外管作为赛道信息采集传感器。

基于STM32的智能小车设计

基于STM32的智能小车设计智能小车是一种基于嵌入式系统的移动机器人，结合了传感器、控制器和执行器，能够自主进行感知、决策和行动。

本文将基于STM32单片机来设计一个智能小车。

首先，我们需要选择合适的STM32单片机。

STM32系列单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点，非常适合用于智能小车设计。

根据需求，我们可以选择不同型号的STM32单片机，如STM32F103系列。

接下来，我们需要确定智能小车的功能需求和硬件设计方案。

一般来说，智能小车需要进行感知、决策和控制等任务。

感知任务包括使用传感器获取环境信息，如红外传感器、超声波传感器和摄像头等。

决策任务通过分析感知信息来做出智能决策，如避障、跟随线路等。

控制任务包括通过执行器进行动作控制，如电机驱动、舵机控制等。

基于STM32的智能小车设计需要进行硬件连接和软件开发。

在硬件连接方面，我们需要将传感器和执行器与STM32单片机相连接，通过GPIO 口、定时器和中断等机制进行数据的输入和输出。

在软件开发方面，我们需要使用C语言编写嵌入式程序，通过编写驱动程序和算法实现智能小车的各项功能。

对于传感器的使用，我们可以使用红外传感器来进行避障，超声波传感器来进行距离测量，摄像头来进行图像处理等。

对于执行器的控制，我们可以使用直流电机来驱动轮子，舵机来控制方向等。

同时，我们还可以添加WiFi或蓝牙模块，与智能手机或电脑进行通信，实现远程控制或数据传输等功能。

在软件开发方面，我们需要编写驱动程序来控制传感器和执行器的工作，并利用定时器、中断和PWM等功能实现精确的控制。

同时，我们还需要编写算法来处理传感器数据，进行决策和控制。

例如，基于红外传感器的避障算法可以通过检测障碍物的距离和方向来进行避障决策，基于摄像头的图像处理算法可以识别线路并进行跟随等。

为了方便开发和调试，我们可以使用开发板或者自制底板来进行硬件连接。

开发板可以帮助我们快速搭建硬件环境，并提供丰富的软件开发工具和示例代码。

基于STM32智能小车的设计与实现

基于STM32智能小车的设计与实现基于STM32智能小车的设计与实现近年来，随着人工智能和物联网技术的迅猛发展，智能小车成为了人们关注的焦点。

本文将介绍一款基于STM32芯片的智能小车的设计与实现。

首先，让我们来了解一下STM32芯片。

STM32是意法半导体公司推出的一款微控制器，具有低功耗、高性能、高可靠性的特点。

它内置了丰富的外设，包括多个串口、定时器、ADC和CAN等。

因此，我们选择STM32作为智能小车的主控芯片。

智能小车的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面，我们需要选用合适的电机、轮子、传感器等组件。

电机作为小车的动力驱动器，我们选择了直流电机来驱动轮子的转动。

传感器则用于获取环境信息，以便智能小车能够做出相应的行动。

在本设计中，我们使用了红外避障传感器、超声波测距传感器和巡线传感器。

接下来，我们进行电路的设计。

主控板上集成了STM32芯片、电机驱动芯片、传感器接口电路等。

我们将这些电路连接在一起，并通过适当的连接线与电机、传感器等组件相连。

通过这样的设计，我们可以实现智能小车的各项功能。

在软件设计方面，我们使用Keil C编译器进行开发。

首先，我们需要对STM32芯片进行初始化，包括设置GPIO引脚的输入输出状态、串口通信参数的配置等。

然后，我们通过编写驱动程序来实现对电机的控制。

在驱动程序中，我们可以设置电机的运动方向、速度等参数。

此外，我们还需要编写传感器的数据读取程序。

通过读取传感器的数据，我们可以实时地了解到周围环境的情况。

最后，我们可以根据不同的传感器数据，编写控制算法，使智能小车能够根据环境情况作出合理的决策。

通过以上的设计与实现，我们成功地搭建了一台基于STM32芯片的智能小车。

该小车可以根据传感器获取到的数据，对周围环境做出相应的反应。

比如在检测到障碍物时，小车能够自动避开；在巡线传感器检测到黑线时，小车能够沿着黑线行驶。

这样的智能小车不仅能够增加乐趣，还可以具备实际应用价值。

基于STM32的智能小车设计

基于STM32的智能小车设计
作者：周柱，孟文，田环宇
作者单位：西南交通大学智能机电技术研究所,四川成都,610031
刊名：
技术与市场
英文刊名：TECHNOLOGY AND MARKET
年，卷(期)：2011,18(6)
参考文献(3条)
1.蔡自兴.贺汉根.陈虹未知环境中移动机器人导航控制理论与方法 2009(01)
2.李宁基于MDK的STM32处理器开发应用 2008
3.丛爽神经网络、模糊系统及其在运动控制中的应用 2001
本文读者也读过(4条)
1.张伟东.ZHANG Wei-dong基于预瞄点的自动倒车设计和实现[期刊论文]-轻工机械2011,29(3)
2.周柱基于STM32的智能小车研究[学位论文]2011
3.张昭喜矿山井下机电设备的保护措施[期刊论文]-现代企业文化2010(9)
4.肖国忠矿山机电设备的管理及诊断探讨[期刊论文]-中国科技博览2011(22)
本文链接：/Periodical_jsysc201106001.aspx。

STM32的小车控制

摘要对于小车的控制，即是对于电机的控制。

电机作为机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中，所以怎么更好的对电机进行控制就显得尤为重要。

基于Cortex- M3内核的STM32F10x系列芯片是新型的32位嵌入式微处理器，其性能优良，移植性好，提高了对直流电机的控制效率，并对控制系统进行模块化设计，有利于智能小车的功能扩展和升级。

本论文主要分析了基于STM32F103的小车控制系统的设计过程。

此系统主要包括STM32F103控制器、液晶显示电路、键盘控制电路、电机驱动电路、红外探测电路、触角检测电路等。

以STM32F103主控芯片及其外围扩展电路实现系统整体功能；小车基本运动模式的选择及速度调节用按键开关式的键盘输入实现；同时液晶模块实时显示小车运动参数；用红外探测电路实现小车循迹功能；用触角传感检测模块实现小车简单避障功能。

在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、LCD显示功能及小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境IAR EWARM 5.3下编写了控制程序。

关键词：PWM，STM32F103，电机，传感器目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 STM32芯片介绍 (2)1.1.1STM32处理器的分类 (2)1.1.2 STM32处理器的内部结构及特点 (3)1.1.3 TIMx定时器介绍 (4)1.2 小车及其驱动器介绍 (6)1.2.1 小车结构及功能简介 (6)1.2.2 电机驱动电路简介 (7)第2章小车控制系统硬件设计 (9)2.1 系统功能实现及需求分析 (9)2.2 主要电路设计 (10)2.2.1 STM32F103及外围电路设计 (10)2.2.2 电源电路设计 (12)2.2.3 电机驱动电路设计 (12)2.2.4 液晶显示电路设计 (13)2.2.5 键盘扩展电路设计 (14)2.2.6 触角探测电路设计 (15)2.2.7 红外探测电路设计 (15)第3章小车控制系统软件设计 (17)3.1 IAR开发环境介绍 (17)3.2 程序设计思路及部分模块程序 (18)3.2.1 程序设计思路 (18)3.2.2 按键子程序 (19)3.2.3 循迹子程序 (21)3.2.4 自由行走子程序 (22)3.2.5 LCD显示子程序 (23)第4章结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)前言随着计算机、微电子、信息技术的快速发展，智能化技术的开发速度越来越快，程度越来越高，广泛应用于海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。

基于STM32的一种智能小车控制系统的设计

示。在中心轮圆周方向又布置了一圈独立的、倾斜
（45。）的星轮,这些成角度的行星轮把中心
的前进速
成X和Y
向，实现前进
及横行。麦克纳姆轮结构紧凑，
灵，是很成
功的合，可以更灵
。4 这的实现
组移动功能,3 -，如
图2所示%
3辗子 4芯轴 5滚轮轴承
2021年第23卷第3期 1轮辐 2轮毂
图1麦克纳姆轮
收稿日期：2020-10-16 第一作者简介：赵玮& 1990-），男，河北承德人，讲师，硕士，主要从事机械电子控制方面的研究，E-maii：iiS1nnocent @ 126. com
・44・
承德石油高等专科学校学报
2麦克纳姆轮小车
麦克纳姆轮小车是一种全向移动小车，它基于
瑞典麦克纳姆公司设计的麦克纳姆轮,如图1所
图4步进电机驱动器
B -、B +、A -、A + :与步进电机B -、B +、A -、A +相连接的端子；
PUL+ ：脉冲信号输入正；
PUL-：脉冲
负；
DZR+ : 电正、
正；
DZR- : 电正、
负；
ENA+ ：电脱
正；
ENA-：电脱
负；
如果我们要步进电机旋转，需要按照图3的接线方式将B-、B +、A -、A+分别接到两相四线
Design of Intelbgent Car Control System Based on STM32
ZHA0 Wei
（Department of Mechanicel Engineering， Chengde Petroleum College， Chengde 067000， Hebei，China）

基于STM32单片机的智能小车控制系统

• 164•本设计基于STM32F 系列单片微型控制器，设计的核心模块选用STM32F103rct6型号单片微型控制器，其具备强大的数据运算和控制能力。

主要使用TCRT5000红外反射模块、HC-SR04超声波测距模块、L298N 电机驱动模块等，实现智能小车的黑白线循迹功能与超声波测距并避障报警的功能。

该设计使智能小车具有一定程度的环境感知能力、障碍物探测能力和自动黑白线循迹行驶能力。

智能小车在各行各业中均有广泛的应用，以智能小车为基础的可移动平台，在其上搭载其它更为智能、功能更为强大的探测器和设备，更够有效地代替人类在危险环境中作业，减少环境对人类的危害，也能代替人类从事一些繁重、机械的工作，提高工作效率，让人类从低效率的、机械性的、危险的工作或工作环境中脱离的转速，利用差速转动原理使小车回归到轨道内行驶。

在小车的车体前端安装有一个超声波测距模块，当小车在运行过程中，超声波模块以一个极为短暂的时间间隔不断地向前发射超声波。

利用声波的反射，当声波在传播过程中碰上障碍物，会产生一个回波，超声波模块会接收到这个回波，并将会返回一个电信号给单片微控制器。

此时电信号代表小车前方出现障碍物，单片机会向电机驱动模块发送控制指令使电机停止转动，这时小车处于停止状态，接着单片机向蜂鸣器发送电信号使其蜂鸣报警，提示智能小车遭遇障碍物。

待障碍物被清理之后，小车继续循迹前进。

小车的整个控制过程不断循环重复，即可达到循迹行驶功能和避障报警功能（见图1）。

基于STM32单片机的智能小车控制系统贵州师范大学物理与电子科学学院刘雪飞李勇图1 小车控制系统控制流程图出来。

科技的进步使得移动机器人技术正在飞速发展，各行各业中都有其广泛应用的场景，移动机器人技术的出现，让人们的生活充满了便利与快捷。

在可预见的未来，小车的智能化、自动化已经成为了不可避免的主流趋势。

因此，研究智能小车具有重要的现实实用意义以及重要的理论意义。

基于stm32的智能小车的设计-自动化工程系毕业设计[管理资料]

Key Words:STM32F103ZET6;intelligent car;sensor;motor drive ;servos
第 1 章绪论
课题背景及意义
背景智能车辆作为智能交通系统的关键技术，是众多高新技术综合集成的载体，是一
种通用性的术语，指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综合车辆技术。广义上讲，智能车辆属于户外移动智能机器人的一种。当车辆平台通过机器视觉或控制车辆的纵向或横向运动避开风险时，可认为该车辆具有智能性。
研究意义随着计算机和控制技术的发展，智能移动平台在军事、民用和科学研究等诸多方
面得到了广泛的应用，工作环境也从单纯的室内环境变成了各种复杂环境，包括地面、水下、空中甚至外太空等。在军事上，智能机器人可以代替人类在危险场所(如战场、化学污染和核污染场所、北极等)按照设计者的意图自动行驶至目的地，并代替人类完成侦察、排雷等军事任务。在民用方面，不仅可以作为自动或辅助驾驶系统以减少交通事故，还可以作为智能轮椅帮助残疾人士。在科学研究方面，智能机器人还可以代替人在高危环境甚至外星上从事探索和勘探工作。
研究。时至今日，世界各国对智能车辆技术的研究开发表现出空前的热情，为此投入了大量的人力、物力，智能车辆技术也相继取得了突破性进展，如德国的 VaMoRs-P 车辆系统、美国的 NavLab 系统、意大利的 ARGo 系统等。
经过几十年的发展，智能车辆系统已经积累了相当丰富的成果。比如，三菱 ASV 多孔系统。该系统传感器包括：CCD 摄像机、激光雷达、无源光束传感器等。德国大众公司的智能车将雷达、计算机视觉、激光扫描器集成到一个系统中，利用传感器之间数据互补和冗余得到可靠稳定的车辆行驶所需的信息。另外，还有德国慕尼黑联邦大学、意大利帕尔马大学、韩国大学等等都在积极从事智能车辆的研究工作，并已经有巨大的成果。

基于stm32平衡小车论文

本科生毕业论文（设计）
（ 2 0 1 5 ）届
论文（设计）题目：基于单片机的自平衡小车的设计与实现学专学姓院：业：号：名：电子工程学院电子信息工程 201113007619 何建安丘森辉助教
指导老师姓名及职称：
目录第一章绪论.......................................................................................................................... 2 1.1 研究背景.................................................................................................................. 3 1.2 研究现状.................................................................................................................. 3 1.3 研究意义.................................................................................................................. 3 1.4 论文的组织结构...................................................................................................... 3 第二章系统的方案设计与论证.................................

基于STM32的可遥控智能小车控制系统设计

第１０卷㊀第３期Ｖｏｌ．１０Ｎｏ．３㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ㊀㊀２０２０年３月㊀Ｍａｒ．２０２０㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９５－２１６３（２０２０）０３－０２５６－０５中图分类号：ＴＰ２７１文献标志码：Ａ基于ＳＴＭ３２的可遥控智能小车控制系统设计曹冲振１，梁世友１，王凤芹２，明㊀超１，李㊀赫１（１山东科技大学交通学院，山东青岛２６６５９０；２山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛２６６５９０）摘㊀要：在高科技快速发展的新时代，移动机器人广泛应用于工业㊁农业㊁医疗㊁服务等行业，智能小车是其研究领域的一个重要分支㊂本设计以ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＣＴ６微控制器作为智能小车控制系统的核心处理器，功能设计模块化，包括电源模块㊁驱动模块㊁避障模块㊁无线通信模块㊁速度检测模块㊁定位模块等，实现小车的自主运动㊁避障㊁定位㊁通信以及在复杂环境下的人工遥控等功能㊂关键词：智能小车；ＳＴＭ３２；无线通信；遥控ＤｅｓｉｇｎｏｆｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃａｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２ＣＡＯＣｈｏｎｇｚｈｅｎ１，ＬＩＡＮＧＳｈｉｙｏｕ１，ＷＡＮＧＦｅｎｇｑｉｎ２，ＭＩＮＧＣｈａｏ１，ＬＩＨｅ１（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ；２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔＩｎｔｈｅｎｅｗｅｒａｏｆｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｓｕｃｈａｓｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｍｅｄｉｃａｌｃａｒｅ，ａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｓｍａｒｔｃａｒｓａｒｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｂｒａｎｃｈｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｅｌｄ．ＴｈｉｓｄｅｓｉｇｎｕｓｅｓＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＣＴ６ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｓｔｈｅｃｏｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒｏｆｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃａｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｉｓｍｏｄｕｌａｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｕｃｈｍｏｄｕｌｅｓａｓｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅ，ｄｒｉｖｅｍｏｄｕｌｅ，ｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅｍｏｄｕｌｅ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ，ｓｐｅｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ，ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｍｏｄｕｌｅ，ｅｔｃ．，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｒｅａｌｉｚｅｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅ，ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄｍａｎｕａｌｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｉｎｃｏｍｐｌｅｘｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃａｒ；ＳＴＭ３２；ｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ哈尔滨工业大学主办专题设计与应用●作者简介：曹冲振（１９７５－），男，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：物流技术装备㊁移动机器人技术；王凤芹（１９７７－），女，讲师，主要研究方向：复杂系统仿真㊂通讯作者：王凤芹㊀㊀Ｅｍａｉｌ：１０５２２１１６３１＠ｑｑ．ｃｏｍ收稿日期：２０１９－１１－２６０㊀引㊀言随着科学技术的飞速发展，智能化早已成为人们关注的焦点，智能车在现代社会的各个领域已得到广泛应用㊂智能小车是人工智能㊁自动控制㊁计算机等学科的交叉融合的产物，并在无人驾驶汽车和智能扫地机器人中起着重要作用㊂控制系统是智能小车的关键部分，可以根据预定的轨迹在复杂的环境中行驶，实现小车的速度和位置控制，完成指定的任务，并在智能小车系统中占有举足轻重的位置㊂在实际应用和文献调研中，发现智能小车在运动过程中会出现避障不灵敏现象，在复杂环境下则容易出现运动紊乱㊁通讯延迟，以及控制系统的集成度不高的问题㊂因此，本文设计了一种以ＳＴＭ３２微控制器为核心的四轮智能小车，其工作频率可达７２ＭＨｚ，可以实现复杂的计算，丰富的增强型Ｉ／Ｏ端口增强了系统的扩展能力［１］；通过扩展的ＧＰＳ模块，可以对小车进行实时定位，并通过无线通信模块将信息传输给上位机，以进行实时监控，当小车进入复杂环境无法工作时，可转换为人工操作模式，从而达到预期的要求㊂１㊀系统总体设计方案该系统的总体设计框图如图１所示㊂上位机无线通信模块M A X 232电源模块避障模块G P S 定位驱动模块速度检测模块无线通信模块S T M 32控制器图１㊀总体设计框图Ｆｉｇ．１㊀Ｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｉｇｎｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍ㊀㊀由图１可知，该系统由ＳＴＭ３２控制器模块㊁电源模块㊁无线通信模块㊁避障模块㊁定位模块㊁驱动模块㊁速度检测模块和上位机部分组成㊂小车采用后轮差速驱动转向方式，电机选用永磁直流电机㊂电源模块采用ＬＭ７８０５和ＬＭ１１１７芯片将＋１２Ｖ电压转换为＋５Ｖ和＋３．３Ｖ，以为车载系统供电㊂无线通信模块选择ＰＴＲ２０００作为核心芯片，实现小车与上位机之间的通信㊂避障模块采用红外避障传感器㊂使用ＧＰＳ定位方法对小车进行实时定位㊂ＲＰＲ－２２０光电编码器用于车速检测㊂选择Ｌ２９８Ｎ作为电机驱动芯片，采用增量式ＰＩＤ控制算法控制单片机输出的ＰＷＭ脉冲，用来控制车速，再由测速模块检测车速，反馈给单片机，形成一个闭环控制系统㊂２㊀系统硬件电路设计２．１㊀主控制器电路设计本控制系统选用的ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＣＴ６单片机的最小系统图，如图２所示㊂时钟电路的引脚为ＯＳＣＩＮ和ＯＳＣＯＵＴ，外部８ＭＨｚ时钟使系统更稳定㊂ＮＲＳＴ为复位引脚㊂ＰＢ６，ＰＢ７，ＰＢ８，ＰＢ９是ＰＷＭ信号输出引脚㊂ＰＡ２㊁ＰＡ３与无线通信模块的ＤＯ㊁ＤＩ引脚分别相连，作为串行通信的通道，ＰＡ４㊁ＰＡ５与无线通信模块的ＣＳ㊁ＴＸＥＮ引脚相连㊂ＰＡ７㊁ＰＡ８㊁ＰＢ０㊁ＰＢ１引脚与４个红外避障传感器相连㊂ＰＢ１０㊁ＰＢ１１与ＧＰＳ定位模块相连㊂２．２㊀电源模块电路设计电源模块主要为控制系统提供工作电压㊂主控制器电源电压为＋３．３Ｖ，而电机驱动芯片Ｌ２９８Ｎ需要＋５Ｖ，电机驱动电压为＋１２Ｖ，因此，选择＋１２Ｖ作为系统的主电源，而＋５Ｖ和＋３．３Ｖ电压可以经电压转换芯片转换得到㊂本文将１０个１．２Ｖ４５００ｍＡｈ锂电池串联用作系统的电源，由此可得＋１２Ｖ的电源电压㊂从＋１２Ｖ转换到＋５Ｖ，选用转换芯片ＬＭ７８０５，其电压转换电路如图３所示㊂V B A T P C 3/A N T 1P C 14/O S C 32P C 15/O S C 32P D 0/O S C I N P D 1/O S C O U T N R S T P C 0/A D C 10P C 1/A D C 11P C 2/A D C 12P C 3/A D C 13V S S A V D D A P A 0/WK U P /A D C 0/T I M 2_C H 1_E T R /T I M 5_C H 1/T I M 8_E T R P A 1/A D C /T I M 2_C H 2/T I M 5_C H 2P A 2/U 2_T X /A D C 2/T I M 2_C H 3/T I M 5_C H 3P A 3/U 2_R X /A D C 3/T I M 2_C H 4/T I M 5_C H 4V S S V D D P A 4/S P I 1_N S S /A D C 4/D A C 1P A 5/S P I 1_S C K /A D C 5/D A C 2P A 6/S P I 1_M I S O /A D C 6/T I M 3_C H 1/T I M 8_B K I NP A 7/S P I 1_M O S I /A D C 7/T I M 3_C H 2/T I M 8_C H I NP C 4/A D C 14P C 5/A D C 15P B 0/A D C 8/T I M 3_C H 3/T I M 8_C H 2N P B 1/A D C 9/T I M 3_C H 4/T I M 8_C H 3N P B 2/B O O T 1P B 10/12C 2_S C L /U 3_T X P B 11/12C 2_S D A /U 3_R X V S S V D D 12345678910111213141516171819202122232425262728293031326463626160595857565554535251504948474645444342414039383736353433V D D V S S P B 9/T I M 4_C H 4/S D I O _D 5P B 8/T I M 4_C H 3/S D I O _D 4B O O T 0P B 7/12C 1_S D A /T I M 4_C H 2P B 6/12C 1_S C L /T I M 4_C H 1P B 5/12C 1_S M B A /S P I 3_M O S I /I 2S 3_S DP B 4/J N T R S T /S P I 3_M I S O P B 3/J T D O /S P I 3_S C K /I 2S 3_C K P D 2/T I M 3_E T R /U 5_R X /S D I O _C M D P C 12/U 5_T X /S D I O _C K P C 11/U 4_R X /S D I O _D 3P C 10/U 4_T X /S D I O _D 2P A 15/J T D I /S P I 3_N S S /I 2S 3_WS P A 14/J T C K /S WC L K V D D V S S P A 13/J T M S /S WD I O P A 12/C A N _T X /U S B D P /T I M 1_E T R P A 11/C A N _R X /U S B D M /T I M I _C H 4P A 10/U 1_R X /T I M 1_C H 3P A 9/U 1_T X /T I M 1C H 2P A 8/T I M 1_C H 1/M C O P C 9/T I M 8_C H 4/S D I O _D I P C 8/T I M 8_C H 3/S D I O _D 0P C 7/I 2S 3_M C K /T I M 8_C H 2/S D I O _D 7P C 6/I 2S 3_M C K /T I M 8_C H 1/S D I O _D 6P B 15/S P I 2_M O S I /I 2S 3_S D /T I M 1_C H 3N P B 14/S P I 2_M I S O /T I M 1_C H 2N P B 13/S P I 2_S C K /I 2S 2_S C K /T I M 1_C H 1N P B 12/S P I 2_N S S /I 2S 2_S W/I 2C 2_S M B A I _T I M 1_B K I N S T M 32F 103R C T 62C 9104C 8104C 510u FC 6104Y 18M H zV C CG N DG N DV C C V C C 3.330p FG N DC 430p FC 3104R E S E TK 1G N DR 310KV C C 3.3C 112104G N DV C CG N DV C C 3.3C 2C 7104G N D 图２㊀智能小车控制系统ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＣＴ６最小系统图Ｆｉｇ．２㊀ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃａｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＣＴ６ｍｉｎｉｍｕｍｓｙｓｔｅｍｄｉａｇｒａｍ+12VC B 1100u F +C B 21047805V i n V o u t G N DG N D C B 3104R f1K+5V 图３㊀＋１２Ｖ转＋５Ｖ电路Ｆｉｇ．３㊀＋１２Ｖｔｏ＋５Ｖｃｉｒｃｕｉｔ㊀㊀通过图３给出的电源电路，主控制器工作电压＋３．３Ｖ经电压转换芯片ＬＭ１１１７转换得到＋５Ｖ电压，并且在ＬＭ１１１７的输入和输出两侧添加了电容，减少了电源扰动的影响，增加了系统的稳定性［２］㊂其电压转换电路如图４所示㊂+5VL M 1117V i n V o u tG N DC B 4104C B 5100u F+C B 6104C B 7100u F+G N D+3.3V 图４㊀＋５Ｖ转＋３．３Ｖ电路Ｆｉｇ．４㊀＋５Ｖｔｏ＋３．３Ｖｃｉｒｃｕｉｔ２．３㊀驱动模块电路设计选择Ｌ２９８Ｎ作为电机驱动芯片，这是一个具有大电流高电压的全桥驱动芯片，一个Ｌ２９８Ｎ可以分别控制２台直流电机，且有控制使能端㊂该芯片用作电机驱动器，操作简便，稳定性好，可以实现小车速度的精确控制㊂驱动电路如图５所示㊂７５２第３期曹冲振，等：基于ＳＴＭ３２的可遥控智能小车控制系统设计D 5I N 5819D 6I N 5819D 7I N 5819D 8I N 5819G N DL 298NG N DR A 21R A 11100u FC A 6104C A 5V C C 5V C C 12D 1I N 5819D 2I N 5819D 3I N 5819D 4I N 5819C A 7104C A 9100u FB 1M o t o rB 2M o t o rM M G N DV S S V X O U T 1O U T 2O U T 3O U T 4I S E NA I S E NB I N 1I N 2I N 3I N 4E NA E NBG N D 94231314115G N DG N D5710126118V C C 5图５㊀电机驱动电路图Ｆｉｇ．５㊀Ｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｃｉｒｃｕｉｔｄｉａｇｒａｍ㊀㊀在图５中，ＳＡ和ＳＢ引脚经１Ω电阻接地，作为电流反馈以实现系统的电流闭环控制㊂左右轮驱动电机的两端分别连接到Ｌ２９８Ｎ的Ｏｕｔ１Ｏｕｔ４四个输出管脚㊂二极管ＩＮ５８１９在电路中是不可或缺的，因为电机是感性负载，在停机或换向时，会产生很高的反向感生电动势，如果不加释放就会破坏芯片内部电路［３］㊂当添加二极管后，此电动势使二极管导通，释放了电能，对电路起到了保护作用㊂２．４㊀避障模块设计本设计采用红外避障传感器，具有环境适应性好㊁抗干扰性强㊁功耗低和识别能力强等优点㊂该红外避障传感器有３个引脚，分别是ＶＣＣ㊁ＧＮＤ㊁ＯＵＴ，如图６所示㊂其中，传感器的输出引脚是ＯＵＴ引脚㊂使用时要注意的是电源正负极不能接反，否则会烧坏芯片㊂㊀㊀该传感器模块对光有很强的适应性，配有一对红外发射与接收管，发射管发射一定频率的红外线，遇到障碍物（反射面）反射回来被接收管接收，经比较器电路处理后，绿色指示灯将点亮，输出数字信号（低电平信号）［４］㊂该传感器的检测范围能够通过电位器调整（２３０ｃｍ），具有干扰小㊁易装配等特点，并在机器人避障㊁流水线计数㊁黑白线循迹等众多领域具有很好的应用前景，其内部电路图如图７所示㊂图６㊀红外避障传感器Ｆｉｇ．６㊀ＩｎｆｒａｒｅｄｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅｓｅｎｓｏｒO U T A V C C I N A -O U T B I N A +I N B -G N D I N B +L M 393G N DG N DG N DV C C 3.3VR C 10.1KR C 210KP 1O p t o i s o l a t o r 1R C 51KR C 310KU 487651234L 2L E D 0P A 7G N DR C 410KV C C 3.3V图７㊀红外避障传感器电路图Ｆｉｇ．７㊀Ｉｎｆｒａｒｅｄｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅｓｅｎｓｏｒｃｉｒｃｕｉｔｄｉａｇｒａｍ８５２智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１０卷㊀２．５㊀无线通信模块设计无线通信模块的作用是实现小车与上位机之间的通信㊂在本设计中，选用射频模块ＰＴＲ２０００作为无线通信端口，该端口与ＳＴＭ３２控制器的ＵＳＡＲＴ收发器端口连接，上位机通过ＭＡＸ２３２电平转换芯片与ＰＴＲ２０００连接，从而完成了智能小车与上位机之间的无线通信㊂该射频模块具有接收和发射数据的功能，具有接收灵敏度高㊁工作速率快㊁稳定性高等特点㊂其接口电路如图８所示㊂1234567V C C C S D O D I G N D P WR T X E N 3P A 4P A 2P A 3P A 5C D 1100u FP T R 2000+R D 11KL D 110m HV C C 3.3C D 20.1u F图８㊀ＰＴＲ２０００接口电路Ｆｉｇ．８㊀ＰＴＲ２０００ｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔ㊀㊀其中，ＰＷＲ端口通过电阻与电源连接，直接设定为正常工作状态，ＤＯ㊁ＤＩ分别与主控制器ＵＳＡＲＴ２的ＰＡ２和ＰＡ３引脚相连，作为串行通信的通道；ＣＳ㊁ＴＸＥＮ分别与ＰＡ４㊁ＰＡ５引脚相连㊂ＰＴＲ２０００是一个集成收发器芯片，可通过＋３．３Ｖ供电，与主控器无缝连接㊂３㊀系统软件设计本系统编程采用模块化编程思想㊂首先，编写每个模块应用程序，然后在主程序中调用各模块的程序㊂模块化编写的程序不仅便于系统调试，而且有利于在项目中进行移植，并缩短了项目开发周期㊂３．１㊀主程序设计上电后，进行系统初始化，包括系统时钟㊁中断分组㊁串口㊁系统延时函数㊁定时器和相应的函数进行初始化㊂智能小车设置有自动㊁遥控两种模式，默认的模式为自动模式㊂系统初始化完成后，进入命令接收等待状态，又当接收到模式切换命令时，小车切换到相应的模式启动相应程序，使小车执行相应控制指令㊂系统程序流程图如图９所示㊂３．２㊀驱动模块程序设计该模块通过控制ＰＷＭ脉冲来调节电机运转速率㊂方法为运用算法让主控器输出调节车速的ＰＷＭ信号，继而把这个经过处理的信号传递给Ｌ２９８Ｎ，使其控制电机完成启动／停止㊁调速㊁正转和反转等功能㊂将电机两端的输入信号设置为一侧为高电平，一侧为低电平，使电动机能够正常运行㊂具体运转情况见表１㊂开始系统初始化查询上位机指令接收到上位机指令执行小车控制程序接收到模式切换指令执行相应模式子程序YNNY图９㊀系统主程序流程图Ｆｉｇ．９㊀Ｓｙｓｔｅｍｍａｉｎｐｒｏｇｒａｍｆｌｏｗｃｈａｒｔ表１㊀电机转动控制表Ｔａｂ．１㊀ＭｏｔｏｒｒｏｔａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｔａｂｌｅＩＮ１ＩＮ２ＥＮＡ电机工作状态０１１反转１０１正转１１１刹停任意任意０停止３．３㊀无线通信程序设计在本设计中，无线模块ＰＴＲ２０００连接到单片机的ＵＳＡＲＴ２，首先配置接收数据输入（ＲＸ）和发送数据输出（ＴＸ）的引脚；串口数据传输频率为１Ｈｚ，通过定时器定时１ｓ进行数据发送，当定时器时间达到１ｓ时，执行定时器溢出中断程序并执行数据传输㊂通过串口接收中断完成串行端口数据接收㊂当串口ＵＳＡＲＴ２接收数据时，串口ＵＳＡＲＴ２接收中断㊂接收到数据后，程序退出串口ＵＳＡＲＴ２接收中断，并清除定时器溢出中断标志㊂串口接收的数据保存在变量中［５］㊂３．４㊀定位模块程序设计ＧＰＳ模块上电约１ｍｉｎ后，定位完成，此时，定位信息将通过串口输出㊂只要将串口输出引脚与单片机相应的串口引脚连接，就可以通过单片机读取ＧＰＳ模块的定位信息㊂ＧＰＳ模块连接ＳＴＭ３２单片机的ＵＳＡＲＴ３串行端口，当串口接收到ＧＰＳ模块信息时，程序进入ＵＳＡＲＴ３串口接收中断，接收到串口数据后，程序自动退出串口接收中断，接收到的ＧＰＳ数据存储在变量中，方便使用㊂４㊀结束语本文设计的可遥控智能小车是以ＳＴＭ３２单片机为控制核心，实现小车的自主运动㊁避障㊁定位㊁通（下转第２６２页）９５２第３期曹冲振，等：基于ＳＴＭ３２的可遥控智能小车控制系统设计图６㊀数据监控系统程序流程图Ｆｉｇ．６㊀Ｐｒｏｇｒａｍｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｄａｔａｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ４㊀系统调试调试的过程中遇到了许许多多的问题㊂例如调试超声波测距模块时不能正常计算返回信号持续时间，究其原因则在于需要预先将ｅｃｈｏ脚拉低㊂调试ＡＤＸＬ－３４５传感器时值总是不准，而后当设置阈值后得以解决㊂在调试串口通信部分出现了数据错位的问题，而在通信数据上加了一位标志位后，该现象则不再出现㊂最后，经过整体调试后，本系统全部功能已基本实现㊂５㊀结束语本文设计的监测系统主要包含２个部分㊂数据采集模块通过多种传感器采集到的数据分析出井盖的状态再把状态信息通过无线通信的方式发送出去，远端监测模块则在接收处理采集装置发送的信息后，对井盖的状态提供实时显示并报警提醒用户㊂本文系统对城市的管理㊁基础设施的有效监管和维护有着一定的现实意义㊂参考文献［１］向志强．井盖是城市的名片下水道吞人何时休［Ｊ］．安全与健康（上半月版），２０１３（５）：２１．［２］慈艳柯．ＭＣＳ－５１单片机芯片反向解剖以及正向设计的研究［Ｄ］．厦门：厦门大学，２００２．［３］朱蕴璞，孔德仁，王芳．传感器原理及应用［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００５．［４］李树．无线通信模块ＰＣＢ电磁兼容性研究［Ｄ］．北京：华北电力大学，２０１４．（上接第２５９页）信以及在复杂环境下的人工遥控等功能，给出了具体的电路设计㊂智能小车通过无线通信模块与上位机连接，上位机可以实时观测小车的运动情况，在复杂环境下小车可能出现停滞㊁运动紊乱的情况，可改为人工遥控的模式，对智能小车发出控制指令，控制系统的设计功能基本实现㊂参考文献［１］周官喜．基于ＳＴＭ３２低功耗云台控制系统设计［Ｄ］．青岛：青岛理工大学，２０１２．［２］施小宇．基于ＳＴＭ３２的智能快递系统研究与设计［Ｊ］．电子技术与软件工程，２０１４（１）：１３２．［３］夏启．混凝土水化热监控系统的开发与实现［Ｄ］．天津：天津科技大学，２０１７．［４］王攀攀．部分未知环境中移动机器人动态避障研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１２．［５］范政，何继靖，朱永业，等．基于ＳＴＭ３２的无线智能小车控制系统设计［Ｊ］．轻工科技，２０１８，３４（６）：８３．２６２智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１０卷㊀。

【精品】基于STM32智能车设计与实现本科毕业论文设计40论文41

【精品】基于STM32智能车设计与实现本科毕业论文设计40论文41(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)浙江万里学院本科毕业设计(论文)论文题目基于STM32智能车的设计与实现(英文) Design and Implementation of Smart CarBased on STM32毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。