基于stm32的智能小车设计毕业设计

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智能车设计与实现本科毕业设计本科毕业设计论文《基于STM32智能车设计与实现》摘要：随着科技的不断进步和应用的不断推广，智能车作为一种智能化、自动化的交通工具，越来越受到人们的关注。

本文以STM32为核心芯片，设计和实现了一辆智能车，并通过实验验证了车辆的性能和功能。

设计过程主要包括了硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面，本文详细介绍了智能车的电路设计和传感器的选择和接口设计。

在软件设计方面，本文介绍了智能车的控制算法和实现方法。

通过对实验结果的分析，验证了智能车设计的可行性和有效性。

本文的研究成果对于智能车的发展和应用具有一定的参考价值。

关键词：STM32，智能车，硬件设计，软件设计，控制算法1.引言智能车作为一种重要的智能交通工具，具有广泛的应用前景和研究价值。

随着科技的不断进步和应用的不断推广，智能车的研究和应用变得越来越重要。

本文以STM32为核心芯片，设计和实现了一辆智能车，并通过实验验证了车辆的性能和功能。

2.设计原理和方法2.1硬件设计本文的智能车硬件设计包括电路设计和传感器的选择和接口设计。

首先，根据智能车的功能需求和性能要求，选择了适当的传感器并进行了接口设计。

然后，根据传感器的信号特点和STM32的特点，设计了电路图并制作了PCB板。

2.2软件设计本文的智能车软件设计主要包括控制算法的设计和实现方法。

首先，根据智能车的运动控制需求，设计了合适的控制算法。

然后，将控制算法实现在STM32的软件中，并通过编程实现智能车的自动控制功能。

3.实验结果与分析通过对智能车的性能和功能进行实验测试，得到了以下结果。

首先，智能车能够根据传感器的反馈信息进行自主导航和避障。

其次，智能车的运动轨迹准确且稳定，具有较好的控制性能。

最后，智能车的速度和灵敏度能够满足智能交通的需求。

通过对实验结果的分析，证明了智能车设计的可行性和有效性。

4.结论本文以STM32为核心芯片，设计和实现了一辆智能车，并通过实验验证了车辆的性能和功能。

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............................................. - 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................................ - 14 -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................................ - 17 -2.3 避障模块设计 ....................................... - 22 -2.3.1 避障模块器件结构及其原理........................ - 23 -2.3.2 HC-SR04模块硬件电路设计........................ - 25 -2.3.3 HC-SR04模块程序设计............................ - 26 -2.4循迹模块设计........................................ - 33 -2.4.1 循迹模块结构及其原理............................ - 34 -2.4.2 循迹模块电路设计................................ - 36 -2.4.3 红外循迹模块程序设计............................ - 36 -3.软件调试............................................... - 39 -3.1 程序仿真 .......................................... - 39 -3.2 程序下载 ........................................... - 40 -4.系统测试............................................... - 41 -5.总结................................................... - 43 -致谢..................................................... - 45 -参考文献................................................. - 47 -附录..................................................... - 48 -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。

【项⽬实战】基于STM32单⽚机的智能⼩车设计（有代码）【1】背景意义近些年随着国民⽣活⽔平的提升，以⼩车为载体的轮式机器⼈进⼊了我们的⽣活，尤其是在⼀些布线复杂困难的安全⽣活区和需要监控的施⼯作业场合都必须依赖轮式机器⼈的视频监控技术。

因此，基于嵌⼊式技术的⽆线通信视频监控轮式机器⼈应运⽽⽣。

由于它们与⼈类⼯作相⽐具有成本低廉、安全稳定的优点，⽬前已经在许多危险作业以及⼯业场合得到了⼴泛应⽤⽽且轮式机器⼈不需要像⼈那样采取过多的保护措施，因此轮式机器⼈更适合在危险困难的⼯作环境中⼯作。

然⽽轮式机器⼈在⾏驶中所能碰到的障碍很多，例如前部凸出物的碰触，后部凸出物的拖托，中部凸出物的顶举，特别还有垂直障碍和壕沟等，所以必须对轮式机器⼈的越障问题进⾏研究来解决类似问题。

针对复杂地形环境的巡检作业，设计⼀种基于wifi视频监控的智能⼩车。

基于STM32F103主控板搭建智能⼩车的控制系统，并采⽤模块化的设计思想编写控制系统程序，为能够在复杂地形下进⾏巡检作业的轮式机器⼈研究提供理论依据。

【2】总设计⽅案本课题利⽤STM32作为智能⼩车的主控制器来驱动智能⼩车的直流电机⼯作，电机驱动芯⽚采⽤L298N微型集成电路电机驱动芯⽚，配合STM32核⼼板使⽤实现四个直流电机运⾏和pwm软件调速，通过改变直流电机占空⽐的电压来改变平均电压的数值，从⽽改变电机的转速变化来驱动轮式机器⼈运⾏。

轮式机器⼈⾏驶的状态有：前进、后退、左转、右转和停⽌。

当轮式机器⼈在⾏驶过程中遇到障碍物，红外避障检测模块检测周围障碍物，轮式机器⼈⾃动停⽌或转向。

通过WIFI⽆线信号作为传输媒介，以上位机或⼿机作为控制端来控制机器⼈的运动以及将摄像头所拍摄的视频信息在控制端界⾯中显⽰，这样便可观察轮式机器⼈周围的环境并对机器⼈进⾏实时监控。

主要设计步骤有：（1）根据提出⽅案的功能需求对智能⼩车进⾏结构设计。

（2）根据主控制器的基本结构和特点，设计总体硬件电路模块。

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所在学院电子信息学院专业班级电子093班完成日期2013 年05 月06 日摘要智能车是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了微处理器、现代传感器、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

本论文提出了一种基于STM32嵌入式微处理器的智能车的设计。

系统分为两部分：车载主机系统和手持主机系统。

车载主机系统主要以履带式车轮为其机械平台，结合主控电路、超声波避障、无线通信、语音播报、GPS数据采集、碰撞保护功能，完成车载主体功能。

手持主机系统主要包括无线通信、数据显示模块、体感操控，它主要负责控制智能车的运行姿态，实时车载数据的采集。

整个方案的控制器核心为意法半导体公司的STM32F103VCT6处理器，利用其高速的数据处理能力和丰富的集成外设接口资源，充分发挥智能车的性能，也有利于智能车的程序设计和功能扩展。

论文首先介绍了智能车领域的国内外研究现状，然后介绍智能车控制系统总体设计框架和整个开发流程，再是介绍了智能车系统硬件电路设计和软件设计流程和思想，最后介绍智能车系统的制作与调试以及对本次毕业设计总结。

关键词：STM32F103; GPS定位; 智能控制; uCOS-ii实时操作系统;AbstractThe smart car is a set of situational awareness, planning and decision-making, multi-level driver assistance functions in an integrated system，It is a typical high-tech complex of focusing on the use of a microprocessor, modern sensors, information fusion, communications, artificial intelligence and automatic control technology. This paper presents a design of smart car based on embedded microprocessor of STM32. The entire system is divided into two parts: Car host system and Handheld host system. The car host system is major to crawler wheels for its mechanical platform to Complete main function of Vehicle module Combine with The main control circuit module ultrasonic obstacle avoidance, voice broadcast, GPS data collection. Handheld host system mainly includes data of receiver module, data of show module, control of intelligent vehicle module and additional entertainment audio and video module. Handheld host system is mainly responsible for running posture control the smart car, real-time data acquisition of vehicle and handheld entertainment of audio and video. The main controller core is STMicroelectronics’ processor of STM32,Its high-speed data processing capabilities and a wealth of integrated peripherals interface resources, give full play to the performance of the smart car smart car, but also conducive programming and extensions.The paper introduces the field of smart car’s status of research and the control system design framework and the entire development process of smart car, Then it introduces hardware design of the smart car’s system and design processes and ideas of software. Finally, the production of the smart car system and debugging, as well as the Summary of graduation Design.Key Words：STM32F103；GPS positioning；Intelligent Control；Real-time operating system目录1 绪论 (1)1.1课题国内外研究现状 (1)1.1.1 智能车系统国内研究现状 (1)1.1.2 智能车系统国外研究现状 (2)1.3本文研究内容 (3)1.3.1 内容分析 (3)1.3.2 开发流程 (3)2 系统总体设计 (5)2.1系统对象描述 (5)2.2总体方案设计 (5)2.3车载主机硬件设计 (7)2.3.1 车载主机功能需求描述 (7)2.3.2 车载主机硬件设计方案 (7)2.3.3 手持主机功能需求描述 (8)2.3.4 手持主机硬件设计方案 (8)2.4系统软件设计 (8)2.4.1 软件设计思想 (8)2.4.2 软件设计流程 (9)2.5系统方案可行性分析 (9)3 主机硬件设计与实现 (10)3.1微处理器系统 (10)3.1.1 最小系统电路 (10)3.2电源系统设计 (12)3.3NRF24L01无线模块设计与实现 (13)3.3.1 NRF24L01无线模块电路 (13)3.3.2 NRF24L01无线模块应用电路 (14)3.4GPS定位模块设计与实现 (14)3.4.1 主控电路 (14)3.4.2 模块电源电路 (15)3.5超声波自主避障模块设计与实现 (16)3.5.1 超声波发射电路 (16)3.5.2 超声波接收电路 (16)3.6语音播报模块设计与实现 (17)3.6.1语音播报的设计原理 (17)3.6.2语音播报实现电路 (17)3.7液晶触摸屏模块设计与实现 (18)3.7.1液晶触摸屏模块原理 (18)3.7.2液晶触摸屏硬件实现 (18)3.8陀螺仪模块设计与实现 (20)3.8.1陀螺仪体感操作设计 (20)3.8.2陀螺仪体感操作硬件实现 (20)3.9碰撞保护模块设计与实现 (21)3.9.1碰撞保护模块实现原理 (21)3.9.2碰撞保护模块硬件实现 (21)4 系统软件设计 (22)4.1系统软件设计 (22)4.1.1 总体程序设计 (22)4.1.2 超声波自主避障处理程序 (23)4.1.3 GPS信息处理程序 (24)4.1.4 NRF24L01无线模块程序设计 (25)4.1.5 陀螺仪体感程序设计 (25)4.1.6 液晶触摸程序设计 (26)5 制作和调试 (28)5.1电源系统调试 (28)5.2液晶触摸屏显示调试 (28)5.3GPS信息数据采集调试 (29)6总结与提高 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 系统实物图 (34)附录2 毕业设计作品说明书 (35)1 绪论1.1 课题国内外研究现状1.1.1智能车系统国内研究现状我国开展智能车辆技术领域的研究起步较晚，起始于20世纪80年代。

《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。

《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。

基于STM32的循迹小车设计-毕业论文摘要本文介绍了基于STM32的循迹小车设计。

首先，对循迹小车的背景和意义进行了阐述，并分析了目前市场上常见的循迹小车的设计方案和存在的问题。

接着，详细介绍了本文的设计思路和具体实现方法，包括硬件设计和软件编程。

最后，对设计进行了测试和验证，并对测试结果进行了分析和总结。

实验结果表明，本文设计的循迹小车具有良好的循迹性能和稳定性，可以广泛应用于工业生产、物流配送等领域。

引言随着科技的不断进步和社会的发展，智能机器人被广泛应用于各个领域。

循迹小车作为智能机器人的一种，具有自主移动、感知环境等功能，受到了越来越多的关注。

循迹小车是一种可以根据指定的路径进行移动的智能机器人。

它能够利用传感器和控制算法，实现沿着特定轨迹行驶的功能。

循迹小车在工业生产、物流配送、仓储管理等领域具有广阔的应用前景。

目前市场上常见的循迹小车设计方案存在一些问题，如循迹精度不高、稳定性差、成本较高等。

因此，设计一种基于STM32的循迹小车成为了当今研究的热点之一。

本文旨在设计一种基于STM32的循迹小车，以提高循迹精度、增强稳定性、降低成本。

通过对循迹小车相关技术的研究和实验验证，可以为循迹小车的进一步发展和应用提供参考。

设计思路本文设计的基于STM32的循迹小车主要包括硬件设计和软件编程两个部分。

硬件设计硬件设计部分主要包括传感器选型、电路设计和机械结构设计。

首先，为了实现循迹功能，选择了红外线传感器作为循迹小车的感知模块。

红外线传感器具有反射率高、响应快的特点，适合用于循迹小车的设计。

其次，根据传感器的特性和需求，设计了传感器与电路之间的连接方式。

通过合理布置电路板和传感器，可以有效提高循迹小车的循迹精度和稳定性。

最后，设计了循迹小车的机械结构。

机械结构应具有稳固性、灵活性和可拓展性，以适应不同场景的应用需求。

软件编程软件编程部分主要包括传感器数据处理、控制算法设计和系统化编程。

首先，通过学习和理解红外线传感器的工作原理，编写了传感器数据采集和处理的程序。

本科生毕业设计（论文）论文题目基于STM32单片机的超声波智能避障小车设计基于STM32单片机的超声波智能避障小车设计摘要随着我国经济的高速发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的出行工具。

但汽车数量的不断增加,也导致了各种交通事故。

车辆追尾、刮蹭以及疲劳驾驶事故等类似事故的频繁发生,严重的影响了安全秩序并造成经济损失,如何有效避免交通事故成为问题的关键。

此外，随着智能汽车的研究不断加深，基于人工智能的半自动驾驶或是全自动驾驶正在潜移默化影响着未来人们的驾驶习惯，安全、高效并且减少驾驶员压力等诸多元素逐渐成为未来智能车的发展趋势。

本次设计了一款智能超声波避障小车模型,采用STM32编程环境的单片机,结合超声波测距系统与步进电机控制系统,实现智能车自主避障功能。

拟解决的主要问题为:智能车超声波传感器对道路环境进行信息采集,单片机进行实时的数据处理和程序执行,完成误差计算并对电机进行PWM脉冲调制进行转向避障。

另外，还设计了单片机主控系统、基于红外传感器的黑线循迹系统、基于光敏电阻的智能寻光系统、基于光电对射传感器的车速检测显示系统以及红外遥控系统。

重点研究信息采集过程和电机驱动过程,对提高超声波传感器测量精度、测量范围以及不同转弯方案进行了分析讨论。

针对障碍物超过超声波传感器检测范围时小车软件程序的不执行,采用了舵机平台式超声波检测法。

针对多方向同时遇到障碍物的情况小车易发生刮蹭问题,采用了后退式检测法。

针对不同速度下的转弯方式进行分析讨论，计算设计了两种安全距离下的转弯流程。

此外，重点分析其它传感器模块的选型设计部分，完成基本功能要求。

后期对各模块系统进行了整合调试，记录数据分析并进行方案优化。

关键词：自动驾驶；超声波避障；PWM脉冲调制；舵机平台式；电机控制AbstractWith the rapid development of Country's economy, cars have become an essential travel tool in people's life. However, the increasing number of cars has also led to various traffic accidents. The frequent occurrence of similar accidents such as rear-end collision, scraping and fatigue driving accidents seriously affect the social safety order and cause economic losses. How to effectively and usefully avoid traffic accidents becomes the key to the problem. In addition, with the deepening of the research on the smart cars, semi-automatic driving or automatic driving based on artificial intelligence is influencing people's driving habits in the future, and many elements such as safety, high efficiency and reducing driver pressure are gradually becoming the development trend of smart cars in the future.This time we design a intelligent ultrasonic obstacle avoidance car model , which uses a single chip microcomputer in STM32 programming environment and combines ultrasonic ranging system and stepping motor control system , to realize the autonomous obstacle avoidance function of the intelligent car. The main problems to be solved are: intelligent vehicle ultrasonic sensor collects information on road environment, single chip microcomputer carries out real-time data processing and program execution, completes error calculation and carries out PWM pulse modulation on motor for steering and obstacle avoidance. In addition, the MCU control system, black line tracking system based on infrared sensor, intelligent light-finding system based on photosensitive resistor, speed detection and display system based on photoelectric counter sensor and infrared remote control system are also designed.The information acquisition process and motor driving process are mainly studied, and the improvement of measurement accuracy, measurement range and different turning schemes of ultrasonic sensors are analyzed and discussed. Aiming at the non-execution of the car software program when the obstacle exceeds the detection range of the ultrasonic sensor, the steering gear platform ultrasonic detection method is adopted. In view of the fact that the car is easy to scratch when encountering obstacles in multiple directions at the same time, the backward detection method is adopted. The turning modes at different speeds are analyzed and discussed, and the turning processes at two safe distances are calculated and designed. In addition, the selection and design of other sensor modules are mainly analyzed to fulfill the basic functional requirements. In the later period, the system of each module was integrated and debugged, the data was recorded and analyzed, and the scheme was optimized.Key words:automatic driving; Ultrasonic obstacle avoidance; PWM pulse modulation; Steering gear platform type; Motor control目录摘要 (II)Abstract ............................................................ 错误!未定义书签。

《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的智能循迹小车设计摘要：本文主要介绍了一种基于STM32单片机的智能循迹小车设计方案。

该小车具备实时采集环境数据、智能处理数据、迅速做出反应的能力，并能在给定的轨迹上实现自主导航，实现了循迹的目标。

在设计中，使用了STM32F103C8T6单片机作为控制核心，利用多功能IO口和硬件定时器模块，实现了对小车轮速的控制和编码器的读取；采用了红外传感器来实时采集地面上黑线的状态，利用PID算法处理传感器采集到的数据，并通过PWM控制小车的速度和方向。

关键词：STM32；循迹小车；智能控制；PID算法；PWM控制一、引言智能循迹小车是指能够在预定的轨迹上自动行驶的小型车辆，它可以对环境进行实时感知和智能处理，根据输入信号作出相应的反应，实现自主导航的功能。

循迹小车广泛应用于工业生产、军事侦察等领域，也是机器人技术的重要组成部分。

在循迹小车的设计中，STM32单片机以其强大的处理能力和丰富的外设接口广受青睐。

二、系统硬件设计本设计使用了STM32F103C8T6作为主控单元，具备64KB的Flash存储器、20KB的SRAM存储器，可以满足小车的数据处理和存储需求。

另外，该单片机有多个普通IO引脚和定时器模块可以供我们使用。

小车的驱动部分采用两个直流电机驱动器，这些电机驱动器可以通过PWM信号控制电机的转速和方向。

在传感器方面，我们使用红外传感器来实时检测地面上黑线的状态。

另外，我们还将采用编码器模块来获取电机的转速和行驶距离。

三、系统软件设计在软件设计中，我们首先需要对传感器模块进行初始化，然后通过定时器中断的方式定时采集传感器模块的数据。

接着，我们将采集到的数据进行处理，根据PID控制算法得出小车应该输出的PWM占空比，然后通过PWM控制模块输出给电机驱动器。

最后，我们不断循环执行上述程序，实现小车的循迹控制。

四、系统性能测试在测试中，我们将小车放置在预定的轨迹上，并设置不同的控制参数，观察小车的循迹效果。

基于STM32的智能小车摄像头循迹系统_毕业设计论文精品智能小车摄像头循迹系统是基于STM32单片机开发的一种智能控制系统，在汽车行驶过程中利用摄像头采集车辆所在位置信息，并根据此信息实现车辆的自动导航。

本文将介绍该系统的设计流程、硬件架构和软件开发。

一、设计流程1.系统需求分析：确定系统的功能需求，包括摄像头采集图像、图像处理和车辆导航等。

2.系统设计：根据需求确定系统的硬件和软件设计方案。

3.摄像头选型与接口设计：选择合适的摄像头模块，并实现与STM32的接口设计。

4.图像采集与处理：利用摄像头采集图像，并通过图像处理算法提取车辆所在位置信息。

5.车辆导航算法设计：根据图像处理的结果，设计车辆导航的控制算法。

6.系统实现与调试：将各个模块进行集成，完成系统的硬件搭建和软件编程，并进行调试和测试。

二、硬件架构该系统主要包括STM32单片机、摄像头模块、电机驱动模块和车辆控制模块。

1.STM32单片机：负责系统的整体控制和图像处理，并根据图像处理的结果发送控制信号给电机驱动模块。

2.摄像头模块：通过图像传感器采集图像，并将图像数据传输给STM32单片机进行处理。

3.电机驱动模块：根据STM32单片机发送的控制信号，控制车辆的运动方向和速度。

4.车辆控制模块：用于接收电机驱动模块发送的控制信号，并控制车辆的运动。

三、软件开发1. 嵌入式软件开发：使用Keil或IAR等开发工具，编写STM32单片机的软件程序，实现图像采集、图像处理和车辆导航等功能。

2.图像处理算法设计：根据摄像头采集到的图像，设计图像处理算法，提取车辆所在位置信息。

3.车辆导航算法设计：根据图像处理的结果，设计车辆导航的控制算法，计算控制信号发送给电机驱动模块。

4.系统集成与调试：将上述软件程序上传到STM32单片机，并将各个硬件模块进行连接和调试，确保系统能够正常工作。

综上所述，基于STM32的智能小车摄像头循迹系统是一种基于图像处理的智能控制系统，通过摄像头采集车辆位置信息并实现自动导航。

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)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。