基于STM32的智能电动小车设计
《2024年基于STM32的智能小车研究》范文
《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的进步和智能化设备的广泛应用,智能小车已成为人们生活中不可或缺的一部分。
基于STM32的智能小车凭借其卓越的硬件性能、高效的运算速度以及灵活的扩展能力,在各种应用场景中展现出强大的优势。
本文旨在探讨基于STM32的智能小车的设计原理、技术特点及其在多个领域的应用。
二、STM32简介STM32系列微控制器由意法半导体公司生产,广泛应用于嵌入式系统中。
该微控制器具备高性价比、高性能以及丰富的资源优势,成为众多研发人员首选的硬件平台。
基于STM32的智能小车,通过搭载传感器、执行器等设备,实现智能化的导航、避障等功能。
三、智能小车设计原理1. 硬件设计:智能小车的硬件设计主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块(如超声波传感器、红外传感器等)、执行器等部分。
这些硬件设备通过STM32微控制器的控制,实现小车的智能化运行。
2. 软件设计:智能小车的软件设计主要基于嵌入式操作系统或实时操作系统,实现对硬件设备的控制以及任务调度等功能。
软件设计应具备高效、稳定、可扩展的特点,以满足不同应用场景的需求。
四、技术特点1. 智能化:基于STM32的智能小车可实现自动导航、避障等功能,具备高度自主化特性。
2. 高效性:STM32微控制器的高性能和高效的运算速度,使智能小车能够快速响应环境变化,实现实时控制。
3. 灵活性:智能小车具备丰富的接口资源,可方便地扩展其他功能模块,如摄像头、通信模块等,以满足不同应用场景的需求。
4. 稳定性:智能小车的软件设计采用嵌入式或实时操作系统,具备较高的稳定性和可靠性,确保小车在复杂环境中能够稳定运行。
五、应用领域1. 物流配送:基于STM32的智能小车可应用于物流配送领域,实现自动化货物运输,提高物流效率。
2. 巡检工作:智能小车可应用于工厂、仓库等场所的巡检工作,提高工作效率和安全性。
3. 自动驾驶:在自动驾驶领域,智能小车可实现自动驾驶功能,提高交通安全性和道路利用率。
《2024年基于STM32的智能小车研究》范文
《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车在物流、安防、救援等领域的应用越来越广泛。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗等优点,在智能小车的控制系统中得到了广泛应用。
本文将详细介绍基于STM32的智能小车研究,包括其设计原理、实现方法以及应用前景。
二、智能小车的系统设计1. 硬件设计基于STM32的智能小车硬件系统主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块等。
STM32微控制器作为核心部件,负责整个系统的控制与协调。
电机驱动模块用于驱动小车的运动,传感器模块则负责采集环境信息,为小车的自主导航提供数据支持。
2. 软件设计软件系统主要包括嵌入式操作系统、控制算法、通信协议等。
嵌入式操作系统负责管理硬件资源,提供多任务处理能力。
控制算法是实现小车智能行为的关键,包括路径规划、避障算法、速度控制等。
通信协议则用于实现小车与上位机之间的数据传输与控制。
三、关键技术实现1. 路径规划与导航智能小车的路径规划与导航是实现自主行驶的关键技术。
通过传感器采集环境信息,结合路径规划算法,小车能够自主规划行驶路径,实现自主导航。
同时,通过避障算法,小车能够在遇到障碍物时及时避障,保证行驶安全。
2. 电机控制与驱动电机控制与驱动是实现小车运动的关键技术。
STM32微控制器通过PWM信号控制电机驱动模块,实现对电机的精确控制。
同时,通过速度控制算法,小车能够根据实际需求调整行驶速度,实现平稳、高效的行驶。
四、应用场景分析基于STM32的智能小车具有广泛的应用前景。
在物流领域,智能小车可以实现快速、准确的货物运输;在安防领域,智能小车可以用于巡逻、监控等任务;在救援领域,智能小车可以用于灾后搜索、物资运输等任务。
此外,智能小车还可以应用于教育、科研等领域,为相关领域的研究提供有力支持。
五、结论本文详细介绍了基于STM32的智能小车研究,包括系统设计、关键技术实现以及应用场景分析。
基于STM32的智能小车研究
基于STM32的智能小车研究基于STM32的智能小车研究1. 引言智能小车作为一种充满颠覆性的技术产品,正在以惊人的速度改变着人们的生活。
其中,STM32单片机作为智能小车中的核心控制器,发挥着重要作用。
本文将围绕基于STM32的智能小车展开研究,旨在探索在这一领域中的应用与发展。
2. STM32单片机介绍STM32单片机是一款由意法半导体STMicroelectronics公司开发的嵌入式控制器,具有低功耗、高性能和易于扩展的特点。
其全面的外设支持使得STM32成为智能小车控制的理想选择。
相比于其他单片机,STM32具备更高的计算性能和更强的实时性,能够满足智能小车在各种环境下的控制需求。
3. 智能小车系统设计智能小车系统主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
3.1 硬件设计硬件设计是智能小车系统中不可或缺的一部分。
在STM32单片机的基础上,需要设计电机驱动电路、传感器接口、通信模块等。
电机驱动电路能够提供足够的功率以控制小车的运动;传感器接口能够实时采集周围环境的信息;通信模块则能够实现与其他设备的交互。
这些硬件设计的实施可以通过原理图设计和PCB绘制等方式完成。
3.2 软件设计软件设计是智能小车系统的灵魂。
在STM32单片机上运行的软件主要包括底层驱动程序、抽象层协议和应用层程序。
底层驱动程序负责对硬件进行初始化和控制;抽象层协议通过通信模块实现与其他设备的通信;应用层程序则包括各种算法和控制策略,实现小车的各种功能。
4. 智能小车关键技术研究基于STM32的智能小车研究中,涉及到以下关键技术研究: 4.1 路径规划路径规划是智能小车最基本的功能之一。
在智能小车系统中,通过传感器不断获取周围环境信息,根据目标位置和环境情况,利用算法规划最优路径,从而实现小车的自主导航和避障。
常用的路径规划算法有A*算法、Dijkstra算法等。
4.2 机器视觉机器视觉是指利用计算机技术对视觉信息进行处理和分析的一门学科。
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引言在现代科技日新月异的今天,人们对新型智能设备的需求越来越大。
智能循迹小车因其具有趣味性,易于操作等特点,受到许多消费者的青睐。
本设计便是以STM32为核心的智能循迹小车。
一、系统硬件组成智能循迹小车由多个部分构成,包括底盘、主板、传感器、锂电池和舵机等。
具体说明如下:1. 底盘底盘包括两个电动机、两个轮子、机械结构等。
底盘的主要作用是向前或向后驱动小车的运动。
2. 主板主板是系统软件的核心。
主板使用STM32F103的单片机,以及常见的电机驱动模块,用于控制底盘的运动。
3. 传感器本设计中使用的传感器为广泛应用于小车上的红外线循迹传感器,其原理为使小车电路接收传感器反馈信号并判断小车上方黑线的位置(白色区域为1,黑色区域为0),实现对小车的精确控制。
4. 锂电池用于电源射频通信功能,以及为主板和电动机提供电源。
5.舵机利用舵机实现沿线左转、右转,以及平稳直行。
二、系统软件架构1. 系统基本功能本设计系统主要功能有循迹、转向、变速和停止。
当小车处于初始状态时,系统会自动启动并进入等待反馈信号的状态。
然后小车会根据红外线感应传感器捕捉到的数据,开展循迹检测工作。
一旦发现黑道,系统会根据数据自动控制小车的转向,并以不同的速度进行行驶。
当红外线传感器无法检测到黑道时,小车会自动停止。
2. 硬件设计在本设计中,主要使用了单片机的GPIO端口、固定电源使电机转动的PWM端口、PWM输出模块以及模拟模块的ADC端口等。
通过实现测量距离和角度,以及数据分析和控制等,实现智能循迹小车的系统功能。
三、实现过程1. 对于STM32单片机(1)单片机系统时钟配置。
(2)采用自适应差分脉冲编码调制控制电机驱动模块,通过控制单片机的PWM输出端口,控制电动机运动。
(3)红外线传感器采用GPIO口。
2. 控制方式在本设计中,控制智能循迹小车的控制方式为模拟模式。
模拟模式可以动态的控制小车的运动,便于进行系统功能调试和优化。
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。
毕业设计_基于stm32的智能小车设计
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....................................................................................................................................... - 5 -1.1研究概况...................................................................................................................... - 5 -1.2研究思路...................................................................................................................... - 5 -2.软硬件设计 ......................................................................................................................... - 6 -2.1中央处理模块............................................................................................................. - 6 -2.1.1 stm32f103内部结构........................................................................................ - 7 -2.1.2 stm32最小系统电路设计............................................................................... - 8 -2.1.3 stm32软件设计的基本思路........................................................................ - 11 -2.1.4 stm32中断介绍............................................................................................... - 12 -2.1.5 stm32定时/计数器介绍 ............................................................................... - 14 -2.1.6 主程序设计流程图......................................................................................... - 15 -2.2 电机驱动模块.......................................................................................................... - 16 -2.2.1 驱动模块结构及其原理................................................................................ - 16 -2.2.2 驱动模块电路设计......................................................................................... - 17 -2.2.3驱动软件程序设计.......................................................................................... - 18 -2.3 避障模块设计.......................................................................................................... - 23 -2.3.1 避障模块器件结构及其原理....................................................................... - 24 -2.3.2 HC-SR04模块硬件电路设计....................................................................... - 26 -2.3.3 HC-SR04模块程序设计................................................................................ - 27 -2.4循迹模块设计........................................................................................................... - 35 -2.4.1 循迹模块结构及其原理................................................................................ - 35 -2.4.2 循迹模块电路设计......................................................................................... - 37 -2.4.3 红外循迹模块程序设计................................................................................ - 38 -3.软件调试............................................................................................................................ - 40 -3.1 程序仿真 ................................................................................................................ - 40 -3.2 程序下载................................................................................................................... - 41 -4.系统测试............................................................................................................................ - 42 -5.总结..................................................................................................................................... - 45 -致谢 ........................................................................................................................................ - 47 -参考文献 ............................................................................................................................... - 48 -附录 ........................................................................................................................................ - 49 -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。
《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文
《基于STM32智能小车的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能小车在物流、安防、救援等领域的应用越来越广泛。
本文将详细介绍基于STM32的智能小车的设计与实现过程,包括硬件设计、软件设计、系统调试及性能测试等方面。
二、硬件设计1. 微控制器选择本设计选用STM32系列微控制器,其具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,适用于智能小车的控制需求。
2. 电机驱动模块电机驱动模块采用H桥电路,可以控制电机的正反转和调速。
本设计选用DRV8825驱动芯片,其具有低功耗、高效率等特点,满足智能小车的驱动需求。
3. 传感器模块传感器模块包括超声波测距传感器、红外避障传感器等。
这些传感器可以实时获取小车周围环境信息,为智能小车的路径规划和避障功能提供支持。
4. 电源模块电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
本设计采用锂电池作为电源,通过DC-DC转换器将电压稳定在合适的范围内,以保证系统的正常运行。
三、软件设计1. 操作系统与开发环境本设计采用基于HAL库的嵌入式操作系统,通过STM32CubeMX工具进行配置并生成初始化代码。
开发环境为Keil uVision,方便程序的编写和调试。
2. 系统程序设计系统程序设计包括初始化程序、电机控制程序、传感器数据处理程序等。
初始化程序主要用于配置系统时钟、GPIO口等;电机控制程序通过PWM信号控制电机的转速和方向;传感器数据处理程序用于读取传感器数据并进行处理,为路径规划和避障功能提供支持。
四、系统调试与性能测试1. 系统调试系统调试主要包括硬件电路的调试和软件程序的调试。
硬件电路的调试主要检查电路连接是否正确,电源电压是否稳定等;软件程序的调试主要检查程序是否能够正常运行,各功能模块是否能够协同工作。
2. 性能测试性能测试主要包括速度测试、路径规划测试、避障功能测试等。
速度测试用于检验电机的转速和转向控制是否准确;路径规划测试用于检验传感器数据处理的准确性和路径规划算法的可行性;避障功能测试用于检验智能小车在遇到障碍物时能否及时避障并继续前进。
《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文
《基于STM32智能小车的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能小车作为一种集成了传感器、控制算法和执行机构的智能移动平台,在物流、安防、救援等领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍基于STM32微控制器的智能小车的设计与实现过程。
二、系统概述本智能小车系统以STM32微控制器为核心,通过集成电机驱动、传感器(如红外传感器、超声波传感器等)、通信模块等,实现小车的自主导航、避障、远程控制等功能。
系统具有体积小、重量轻、成本低、性能稳定等特点。
三、硬件设计1. 微控制器选择本系统选用STM32系列微控制器,该系列微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,能够满足智能小车的控制需求。
2. 电机驱动设计电机驱动采用H桥电路,通过PWM信号控制电机的转速和方向。
同时,为了保护电机和电路,还设计了过流、过压等保护电路。
3. 传感器模块设计传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等,用于实现小车的自主导航和避障功能。
传感器通过I2C或SPI接口与微控制器进行通信,实时传输数据。
4. 通信模块设计通信模块采用蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术,实现小车的远程控制和数据传输功能。
通信模块与微控制器通过串口进行通信。
四、软件设计1. 开发环境搭建软件设计采用Keil uVision等集成开发环境,进行代码的编写、编译和调试。
同时,为了方便程序的烧写和调试,还使用了STM32的调试器。
2. 程序设计流程程序设计主要包括主程序、电机控制程序、传感器数据处理程序和通信程序等。
主程序负责整个系统的协调和控制,电机控制程序根据传感器数据和遥控指令控制电机的转速和方向,传感器数据处理程序负责处理传感器的数据并输出控制指令,通信程序负责与上位机进行数据传输和指令交互。
五、系统实现与测试1. 系统实现根据硬件设计和软件设计,将各部分模块进行组装和调试,完成智能小车的制作。
在制作过程中,需要注意各部分模块的连接和固定,确保系统的稳定性和可靠性。
《2024年基于STM32的智能小车研究》范文
《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车在各个领域的应用越来越广泛,如物流、军事、救援等。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的优点被广泛应用于各种智能设备的控制系统中。
本文旨在探讨基于STM32的智能小车的研究,从小车的系统架构、硬件设计、软件编程到测试分析等方面进行详细的阐述。
二、系统架构设计智能小车的系统架构主要包含四大模块:控制模块、驱动模块、传感器模块和通信模块。
控制模块采用STM32微控制器,负责整个系统的控制与协调;驱动模块负责驱动小车的电机,实现小车的运动;传感器模块包括超声波测距传感器、红外线避障传感器等,用于获取环境信息;通信模块负责小车与外界的通信,实现远程控制或数据传输。
三、硬件设计1. 微控制器选型及电路设计本文选用STM32F103C8T6微控制器,其具有高性能、低功耗的特点,适合于智能小车的控制系统。
电路设计包括电源电路、时钟电路、复位电路等,保证微控制器的稳定工作。
2. 电机驱动设计电机驱动采用H桥电路,通过PWM信号控制电机的转速和方向。
同时,为了保护电机和电路,还设计了过流、过压、欠压等保护电路。
3. 传感器选型及接口设计传感器包括超声波测距传感器、红外线避障传感器等,通过I2C或SPI接口与微控制器进行通信,实现环境信息的获取。
四、软件编程1. 编程环境及开发工具采用Keil uVision5作为开发工具,编写C语言程序,实现小车的控制功能。
2. 程序设计及算法实现程序设计包括初始化程序、主程序、中断服务等。
其中,主程序采用循环扫描的方式,不断读取传感器的数据,根据数据做出相应的决策。
算法实现包括路径规划算法、避障算法等,保证小车在复杂环境中的稳定运行。
五、测试分析1. 测试环境及方法在室内外不同环境下进行测试,包括平坦路面、坡路、弯道等。
通过手动遥控和自动巡航两种方式进行测试。
2. 测试结果及分析测试结果表明,基于STM32的智能小车在各种环境下都能稳定运行,实现了远程控制、路径规划、避障等功能。
《2024年基于STM32的智能小车研究》范文
《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车在各个领域的应用越来越广泛,如物流、安防、救援等。
STM32作为一款高性能的微控制器,其强大的处理能力和丰富的接口资源为智能小车的开发提供了有力支持。
本文将详细介绍基于STM32的智能小车研究,包括系统设计、硬件实现、软件编程以及实验结果等方面。
二、系统设计智能小车的系统设计主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块等;软件部分则包括操作系统、驱动程序、算法等。
在硬件设计方面,我们选择了STM32F4系列微控制器作为主控芯片,其具有高性能、低功耗的特点,能够满足智能小车对处理能力和续航能力的要求。
电机驱动模块采用H桥驱动电路,能够实现对电机的正反转和调速控制。
传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等,用于实现智能小车的避障、定位等功能。
在软件设计方面,我们选择了实时操作系统(RTOS)作为核心操作系统,以实现多任务管理和调度。
驱动程序采用C语言编写,算法部分则采用了如PID控制算法、模糊控制算法等先进控制算法,以提高智能小车的性能。
三、硬件实现在硬件实现方面,我们首先进行了电路设计。
根据系统需求,我们设计了电源电路、电机驱动电路、传感器电路等。
在电路设计过程中,我们充分考虑了抗干扰性、功耗等因素,以保证智能小车的稳定性和可靠性。
接下来是硬件制作与组装。
我们采用了SMT工艺制作了PCB板,将STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块等元器件焊接到PCB板上。
然后进行组装,将各个模块按照设计要求进行连接,形成完整的智能小车硬件系统。
四、软件编程在软件编程方面,我们首先进行了操作系统移植和驱动程序编写。
我们将RTOS移植到STM32微控制器上,并编写了相应的驱动程序,以实现对硬件设备的控制和管理。
接下来是算法实现。
我们采用了PID控制算法和模糊控制算法等先进控制算法,通过编程实现这些算法在智能小车上的应用。
《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文
《基于STM32智能小车的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步,智能小车作为一种集成了计算机、传感器和执行器等技术的产品,已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文旨在设计并实现一款基于STM32微控制器的智能小车,通过对小车的硬件设计和软件编程进行详细的阐述,以期为相关领域的科研和实践提供一定的参考。
二、硬件设计1. 微控制器选择本设计选用STM32F4系列微控制器,该系列具有高性能、低功耗等特点,能够满足智能小车在复杂环境下的实时控制需求。
2. 传感器模块传感器模块包括红外避障传感器、超声波测距传感器、光电编码器等。
这些传感器能够实时获取小车的环境信息,为小车的智能控制提供数据支持。
3. 电机驱动模块电机驱动模块采用H桥电路,通过PWM信号控制电机的转速和方向。
同时,为了保护电机和电路,还设置了过流、过压等保护措施。
4. 电源模块电源模块采用锂电池供电,通过DC-DC转换器为小车各部分提供稳定的电源。
同时,为了方便充电,还设置了USB接口。
三、软件实现1. 开发环境搭建本设计采用Keil uVision5作为开发环境,通过JTAG或SWD 接口进行程序的烧录和调试。
2. 程序设计程序设计包括主程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。
主程序负责协调各部分的工作,传感器数据处理程序负责获取并处理传感器的数据,电机控制程序则根据数据处理结果控制电机的转速和方向。
3. 算法实现本设计采用PID算法进行电机控制,通过调整PID参数,使小车在各种环境下的运动更加稳定。
此外,还实现了路径规划算法和避障算法,使小车能够根据环境信息自主规划路径和避障。
四、系统测试与实现效果1. 系统测试在完成硬件设计和软件编程后,对智能小车进行了系统测试。
测试内容包括小车的运动性能、传感器数据的准确性、电机控制的稳定性等。
测试结果表明,本设计的智能小车具有良好的性能和稳定性。
2. 实现效果在实际应用中,本设计的智能小车能够根据环境信息自主规划路径、避障和执行其他任务。
基于STM32的无线视频监控智能小车设计
基于STM32的无线视频监控智能小车设计近年来,随着无人驾驶、物联网等技术的不断发展,智能车辆正逐渐走进人们的生活。
面对城市交通拥堵、安全隐患等问题,基于STM32的无线视频监控智能小车应运而生。
本文将介绍这种设计的相关技术和功能。
一、引言现代社会中,道路交通事故频发,给人们的生活带来了很大的危害。
因此,发展智能交通系统,提高交通安全成为当务之急。
基于STM32的无线视频监控智能小车作为一种新型交通工具,具备实时监控、智能驾驶等功能,能极大地提高驾驶的安全性和效率。
二、设计思路1. 硬件设计智能小车的硬件设计主要包括车身结构、电机驱动、传感器等。
车身结构方面,智能小车选择轻巧、坚固的材料,以确保运行时的稳定性和安全性。
电机驱动方面,使用直流有刷电机作为驱动源,利用STM32的PWM技术进行电机的速度控制,以实现小车的前进、后退、转向等功能。
传感器方面,智能小车搭载各类传感器,包括超声波传感器、红外传感器、摄像头等,用于实时感知车辆周围的环境信息。
2. 软件设计智能小车的软件设计主要包括控制算法、通信协议、图像处理等。
控制算法方面,利用STM32的强大计算能力,设计并实现了针对小车驾驶的控制算法,包括路径规划、避障等。
通信协议方面,智能小车采用无线通信技术,实现车辆与中控台的远程通信,以及车辆与其他车辆之间的协同工作。
图像处理方面,利用小车上搭载的摄像头,实现对车辆周围环境的实时拍摄和图像处理,将处理后的图像传输到中控台,供驾驶员进行监控。
三、实现功能基于STM32的无线视频监控智能小车实现了多项功能,包括实时图像监控、智能驾驶、避障等。
实时图像监控功能,利用小车上的摄像头,实时拍摄周围环境的图像,并通过无线通信传输到中控台,供驾驶员或监控人员进行实时监控。
智能驾驶功能,基于控制算法实现了自动驾驶功能,小车能够按照预设路径行驶,在遇到障碍物时能够实现自动避障。
避障功能,利用超声波传感器和红外传感器,实时感知车辆周围的障碍物信息,通过控制算法实现避障功能,确保小车在行驶过程中不会与障碍物发生碰撞。
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一、引言近年来,随着科技的不断发展,物联网和人工智能等技术的兴起,智能小车在工业生产、运输、服务和娱乐等领域逐渐得到应用。
基于STM32的智能小车拥有较高的处理性能和稳定性,在智能移动操控、传感器数据处理和智能决策等方面有着广泛的应用场景,具有很高的研究和实践价值。
本文将介绍基于STM32智能小车的设计与实现过程。
二、硬件设计(一)硬件平台选择基于STM32的智能小车主要涉及到底层硬件设计,其中选择合适的硬件平台非常关键。
STM32系列微控制器是由意法半导体(STMicroelectronics)推出的32位ARM Cortex-M内核系列微控制器,具有低功耗、高性能和灵活性等特点,非常适合用于智能小车的设计。
因此,在本系统中选择STM32作为主控芯片。
(二)传感器模块智能小车作为一种能够感知环境并自主决策的机器人装置,需要借助各种传感器来获取环境信息。
本设计中,使用了多种传感器模块,包括:1. 超声波传感器:用于检测障碍物与小车的距离,通过测量超声波的返回时间来计算距离。
2. 红外传感器:用于检测地面上的黑线,根据黑线的位置进行小车的自动导航。
3. 光敏传感器:用于检测光线强度的变化,通过光线信号的反馈来实现小车对环境亮度的感知。
4. 温湿度传感器:用于检测环境的温度和湿度,为小车提供更全面的环境信息。
(三)驱动模块为了实现小车的运动,需要使用各种电机和驱动模块。
本设计中,使用直流电机作为小车的驱动力源,通过H桥驱动模块控制电机的转动方向和速度。
(四)通讯模块为了实现小车与外部设备的数据交互和远程控制,本设计中使用无线通信模块,如蓝牙或Wi-Fi模块,来实现与移动设备或主机的通信功能。
三、软件设计(一)控制算法智能小车的控制算法是实现自主行动和决策的关键。
在本设计中,通过PID(比例-积分-微分)控制算法来进行小车的位置和方向控制,控制小车按照指定路径行驶,并及时校正运动误差。
基于stm32的智能小车课程设计功能模块的划分
基于STM32的智能小车课程设计功能模块的划分随着科技的不断发展,智能小车作为一种智能化的机器人设备,已经在教学实验和科研领域得到了广泛的应用。
基于STM32的智能小车课程设计是一门将理论知识与实践相结合的课程,通过对STM32单片机的功能模块进行划分,学生可以在实际操作中深入了解单片机控制原理和应用。
本文将基于STM32的智能小车课程设计功能模块进行详细的划分,以便于教师和学生更好地理解课程的内容与结构。
一、硬件模块的划分1. 控制模块1.1 STM32单片机1.2 驱动电路1.3 传感器接口2. 传感器模块2.1 光电传感器2.2 红外传感器2.3 超声波传感器3. 执行模块3.1 电机驱动3.2 舵机控制3.3 无线通信二、软件模块的划分1. 系统初始化1.1 端口初始化1.2 定时器设置1.3 中断配置2. 运动控制2.1 速度控制2.2 转向控制2.3 路径规划3. 传感器数据处理3.1 传感器数据采集3.2 数据滤波处理3.3 数据解析与显示4. 无线通信4.1 通信协议4.2 信号传输4.3 数据接收与发送三、课程设计模块的划分1. 实验前准备1.1 实验器材准备1.2 软件环境搭建2. 硬件电路设计2.1 控制模块设计2.2 传感器模块设计2.3 执行模块设计3. 软件程序设计3.1 系统初始化编程3.2 运动控制程序设计3.3 传感器数据处理程序设计3.4 无线通信程序设计4. 系统集成测试4.1 硬件连接测试4.2 软件功能测试4.3 整体性能测试基于STM32的智能小车课程设计功能模块的划分,可以帮助学生系统地学习和掌握单片机控制的原理和方法,培养学生的动手能力和创新意识。
教师可以根据功能模块的划分,有针对性地进行教学安排和指导,提高教学效果和学习效率。
基于STM32的智能小车课程设计功能模块的划分,对于促进学生对单片机控制技术的理解和应用具有重要意义,同时也有利于提高教学质量和学术水平的提升。
《2024年基于STM32的智能小车研究》范文
《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的发展和社会的进步,智能化和自动化的应用领域不断拓展。
其中,智能小车以其体积小、移动性强和灵活多样的功能受到了广泛的关注。
作为当今最具代表性的硬件控制器之一,STM32以其高性价比和高效性能成为众多科研和应用的首选。
因此,本文以基于STM32的智能小车为研究对象,对其系统设计、实现方法以及性能评估进行详细研究。
二、系统设计1. 硬件设计本智能小车以STM32F4微控制器为核心,配备传感器、电机驱动、电源管理等模块。
其中,传感器包括速度传感器、超声波传感器、红外传感器等,用于检测环境信息并实时反馈给STM32F4进行计算和决策。
电机驱动采用高性能的H桥驱动芯片,确保小车的平稳和精准移动。
2. 软件设计在软件设计方面,我们采用C语言进行开发,结合STM32F4的HAL库进行编程。
系统软件主要包括初始化程序、传感器数据采集程序、电机控制程序以及决策控制程序等。
通过STM32F4的强大计算能力,实现多传感器数据的实时处理和决策控制。
三、实现方法1. 传感器数据采集与处理通过超声波传感器和红外传感器等设备,实时获取环境信息,如障碍物距离、前方有无行人等。
然后通过STM32F4进行数据预处理和特征提取,为后续的决策和控制提供数据支持。
2. 电机控制与决策控制根据传感器数据和环境信息,STM32F4通过电机控制程序实现小车的精确移动。
同时,结合决策控制程序,实现小车的自动避障、寻迹等功能。
通过调整控制算法的参数,可以实现小车在不同环境下的最佳性能。
四、性能评估经过实验测试,本智能小车在避障、寻迹等任务中表现出良好的性能。
在避障任务中,小车能够准确检测到障碍物并实时调整行进路线;在寻迹任务中,小车能够沿着设定的轨迹准确移动。
此外,STM32F4的强大计算能力和多传感器数据融合技术使小车具有更高的智能性、灵活性和适应性。
在电池续航能力方面,我们的智能小车也表现出较高的水平,能够在长时间的工作中保持稳定的性能。
基于STM32单片机的智能巡线小车的设计
基于STM32单片机的智能巡线小车的设计概述本文档介绍了一种基于STM32单片机的智能巡线小车的设计方案。
该方案旨在实现小车在固定轨道上自动巡线的功能,通过使用STM32单片机和传感器模块,实现对线路的检测和控制,进而实现小车的自主导航。
硬件设计智能巡线小车的硬件设计主要包括以下几个方面:1. STM32单片机:选择适合的STM32单片机作为主控芯片,具有足够的计算能力和IO口数量,用于控制小车的各种功能。
2. 电机驱动模块:使用电机驱动模块控制小车的电机,实现小车的前进、后退、转向等动作。
3. 巡线传感器模块:使用巡线传感器模块实时检测线路的位置,并将检测结果传输给STM32单片机。
4. 电源模块:使用适配器或者电池等电源模块为小车提供稳定的电源。
软件设计智能巡线小车的软件设计主要包括以下几个方面:1. 接口程序设计:编写STM32单片机的接口程序,用于与巡线传感器模块和电机驱动模块进行通信,实现数据的读取和控制信号的发送。
2. 算法设计:设计线路检测算法,通过巡线传感器模块检测到的数据进行分析和处理,确定小车应该采取的动作,如前进、后退、转向等。
3. 控制程序设计:编写控制程序,根据算法的结果控制电机驱动模块,实现小车的自主导航功能。
4. 用户界面设计:设计一个基本的用户界面,用于显示小车的状态信息和操作界面。
实施步骤基于STM32单片机的智能巡线小车的实施步骤如下:1. 进行硬件搭建:按照设计要求,将STM32单片机、电机驱动模块、巡线传感器模块和电源模块等连接起来,并进行必要的电路连接和固定。
2. 开发接口程序:编写STM32单片机的接口程序,实现与巡线传感器模块和电机驱动模块的通信。
3. 设计算法和控制程序:根据巡线传感器模块的输出数据,设计线路检测算法,确定小车的动作,编写相应的控制程序。
4. 实现用户界面:开发一个简单的用户界面,显示小车的状态信息和操作界面。
5. 调试和测试:对小车进行调试和测试,确保线路检测和控制功能的正常运行。
基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)
基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)具有丰富的外设和存储器资源,能够满足本设计的需求。
在硬件方面,采用了红外对管和超声波传感器来检测道路上的轨迹和障碍物,并通过PWM调速来控制电动小车的速度。
在软件方面,采用MDK(keil)软件进行编程,实现对小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。
设计方案本设计方案主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计部分主要包括电路原理图的设计和PCB的制作。
在电路原理图的设计中,需要将stm32芯片、红外对管、超声波传感器、电机驱动模块等元器件进行连接。
在PCB的制作中,需要将电路原理图转化为PCB布局图,并进行钻孔、贴片等工艺流程,最终得到完整的电路板。
软件设计部分主要包括程序的编写和调试。
在程序的编写中,需要先进行芯片的初始化设置,然后分别编写循迹、避障、速度控制等功能的代码,并将其整合到主函数中。
在调试过程中,需要通过串口调试工具来进行数据的监测和分析,以确保程序的正确性和稳定性。
实验结果经过多次实验测试,本设计方案实现了对电动小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。
在循迹和避障方面,红外对管和超声波传感器的检测精度较高,能够准确地控制小车的运动方向和速度;在速度控制方面,PWM调速的方式能够实现小车的快慢速行驶,且速度控制精度较高;在自动停车方面,通过超声波传感器检测到障碍物后,能够自动停车,确保了小车的安全性。
结论本设计方案采用stm32为控制核心,利用红外对管和超声波传感器实现对电动小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。
在硬件方面,电路结构简单,可靠性能高;在软件方面,采用MDK(keil)软件进行编程,实现了程序的稳定性和正确性。
实验测试结果表明,本设计方案能够满足题目的要求,具有一定的实用性和推广价值。
内核采用ARM32位Cortex-M3 CPU,最高工作频率为72MHz,1.25DMIPS/MHz,具有单周期乘法和硬件除法功能。
基于STM32单片机的自动储发电智能小车设计
基于STM32单片机的自动储发电智能小车设计目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 研究内容与目标 (5)1.3 研究方法与技术路线 (6)2. 系统需求分析 (7)2.1 功能需求 (8)2.2 性能需求 (9)2.3 系统工作流程 (10)3. 硬件设计 (11)3.1 主要元器件选型 (13)3.1.1 STM32单片机 (14)3.1.2 电机驱动模块 (16)3.1.3 电池管理系统 (17)3.1.4 传感器模块 (17)3.2 硬件电路设计 (19)3.2.1 基本电路图 (20)3.2.2 电源电路设计 (22)3.2.3 电机驱动电路设计 (23)3.2.4 传感器接口电路设计 (24)4. 软件设计 (26)4.1 系统架构设计 (27)4.2 主要功能模块设计 (28)4.2.1 导航模块 (29)4.2.2 储能管理模块 (31)4.2.3 电量显示模块 (33)4.2.4 远程控制模块 (34)4.3 软件流程图 (35)4.4 关键代码实现 (36)5. 系统测试与分析 (37)5.1 测试环境搭建 (38)5.2 功能测试 (39)5.3 性能测试 (41)5.4 问题分析与优化 (42)6. 结论与展望 (43)6.1 研究成果总结 (44)6.2 存在的问题与不足 (45)6.3 未来工作展望 (46)1. 内容描述本文档旨在描述基于32单片机的自动储发电智能小车设计方案。
该智能小车主要功能为:自主行驶、实时感知环境、自动充电、储能释放能量,并通过接入各种扩展模块实现更多的智能功能。
硬件系统:基于模块化的设计,包含车体、驱动电机、转向电机、传感器、能量储存模块、充电电路等关键部分,并确保其高效协同工作。
软件系统:开发基于32的嵌入式软件,负责控制小车运动、数据处理、存储能量、充电管理等功能。
智能功能:通过集成传感器和外部模块,可实现自主导航、避障、路径规划、遥控操作等更加智能的功能。
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基于STM32的智能电动小车设计作者:彭聪彭琛聂超凡
来源:《电脑知识与技术》2019年第31期
摘要:本文设计的电动车采用简单普遍的人工智能技术,本课题实现的功能是电动车在规定的时间内完成从跷跷板的起始端出发,行驶到跷跷板中心点附近,并且在中心点附近找到平衡位置停留几秒,然后从平衡点出发到跷跷板末端停留几秒钟,再从末端倒退回起始端。
根据以上的要求采用STM32F103RCT6作为小车的检测和控制核心,通过12V电池及降压模块,以L298N来驱动减速电机,电机驱动采用PWM计数,方便对小车车轮正传和反转的控制。
小车通过红外对管来进行寻迹行驶和检测黑带来保证在跷跷板上直线行走。
用MPU6050角度传感器作平衡检测,来检测跷跷板的倾斜度,再把相应信号传给STM32F103RCT6去控制车轮的转速以及方向使电动车运行到使跷跷板达到平衡的位置,从而达到调节平衡的目的。
同时,小车在跷跷板行驶过程中,通过LCD显示屏实时行驶时间以及在跷跷板的首末端和平衡处给出相应的指示,便于人机交流。
關键词:STM32;MPU6050;红外传感;减速电机;LCD显示
中图分类号:TP3 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2019)31-0197-03
1概述
在现在这个发展迅速的科技信息时代,科技中的智能化很快地融入到了人们的日常生活当中,车子的智能化也不离其外。
智能小车的技术得到了普遍的应用,可用到安全监测、排除险情及智能家居等领域。
军事上,在车上装备摄像机、安全激光测距仪和卫星全球定位仪等设备,通过光缆操纵,完成侦察和监视敌情、情报收集、目标搜索和自主巡逻等任务。
在家庭中,可以用智能小车进行家具、远程控制家中的家用电器,控制室温等等。
对这种小车的研究,将为未来环境探测术上的有力支持。
2系统硬件设计
如图1所示,小车以STM32F103RCT6为控制芯片,通过发送PWM波给驱动电路,从而控制电机带动车轮的正转反转,在跷跷板上通过PID调节进行红外循迹和平衡检测,在运行的过程中通过LCDl602显示屏实时显示开始小车行驶时间。
在板子两边贴两个接近跷跷板宽度的长条黑线作为电动车出发的起点和终点标志,小车从起点出发后,在30秒内到达中心点附近,通过角度传感器传输到ARM的信号,来判断跷跷板的倾斜角度,经过PID算法的调节,找出倾斜角为0的位置,小车在中心点附近来回行驶,在60秒内找到平衡点,并且在平衡点处停止5秒。
之后,在30秒内继续向前行驶到终点处,并且停止5秒。
5秒后,通过控制车轮的反转,在1分钟内倒退回到起始点,在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并且分阶段实时显示电动车行驶所用时间。
2.1电源供电模块
如图4所示,12V的航模电池给为降压模块和驱动电路的输入电源,驱动模块输出的5v 可给单片机供电,降压模块输出的5v可作为5v降3.3V模块的输人,同时可给循迹模块和显示模块5V供电。
降压模块输出的3.3V供电给平衡模块。
为了确保控制小车电路的稳定运行,设计一个辅助电源用来提供稳定的+12V、+5V、
+3.3V,实则为一个降压模块。
辅助电源电路用到了LM2576-5和LMlll7-3.3这两种性能较高的降压稳压器,分别用来12V转5v和5V转3.3V。
2.2 L298N电机驱动
L298N作为专用驱动集成电路,在本课题中该驱动模块是用来驱动直流电机。
12V输人给电机驱动供电则5v输出给开发板供电。
STM32通过PB6、PB7、PB8、PB9这4个引脚连接到
该模块的逻辑信号输入端口输出两对PWM波进行控制占空比,同时驱动模块的马达输出口连接需要驱动的直流电机,从而达到控制车轮的正反转以及速度的目的。
2.3 LCDl602液晶显示屏
设计了LCDl602的外围电路,V0为液晶显示器对比度调整端,连接了一个5K的可调变阻器进行对显示器对比度的调节,来调节显示字符的清晰度。
STM32的PC8-PCI5这8个端口连接D0-D7进行数据传输,PC0控制使能端E,PCI控制寄存器选择端Rs,PC2控制读写选择端。
每完成一个阶段性的任务就把时间刷新一遍,从而达到实时分段显示小车行驶过程中的所有时间。
2.4 TCRT500L红外传感器
本课题在实物制作中采用了5路循迹传感器模块,最中间的红外对管用来检测黑线,两边的红外之间的距离大于跷跷板上黑线的宽度。
将红外的三个输出口连接到STM32的PAl-PA4端口,将检测到的高低电平输入给ARM,从而控制电机的转速和车轮的转向,将跷跷板上面的黑线对应好最中间的红外对管,在代码中通过位置式PID调节使智能小车沿着黑线行走。
2.5 MPU6050角度传感器
小车在跷跷板上要找到平衡位置,则需要一款角度传感器,在实物制作中选择了GY-52 MPU6050三轴陀螺仪模块。
把角度传感器的数值传进单片机,经过单片机滤波,转化为角度判断跷跷板的倾斜角度,该模块具有体积小、精度高、采集速度快和操作代码简单等特点。
首先设置好PID的三个系数值,再获取采样值后,将其与期望值进行对比,计算出偏差值和控制量,输出控制量给被控对象,本课题当中的被控对象包括有五个红外对管的循迹模块和MPU6050的平衡模块,从而实现小车沿着黑线直走以及找到跷跷板的平衡点。
3调试
本文对于电动车最重要的要求就是稳定性要好,刚开始调试寻迹黑线时,小车在黑线附近摆动的幅度较大,极其不稳定,后来通过PID参数的调节,控制了电机的转速,才使得小车在检测的黑线的过程中较为稳定的直线运行。
平衡方面的调试也是如此,当小车到平衡点附近,小车来回摆动的幅度和频率也很快,经过调试,在快到中心点时,进行了减速控制,从而使小车稳定的到达中心点。
设起始点为A点,中点为B点,终点为C点。
4总结
通过本次设计我体会到了硬件和软件之间的密不可分,小车硬件结构的选取也十分重要,比如电机和车轮的选取,最让我深刻的体会是硬件的稳定性对后期的调试相当重要,首先引脚
之间的连接我都是用杜邦线,这种情况很容易松动,对调试的影响很大。
还需要反过来继续处理硬件情况,这极大影响了做本课题的进度。
同时,通过这次研究也对STM32的软件、硬件系统有了初步的理解和掌握,但软件方面在直流电机的调速和精确控制上还不是很灵活,以后应该加强学习。