基于STM32的智能小车设计
《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。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车智能循迹避障小车是一种基于STM32微控制器的智能车辆，它可以根据预设的路径自动行驶并能够避开障碍物。
这种小车具有很高的自主性和智能性，非常适合用于教学、科研和娱乐等领域。
本文将介绍基于STM32的智能循迹避障小车的设计原理、硬件结构、软件开发以及应用场景。
一、设计原理智能循迹避障小车的设计原理主要包括传感器感知、决策控制和执行动作三个部分。
通过传感器感知车辆周围环境的变化，小车可以及时做出决策并执行相应的动作，从而实现自动行驶和避障功能。
在基于STM32的智能小车中，常用的传感器包括红外避障传感器、光电传感器和编码器等。
红外避障传感器可以检测到障碍物的距离和方向，从而帮助小车避开障碍物。
光电传感器可以用于循迹，帮助小车按照预定的路径行驶。
编码器可以用于测量小车的速度和位置，实现精确的定位和控制。
通过这些传感器的数据采集和处理，小车可以实现智能化的行驶和避障功能。
二、硬件结构基于STM32的智能循迹避障小车的硬件结构包括主控制板、传感器模块、执行器模块和电源模块。
主控制板采用STM32微控制器，负责控制整个车辆的运行和决策。
传感器模块包括红外避障传感器、光电传感器和编码器等，用于感知周围环境的变化。
执行器模块包括电机和舵机，用于控制车辆的速度和方向。
电源模块提供电能，为整个车辆的运行提供动力支持。
三、软件开发基于STM32的智能循迹避障小车的软件开发主要包括嵌入式系统的编程和算法的设计。
嵌入式系统的编程主要使用C语言进行开发，通过STM32的开发环境进行编译和调试。
算法的设计主要包括避障算法和循迹算法。
避障算法通过传感器的数据处理，判断障碍物的位置和距离，并做出相应的避开动作。
循迹算法通过光电传感器的数据处理，使小车能够按照预设的路径行驶。
四、应用场景基于STM32的智能循迹避障小车可以广泛应用于教学、科研和娱乐等领域。
在教学领域，可以用于智能机器人课程的教学实验，帮助学生掌握嵌入式系统的开发和智能控制的原理。
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。
基于STM32的智能小车寻迹避障系统硬件设计
基于STM32的智能小车寻迹避障系统硬件设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32的智能小车寻迹避障系统的硬件设计。
随着科技的发展，智能小车在自动化、机器人技术等领域的应用日益广泛。
为了实现小车的自主导航和避障功能，硬件设计显得尤为关键。
本文将首先介绍智能小车寻迹避障系统的总体架构，然后详细阐述硬件设计的主要组成部分，包括传感器选型、电机驱动模块、电源模块以及微控制器STM32的选择与配置。
本文还将探讨如何通过合理的硬件设计，实现小车的稳定寻迹和高效避障，从而提高其在实际应用中的性能和可靠性。
本文将对硬件设计的优化和改进方向进行探讨，以期为智能小车寻迹避障系统的未来发展提供参考。
二、系统总体设计基于STM32的智能小车寻迹避障系统的总体设计，首先需要对整个系统的功能需求进行深入理解，并据此进行硬件架构的规划和设计。
系统的核心功能包括智能寻迹和避障，因此，硬件设计需要围绕这两个功能展开。
我们需要选择一款合适的微控制器作为系统的核心。
考虑到STM32微控制器具有高性能、低功耗和易于编程的特点，我们选择STM32F4系列微控制器作为本系统的主控制器。
STM32F4系列微控制器内置了丰富的外设接口，如GPIO、I2C、SPI、USART等，可以满足系统对传感器数据采集、电机驱动、无线通信等需求。
我们需要设计合适的电路来驱动电机和传感器。
电机驱动电路需要能够根据微控制器的指令，精确控制电机的转速和方向，以实现小车的寻迹和避障。
传感器电路需要能够将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并传输给微控制器进行处理。
在本系统中，我们选择了红外传感器作为寻迹传感器，超声波传感器作为避障传感器。
我们还需要设计电源电路和无线通信电路。
电源电路需要能够将外部电源转换为适合各个模块工作的电压，并保证系统的稳定供电。
无线通信电路需要能够实现微控制器与上位机之间的通信，以便上位机可以对系统进行远程控制和监控。
我们需要对整个硬件系统进行集成和优化。
《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的循迹避障智能小车的设计
基于STM32的循迹避障智能小车的设计循迹避障智能小车是一种集成了循迹和避障功能的智能机器人。
它可以根据预先设计的循迹路径进行行驶，并且在障碍物出现时能够自动避开障碍物。
该设计基于STM32单片机，下面将详细介绍该设计。
1.系统硬件设计：循迹避障智能小车的硬件主要包括STM32单片机、直流电机、编码器、循迹模块、超声波传感器等。
其中，STM32单片机作为控制核心，用于控制小车的运动和循迹避障逻辑。
直流电机和编码器用于小车的驱动和运动控制。
循迹模块用于检测循迹路径，超声波传感器用于检测障碍物。
2.系统软件设计：系统软件设计包括两个主要部分：循迹算法和避障算法。
循迹算法：循迹算法主要利用循迹模块检测循迹路径上的黑线信号，通过对信号的处理和判断，确定小车需要向左转、向右转还是直行。
可以采用PID控制算法对小车进行自动调节，使之始终保持在循迹路径上。
避障算法：避障算法主要利用超声波传感器检测前方是否有障碍物。
当检测到障碍物时，小车需要进行避障操作。
可以采用避障算法，如躲避式或规避式避障算法，来使小车绕过障碍物，并找到新的循迹路径。
3.系统控制设计：系统控制设计主要包括小车运动控制和模式切换控制。
小车运动控制：通过控制直流电机，可以实现小车的前进、后退、左转和右转等运动。
模式切换控制：可以采用按键或者遥控器等方式对系统进行控制。
例如，可以通过按键切换循迹模式和避障模式，或者通过遥控器对小车进行控制。
4.功能扩展设计：循迹避障智能小车的功能还可以扩展，如增加音乐播放功能、语音识别功能以及可视化界面等。
可以通过增加相应的硬件和软件模块来实现这些功能，并通过与STM32单片机的通信进行控制。
总结：循迹避障智能小车的设计基于STM32单片机，通过循迹算法和避障算法实现对小车的控制，可以实现小车沿着预定的循迹路径行驶并在遇到障碍物时进行自主避障操作。
该设计还可以通过功能扩展实现更多的智能功能，如音乐播放和语音识别等。
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。
《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. 传感器模块传感器模块包括超声波测距传感器、红外线避障传感器等，用于实现智能小车的环境感知功能。
其中，超声波测距传感器用于测量距离，红外线避障传感器用于检测障碍物。
3. 电机驱动模块电机驱动模块采用H桥驱动电路，用于控制智能小车的运动。
通过PWM信号控制电机的转速和方向，实现智能小车的灵活运动。
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转换器将电压转换为系统所需的电压值。
三、软件设计1. 开发环境与工具本设计采用Keil uVision集成开发环境进行软件开发，使用C 语言编写程序代码。
2. 系统软件架构系统软件架构包括主控程序、传感器驱动程序、电机控制程序等部分。
主控程序负责协调各个模块的工作，传感器驱动程序用于读取传感器数据，电机控制程序用于控制电机的转速和方向。
3. 程序设计思路程序设计采用模块化设计思想，将系统分为多个功能模块，每个模块实现特定的功能。
通过主控程序的协调，实现整个系统的运行。
程序设计包括初始化程序、主循环程序、中断处理程序等部分。
四、系统调试与性能测试1. 系统调试系统调试包括硬件调试和软件调试两个部分。
硬件调试主要检查电路连接是否正确，电源是否稳定等；软件调试主要检查程序代码是否正确，各个模块是否能够正常工作。
2. 性能测试性能测试包括测距精度测试、避障性能测试、运动性能测试等部分。
测距精度测试用于检测超声波测距传感器的测量精度；避障性能测试用于检测智能小车在遇到障碍物时的避障能力；运动性能测试用于检测智能小车的运动性能，包括速度、加速度、转向灵活性等。
基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计
基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计随着工业自动化技术的迅猛发展，智能搬运小车在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
智能搬运小车可以帮助工厂实现物料的自动搬运、提高生产效率、降低人力成本。
本文将介绍基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车的设计。
一、硬件设计1. 主控制器：STM32作为智能搬运小车的主控制器，STM32具有高性能、低功耗的特点，能够稳定可靠地控制小车的运动和搬运操作。
STM32采用ARM Cortex-M系列的处理器核心，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，能够满足小车运动控制和传感器数据处理的需求。
2. 传感器模块为了实现小车的智能运动和搬运操作，需要配备多种传感器模块，包括：- 红外传感器：用于检测小车周围的障碍物，实现避障功能。
- 编码器：用于测量小车轮子的转动速度和方向，实现精准的运动控制。
- 超声波传感器：用于测量小车与障碍物的距离，实现避障和停车功能。
3. 电机驱动模块小车的运动依赖于电机的驱动，因此需要配备电机驱动模块来控制电机的转动。
电机驱动模块需要能够实现精确的速度和方向控制，保证小车的运动稳定和可靠。
为了保证小车的长时间稳定运行，需要配备高品质的电源模块，包括锂电池、充电管理电路等，以及稳压、滤波等电源管理电路，确保主控制器和各个传感器模块的稳定供电。
1. 运动控制算法为了实现小车的智能运动，需要设计运动控制算法，包括速度控制、方向控制、位置控制等。
运动控制算法需要考虑小车的动力学模型、传感器数据的实时反馈等因素，通过PID控制、轨迹规划等技术，实现小车的自动运动。
2. 路径规划算法为了实现小车的自动搬运功能，需要设计路径规划算法，包括地图建模、路径搜索、避障规划等。
路径规划算法需要考虑地图的实时更新、障碍物的动态变化等因素，通过A*算法、D*算法等路径规划技术，实现小车的智能搬运。
3. 用户界面设计为了方便用户对小车进行监控和控制，需要设计用户界面，包括PC端界面和移动端APP。
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。
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(上接第2页) r23：if d1 is FAR and d2 is NEAR and d3 is NEAR and A is Z
then B is TRS; r24：if d1 is FAR and d2 is NEAR and d3 is NEAR and A is RS
系 统 的 研 究 [D].成 都 :西 南 交 通 大 学 ，2003. [2] 韩秀媛.铁路建设项目管理信息系统(RCPMIS)研发的思 考
[J].铁 道 建 筑 ，2006，(5):102-105. 作者简介：
阴鹏（1981-），男，黑龙江牡丹江人，西南交通大学硕士 研 究 生 ， 主 要 研 究 方 向 ： 地 理 信 息 系 统 、WebGIS。
1
技术研发
TECHNOLOGY AND MARKET Vol.18,No.6,2011
障碍物的距离。红外光电传感器选用的是Arduino数字型红外 开关。使用时设定其探测距离为70 cm，传感器正常状态下输出 高电平，检测到障碍物目标输出低电平。 1.4 电机驱动模块设计
智能小车的驱动轮分别使用两个直流电机单独驱动，由主 控制器内部的通用定时器产生两路PWM信号输出控制两个驱 动电机的转速。因直流电机工作所需的电压、电流较大，且转动 方向的改变需要通过调整所加电压极性来实现。因此，必须通 过专门的电机驱动电路来进行控制。系统使用意法半导体公司 的L293D专用电机驱动芯片作为小车左、右驱动轮的直流电机 的核心功率模块。
智能小车的两个驱动轮上加装增量光电编码器，随被测轴 一起转动，在轴旋转一周中编码器在固定位置上产生一个脉 冲，通过检测单位时间的脉冲数，即可确认电机的转速。速度 检测采用M/T测速法，也称为频率/周期法，即同时测量时间以 及在此时间内脉冲发生器发出的脉冲个数得到转速。 1.6 通信扩展模块设计
主控制器STM32F103C有各种通信外围接口可供扩展，包 括USART、CAN、I2C、SPI和USB。本文设计的通信扩展主要分 为有线和无线两部分。有线通信模块使用CAN总线，主控制器 STM32F103C8内嵌CAN总线控制器，可通过CAN总线接收芯片 TJA1050与CAN总线连接，CAN总线可为机器人间提供可靠的 有线通信；而无线通信模块主要是通过串行接口（USART）扩 展的无线射频模块PTR2000。 2 智能小车控制系统的软件设计
r22：if d1 is FAR and d2 is NEAR and d3 is NEAR and A is LS then B is TRS;
（下转第4页）
2
技术研发
TECHNOLOGY AND MARKET Vol.18,No.6,2011
1.4 报警功能 监测单位在监测数据达到设定的各监测项目和各测点的
WebGIS技术以数字化信息为核心的信息系统对土木工程 领域原有的设计模式、检测和监测技术产生了深远的影响。信息 系统的自动化、网络化、以及数据库技术为解决现存监测工作的
图1 铁路隧道监测系统的用户界面
不足提供了重要途径。为了能及时对铁路隧道线下工程稳定程 度和变形进行分析，并能长期安全地保存监测信息，以实现信息 化施工，有必要建立一套隧道地下工程监测系统。它不仅用于分 散的、各自独立的施工现场的监测数据的管理，还可以对所有监 测数据进行集中统一管理和长期保存，让用户及时、准确地查询 信息、获取监测信息，为施工决策、施工安全、降低施工成本提供 科学依据，也为今后类似的工程提供良好的管理经验。(图1为系 统用户界面展示)
当探测到障碍物接近智能小车时，智能小车应改变运动轨 迹，以避免碰撞。智能小车转动的基本规则是，当探测到智能小 车左（右）和前方出现障碍物时，智能小车应及时转向右（左）方 向。设计的模糊控制器规则库共有四十条规则，以传感器在左 侧和前侧均探测到障碍物接近智能小车为例，规则如下
r21：if d1 is FAR and d2 is NEAR and d3 is NEAR and A is LB then B is TRS;
避障路径规划模糊控制器的输入量包括小车前方左、中、
图4 系统主程序流程图
图5 模糊控制器的结构
右三个方向上的障碍物距离信息，再加上通过自主定位时得到 的目标点与小车当前行进方向夹角A。设置模糊推理控制器的 输入为d1、d2、d3和A，输出为小车的转动角度B。其中：d1、d2和d3 分别表示智能小车右方、前方和左方距离障碍物的距离；A表 示智能小车运动方向与目标中心连线的目标定位。当目标在智 能小车右方时，目标定位A为正，否则A为负。输出变量B表示智 能小车的转动角。当智能小车转向为右方向时，转向角B定义 为正；当转向为左方向时，B定义为负。
块电路设计主要为主控制器添加电源电路、晶振电路、复位电路 以及JTAG电路。其最小系统电路图如图2所示，图3为JTAG电路：
图2 主控制器最小系统电路
图1 系统总体框图 1.1 电源系统设计
本文设计的智能小车,其能耗主要为控制电路和电机驱动 电路两部分。其中控制电路部分使用+3.3 V和+5 V直流供电， 驱动电机部分使用+12 V直流供电。因此设计选用10节1.2 V， 4 500 mAh的锂电池串联作为系统的供电电源，+12 V的电压可 以直接由电池组得到，控制电路部分所需的+5 V电压通过三端 稳压块7805转换得到。而主控制器所需的+3.3 V，需通过低压 差电压调节芯片LM1117转换+5 V电压得到。 1.2 微控制器模块设计
系统依据现有的管理体系和用户要求，把现有用户按区域 进行划分。系统设立一个总管理员来管理各区域管理员，各区 域管理员把自己区域的用户分为监测公司用户、监管公司用 户、设计单位用户、监理单位用户等不同用户角色，并对不同角 色赋予不同的用户权限。各用户分配一定角色，赋予不同权限 职责后，登陆到系统进行操作。这可以有效地保证数据访问的 安全，同时保证当各工点或监测对象出现异常状态时，可以及 时地通知到相关负责人。 2 结束语
小车的控制方式分两种，一种是远程无线指令控制，另一 种是自主行进，即在小车向前行进的时候通过传感器检测到信 号后，根据左侧、正前、右侧判断障碍物距离，同时使用里程统 计的方式进行自主定位，从而得到与目标点的定位信息，然后 通过改变电机驱动模块的输入信号，调节电机的转速和方向， 使左右驱动轮产生速度差，从而使小车避开障碍物，继续行进。 图4为智能小车控制系统的主程序流程图。 3 智能小车避障的模糊控制 3.1 模糊控制原理
系统对于监测数据进行分析，预测数据的变化趋势，用来 指导实际的施工。系统可以利用一些以往的施工案例，对于监 测项目或各测点的时态变化数据、变化速率进行科学的分析。 对于关键区域、关键时刻给出重点监测建议，有利于保证铁路 隧道施工的安全，降低施工带来的风险。 1.6 文档资料管理功能
系 统 可 以 把 所 有 监 测 项 目 中 以 Word、Excel、JPG、PDF、 DWG等格式存在的设计文档资料、设计图纸资料、监测方案资 料、关键的巡视图片资料等信息一起上传服务器，以便用户查 询访问。 1.7 用户权限设置功能
L293D为四重推挽驱动电路，可驱动2个直流电机。EN为电 机使能端。使用主控制器通用计时器输出二路PWM信号给EN 端。当EN端输入为高电平的时候，电机处于使能状态，当EN端 输入为低电平时，电机就停止。另外使用四个I/O引脚与L293D 的INPUT1,2,3,4引脚相连，用于改变电机的转速和方向。OUT1 和OUT2分别与两个电机的输入端相连，可带动电机转动。 1.5 速度检测模块设计
智能小车采用差速驱动式的四轮轮式机构作为小车的机 械结构，驱动电机选用额定电压12 V，额定功率5 W的直流电 机。智能小车控制系统具备了障碍物检测、自主定位、自主避 障、外部通讯扩展等功能。相应的控制系统模块主要包括：电源 模块、微控制器模块、障碍物检测模块、电机驱动模块、速度检 测模块、CAN总线通信模块，无线通信模块等部分。系统总体框 图如图1所示。
模糊控制是一种基于模糊数学理论的新型控制方法。模糊推 理控制方式借助模糊数学这一工具通过推理来实现控制。经典数 学以精确方法来描述事物。模糊数学与之不同，它以隶属函数恰 当的描述事物的模糊性，并且把具有模糊现象和模糊概念的事物 处理成精确的东西。模糊控制器的结构如图5所示。它是由模糊输 入接口、模糊推理模块以及模糊输出接口三个部分组成的。 3.2 模糊控制器的设计
系统采用STM32F103C08作为控制系统的主块使用超声波传感器和红外光电传感器对前方障碍物 信息进行检测。超声波传感器采用HC- SR04超声波测距模块， 此测距模块可提供2～400 cm的非接触式距离感测功能。其测 距精度可达到3 cm。它与外界相连接的四个端口分别为Vcc， GND，TRIG，ECHO。其工作原理为主控制器提供一个10 μs以 上脉冲触发信号到TRIG端，该模块内部将发出8个周期为40 kHz电平并检验回波，一旦检测有回波信号ECHO端则输出回 响信号，在主控制器端产生中断。通过主控制器内部通用定时 器计算发出触发信号到收到回响信号的时间间隔，从而可确定
基于WebGIS的铁路隧道监测系统的建立，借助了地理信 息系统平台，直观有效地展示了地铁施工中各监测对象和监测 点的空间分布状态和监测数据。其迅捷的监测数据和属性信息 查询功能，动态的预报警功能，使地铁施工工程管理能够从全 局把握，也使第三方监测真正起到指导施工，及时发现问题，有 效地预防地铁施工中可能出现的事故的作用，从而保证地铁施 工和人民生命财产的安全。 参考文献： [1] 甘 泉.基 于oracle空 间 数 据 库 的 铁 路 工 务WobGIS网 上 发 布
0 引言 智能小车是能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在
有障碍物的复杂环境中面向目标的自主运动，从而完成一定作 业功能的机器人系统。它的系统设计是以汽车电子为背景，涵 盖机械、电子技术、传感器技术、控制等多学科的创意设计。本 设计采用意法半导体公司的STM32F103C08芯片作为主控制芯 片，该芯片具有先进的内核结构、优秀的功耗控制、性能出众而 且功能创新的片上外设、高度的集成整合、易于开发等特点，适 宜作为小车的主控制芯片。 1 智能小车控制系统设计