基于STM32单片机的智能红外测温小车设计与实现
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基于STM32红外非接触体温仪毕业设计一、概述随着全球疫情的爆发,人们对于体温监测的需求日益增加。
在这样的大背景下,红外非接触体温仪成为了一种非常重要的工具。
而在这个毕业设计中,我们将结合STM32芯片,设计一款红外非接触体温仪,并将其加以实践。
二、设计思路1. 红外测温原理在设计红外非接触体温仪前,我们首先需要理解红外测温的原理。
红外测温利用红外线能量与物体表面产生的热量之间的关系,通过检测物体的表面温度来确定物体的温度。
我们将通过研究这些原理,来确定我们的测温方案。
2. STM32芯片的选择在选择芯片时,我们需要考虑到性能、功耗、成本等方面的因素。
经过调研和比较,我们最终选择了STM32作为我们的芯片。
因为它具有性能强劲、低功耗等特点,非常适合用于这样的应用场景。
3. 软件设计在软件设计方面,我们将使用C语言来编写嵌入式程序。
我们需要设计一个用户界面,用于显示测量得到的温度数据,并且需要设计相应的算法,用于对红外信号进行处理,最终得到准确的温度值。
4. 硬件设计在硬件设计方面,我们将搭建红外传感器、显示屏、按钮等硬件模块,并且需要设计相应的电路进行连接。
我们也需要考虑到电源管理、EMI等问题,以确保产品的安全可靠。
三、实施步骤1. 系统框图设计先前设计的理念已经明确,我们需要通过系统框图来具体的描述各个模块之间的关系以及通信方式。
2. 红外传感器选型及连接我们需要选择适合的红外传感器,并且设计相应的电路来进行连接。
在连接的过程中,我们需要注意信号的稳定性、传输速率等问题,以保证数据的准确性。
3. 软件开发从STM32的数据手册以及相应的参考设计中,我们可以获得一些基础的代码框架来开始我们的开发工作。
我们需要编写测温算法、UI设计、以及异常处理等功能。
4. 硬件搭建在硬件搭建阶段,我们需要进行电路的焊接、模块的搭建等工作。
在这个过程中,我们需要注意安全问题,并且需要进行相应的测试。
四、成果展示在毕业设计结束后,我们获得了一款基于STM32的红外非接触体温仪。
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的非接触式红外体温检测系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、系统设计与实现 (6)2.1 系统总体设计 (7)2.1.1 硬件设计 (8)2.1.2 软件设计 (10)2.2 系统实现与调试 (11)2.2.1 硬件实现与调试 (12)2.2.2 软件实现与调试 (14)三、系统功能测试与分析 (15)3.1 功能测试 (16)3.1.1 红外体温检测功能测试 (18)3.1.2 数据处理与存储功能测试 (19)3.2 性能分析 (19)3.2.1 系统响应时间分析 (21)3.2.2 系统精度分析 (22)四、系统总结与展望 (23)4.1 系统总结 (24)4.2 研究不足与展望 (25)一、内容概括硬件设计:详细阐述系统的硬件组成,包括STM32主控芯片的选择与配置、红外温度传感器件的选择与接口设计、外围电路(如电源电路、信号调理电路等)的设计原则和要求。
软件设计:介绍系统的软件架构,包括STM32的软件编程环境、主程序设计思路、中断服务程序的设计、数据处理与显示方法等。
红外测温原理及实现:介绍红外测温技术的基本原理,包括红外辐射定律、测温公式等,以及如何实现非接触式测温,如温度信号的采集与处理、测温精度的保证等。
系统调试与优化:阐述系统在开发过程中可能遇到的问题及解决方案,如温度测量的准确性、系统稳定性、响应速度等方面的调试与优化方法。
系统性能评估:对设计完成的系统进行性能评估,包括测温范围、测温精度、稳定性、功耗等方面的测试与分析。
实际应用及展望:介绍系统在实际应用场景中的表现,如医疗、工业等领域的体温检测应用,并展望未来的发展方向,如提高测温精度、降低成本、实现多参数检测等。
本设计旨在实现一个高性能、低成本、易于实现的红外体温检测系统,具有一定的市场应用前景。
1.1 研究背景全球气候变化和公共卫生问题日益严重,如流感、新型冠状病毒感染等传染病频繁爆发,严重威胁着人类的生命安全和身体健康。
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的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,智能小车已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在探讨基于STM32的智能小车的研究,详细阐述其设计原理、实现方法及实际应用价值。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点,为智能小车的开发提供了强大的硬件支持。
二、智能小车设计概述智能小车是一种集成了传感器、控制器、执行器等设备的自动驾驶小车。
它可以根据环境变化自动规划路径,实现自主导航、避障、信息采集等功能。
基于STM32的智能小车设计主要包括硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块、电源模块等。
其中,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,传感器模块用于感知环境信息,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
软件设计主要包括操作系统、算法实现、通信协议等。
操作系统负责管理系统的软硬件资源,算法实现包括路径规划、避障算法、控制算法等,通信协议用于实现小车与上位机之间的数据传输与控制。
三、硬件设计1. STM32微控制器STM32微控制器是智能小车的核心部件,它具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。
在智能小车的设计中,我们选用了适合的STM32系列微控制器,如STM32F4系列,以满足小车的性能需求。
2. 电机驱动模块电机驱动模块用于驱动小车的运动。
它包括电机、编码器、驱动电路等部分。
电机采用直流无刷电机或步进电机,具有较高的控制精度和较低的噪音。
编码器用于检测电机的转速和方向,为控制算法提供反馈信息。
驱动电路则负责将微控制器的控制信号转换为电机能够识别的驱动信号。
3. 传感器模块传感器模块用于感知环境信息,包括红外传感器、超声波传感器、摄像头等。
这些传感器可以实时检测小车周围的障碍物、路况等信息,为路径规划和避障算法提供数据支持。
四、软件设计1. 操作系统操作系统负责管理系统的软硬件资源,包括任务调度、内存管理、设备驱动等。
基于单片机的红外遥控智能小车设计引言:随着科技的不断发展,智能物联网已经走进了我们的生活。
智能小车作为一种智能化的产品,能够实现远程遥控、自动避障等功能,受到了广大消费者的青睐。
本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。
一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控,实现对智能小车的远程控制,小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。
二、设计原理1.主控芯片:本设计使用单片机作为主控芯片,常用的单片机有51系列、AVR系列等,可根据实际需求选择合适的芯片型号。
2.红外遥控模块:红外遥控模块是实现红外通信的设备,可以将遥控器发出的红外信号解码成数据,实现遥控操作。
3.电机驱动模块:电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号,控制小车的行驶方向和速度。
4.超声波传感器:超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离,根据测得的距离,进行相应的避障操作。
5.电源模块:小车需要使用适当的电源,通常是锂电池或者直流电源供应。
三、系统设计1.硬件设计:(1)搭建小车底盘:根据所选择的底盘,搭建小车结构,并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。
(2)连接电路:将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接,确保每个模块正常工作。
2.软件设计:(1)红外遥控程序设计:通过红外遥控模块接收红外信号,并解码成相应的指令。
根据指令控制电机驱动模块,实现小车的行驶方向和速度控制。
(2)超声波避障程序设计:根据超声波传感器测得的距离,判断是否有障碍物,如果有障碍物就停止或者转向。
四、实验结果和讨论经过实验验证,本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号,并根据指令控制小车的行驶方向和速度。
同时,超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物,并进行相应的避障操作。
然而,该设计仍然存在一些不足之处,比如超声波传感器的测距范围有限,可能无法感知到较小的障碍物。
此外,红外遥控信号的传输距离也有一定限制,需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。
目录中文摘要............................................................ - 2 -英文摘要............................................................ - 2 -1 引言......................................................... - 3 -1.1 课题研究的背景及意义.............................................. - 3 -1.2 数字式测温和红外测温技术的发展现状................................ - 4 -1.3红外测温的特点.................................................... - 5 -2 系统的方案设计与论证 ............................................. - 5 -2.1 单片机选择与论证.................................................. - 5 -2.2 红外传感器选择与论证.............................................. - 6 -2.3 显示模块选择与论证................................................ - 6 -3 系统硬件的设计................................................... - 6 -3.1 STM32F103系列微控制器概述....................................... - 7 -3.2 MLX90614红外测温模块设计........................................ - 9 -3.3 DS18B20温度检测模块设计 ........................................ - 10 -3.4 LCD1602显示模块设计............................................ - 11 -3.5 按键控制模块设计................................................. - 12 -3.6复位电路设计..................................................... - 13 -3.7电源电路设计..................................................... - 13 -3.8报警电路设计..................................................... - 14 -3.9本章总结......................................................... - 15 -4 系统的软件设计.................................................. - 15 -4.1 主程序流程图的设计............................................... - 16 -4.2 部分程序流程图的设计............................................. - 17 -4.3 程序实现......................................................... - 20 -5 系统调试........................................................ - 27 -5.1 系统软件调试..................................................... - 27 -5.2 系统硬件调试..................................................... - 30 -6 总结............................................................ - 31 -谢辞................................................ 错误!未定义书签。
价值工程0引言随着新冠疫情的全球性发展,传统接触式测温的测量方法和测量速度都已无法满足需求[1,2]。
相比于接触式测温,非接触式红外测温耗时短、灵敏度高、测量范围宽,而且不会对被测物体造成影响,因此非接触式红外测温已成为测量体温的主流方式[3,4]。
但目前市面上主要应用的测温系统大多只显示温度,不能直观地显示具体的测量部位,因此本文设计一种能同时显示热像图和具体温度的测温系统。
本文设计的非接触式红外测温系统采用STM32F103MCU 作为主控芯片,采用AMG8833红外热成像模块作为传感器,实现非接触式快速测温,并能够实时显示热像图,当温度超过设定阈值时能够报警,该系统使用方便快捷,具有一定的实用性。
1总体方案设计本系统主要基于STM32F103ZET6单片机开发平台,获取AMG8833红外热成像传感器采集的信息,完成信息计算与处理并显示被测物体温度,系统的整体设计方案如图1所示。
本设计主要实现的功能如下:①在TFT-LCD 显示屏上显示动态热像图;②在热像图的右侧显示三个数据(图像中的最大温度、最小温度和中间位置温度);③当中间位置温度大于预设值(系统默认预设值为50℃,显示在热像图下方)时,LED 灯亮,蜂鸣器响,表示警报;④通过按下设置按钮,可增加或减少预设值,每次增加或减少1℃;⑤按下复位按钮,系统还原到初始状态。
2系统硬件设计非接触式红外测温系统的硬件设计分为6个子模块,分别是AMG8833红外热成像模块、TFT-LCD 液晶显示模块、复位模块、按键模块、LED 模块和蜂鸣器模块。
AMG8833红外热成像模块:该模块可测量产生8*8的热像矩阵,通过I2C 通讯将数据传至MCU 。
在设计时将IIC_SCL 引脚与STM32的GPIOB6引脚连接,SDA 引脚与GPIOB7引脚连接,达到I2C 通讯的目的。
TFT-LCD 液晶显示模块:该模块采用RGB565编码,接收MCU 通过热像矩阵计算出的RGB 颜色矩阵,并实时显示热像图,同时可显示图像中的最大温度、最小温度和中间位置温度。
《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多种先进技术的产品,已经在各个领域得到了广泛的应用。
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、软件编程以及功能实现等方面。
二、硬件设计1. 微控制器选择在智能小车的硬件设计中,微控制器是核心部分。
本设计选用STM32系列微控制器,其具有高性能、低功耗、丰富的接口等特点,为小车的稳定运行提供了保障。
2. 传感器模块传感器模块是实现智能小车功能的关键部分。
本设计采用了超声波测距传感器、红外避障传感器、GPS定位模块等,以满足小车在运行过程中的测距、避障和定位等需求。
3. 电机驱动模块电机驱动模块是控制小车运动的核心部分。
本设计采用H桥电路驱动直流电机,通过PWM信号控制电机的速度和方向。
同时,为了保护电机,还设计了过流、过压等保护电路。
4. 电源模块电源模块为整个智能小车提供稳定的电源。
本设计采用锂电池供电,通过DC-DC转换器将电压稳定在合适的范围,以满足各模块的供电需求。
三、软件编程1. 开发环境及工具软件编程部分主要采用Keil uVision开发环境,以及STM32CubeMX等工具进行编程和调试。
这些工具具有强大的代码生成和配置功能,可以大大提高开发效率。
2. 程序设计程序设计主要包括主程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等部分。
主程序负责整个系统的初始化、协调各模块的工作;传感器数据处理程序负责采集和处理传感器数据,为小车的运行提供依据;电机控制程序则根据数据处理结果,控制电机的速度和方向,实现小车的运动控制。
四、功能实现1. 测距功能通过超声波测距传感器,智能小车可以实时检测前方障碍物的距离。
当距离小于设定阈值时,小车会自动减速或避障。
2. 避障功能红外避障传感器用于检测小车周围的障碍物。
当检测到障碍物时,小车会根据预设的避障算法,自动调整行驶方向,避开障碍物。
3. 定位功能GPS定位模块使智能小车具备定位功能。
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的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的进步和人工智能的快速发展,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设备,在物流、安防、救援等领域得到了广泛的应用。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点,在智能小车的控制系统中得到了广泛的应用。
本文将基于STM32的智能小车研究进行探讨,分析其设计原理、实现方法和应用前景。
二、STM32微控制器概述STM32系列微控制器是ST公司推出的一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,具有高性能、低功耗、低成本等特点。
其丰富的外设接口和强大的计算能力,使得STM32在智能小车的控制系统中发挥着重要的作用。
STM32通过与各种传感器、执行机构等设备的连接,实现对小车的控制,完成各种复杂的任务。
三、智能小车设计原理智能小车的设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要包括小车的机械结构、传感器、执行机构等设备的选择和布局。
软件设计则主要包括控制算法的实现、通信协议的制定等。
在硬件设计方面,智能小车通常采用轮式结构,通过电机驱动实现运动。
传感器部分包括速度传感器、距离传感器、方向传感器等,用于获取小车的运动状态和环境信息。
执行机构部分包括电机驱动器、舵机等,用于控制小车的运动方向和速度。
在软件设计方面,STM32通过控制算法实现对小车的控制。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。
此外,为了实现小车的自主导航和避障等功能,还需要制定相应的通信协议,实现小车与上位机或其他设备的通信。
四、实现方法基于STM32的智能小车实现方法主要包括以下几个方面:1. 硬件搭建:根据小车的机械结构和功能需求,选择合适的传感器、执行机构等设备,完成硬件的搭建和布局。
2. 程序设计:编写控制算法和通信协议的程序,实现小车的控制和通信功能。
3. 调试与测试:对小车进行调试和测试,确保其各项功能正常。
4. 优化与改进:根据测试结果和实际需求,对小车的硬件和软件进行优化和改进,提高其性能和稳定性。
基于STM32的无线红外测温系统设计吴海兄,丁哲文,陈伟明,杜,云舒,吴倩,蒋一凡,王标(桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林,541004 )摘要:论文基于疫情的需求,设计了一种简易、可靠、实用的红外测温系统,该系统以STM32单片机为核心微处理器,结 合高精度红外测温传感器、OLED 显示器、激光灯、蜂鸣器等外围设备进行设计,并且采用主、从一体的无线蓝牙穿透模块连接单片机和计算机,完成数据的无线传输,以便于记录和处理等。
该系统测量准确、速度快,适用于人员流量大且需要快速数据记录的温度测量场合,如学校、车站、医院等,以及可用于设备远程温度数据监控记录等。
关键词:STM32 ;红外测温;无线传输The design of wireless infrared temperature measuring systembased on STM32Wu Haixong, Ding Zhewen, Chen Weiming, Du Yunshu, Wu Qian, Jiang Yifan, Wang Biao(School of Mechanical and Electrical Engineering, Guilin University of Electronic Technology, GuilinGuangxi, 541004)Abstract :Paper based on the demand of the epidemic, design a simple, reliable, practical infrared temperature measurement system, the system with STM32 MCU as the core processor, combined with high precision, OLED displays, laser infrared measuring temperatore sensor, buzzer and other peripheral equipment design, and, from the integration of wireless bluetooth transmission module is used to connect single chip microcomputer and computer, the data wireless transmission, in order to record and process, etc. The system is accurate and fast, suitable for temperature measurement occasions with large personnel flow and need rapid data recording, such as schools, stations, hospitals, etc., and can be used for remote temperature data monitoring and recording of equipment.Keyword : STM32;infrared measuring temperature;wireless transmissiono 引言2020年爆发的新型冠状病毒疫情,主要由体温症状 (N 37. 3-C )来发现疑似型冠状病毒感染者,红外测温设备迅 速被应用到医院、车站、超市等各个公共场合,用于发现、排査可能感染者,这正是得益于红外测温非接触性、响应快的特点.与传统接触式测温相比,红外测温具有非接触性、响应 快、灵敏度高、范围广等优势,近些年来发展迅速,便携式红外测温仪已经广泛应用于各个领域,如医疗、工业、农业等。
《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. 核心控制器本设计采用STM32系列微控制器作为核心控制器,其具有高性能、低功耗等优点,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,用于控制小车的运动。
本设计采用两个电机驱动模块,分别控制小车的左右轮,实现小车的转向和前进后退功能。
3. 传感器模块传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等,用于实现小车的避障和路径识别功能。
其中,红外传感器用于检测前方障碍物,超声波传感器用于测量与障碍物的距离。
4. 电源模块电源模块为小车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转换器为各模块提供稳定的电压。
三、软件设计1. 操作系统及开发环境本设计采用嵌入式操作系统,如RT-Thread等,为小车的软件设计提供支持。
开发环境采用Keil uVision等集成开发环境,方便程序的开发和调试。
2. 程序设计程序设计包括主程序、电机控制程序、传感器读取程序等。
主程序负责协调各模块的工作,电机控制程序根据传感器的信息控制电机的运动,实现小车的避障和路径识别功能。
传感器读取程序负责读取红外传感器和超声波传感器的信息,为电机控制程序提供依据。
四、系统调试及性能测试1. 系统调试系统调试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各模块的连接是否正确,电源供应是否稳定等。
软件程序的调试主要检查程序的逻辑是否正确,各模块之间的协调性是否良好等。
2. 性能测试性能测试包括避障测试、路径识别测试等。
避障测试中,将小车置于不同障碍物环境下,观察其是否能正确避开障碍物。
路径识别测试中,设置不同的路径,观察小车是否能按照设定的路径行驶。
五、结论本文介绍了基于STM32的智能小车的设计与实现过程。
基于STM32的红外测温仪的设计与实现红外测温仪是一种将红外技术与微电子技术相结合的新型温度测量仪器。
与传统接触式测温仪器相比,具有测温精度高、非接触、不影响被测对象温度场、响应速度快及稳定性好等一系列优点,在电力、石油、化工、医疗等领域得到广泛应用[1]。
热释电红外测温仪是利用热释电效应工作的一种新型红外测温仪。
与其他传统测温仪相比,具有不需制冷、能在室温下工作和光谱响应宽等优点,且其灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强[2]。
本文利用热释电探测器,结合32 bit ARM核处理器低功耗、高性能和低成本的优点,设计了一个以ARM微控制器STM32为核心的红外测温仪。
1 红外测温的原理一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量,其辐射能量的大小及其波长的分布与其表面温度有密切关系,由维恩位移定律可知,温度为Tc,的物体,对应于波长为λ1和λ2的单色辐射功率之比Z 由下式表示:2 总体构成由于本系统需要测量的是高温物体的表面温度,故采用比色测温方案,即利用同一被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化这一特性作为其测温原理。
红外测温仪的结构组成如图1所示,主要由光学系统、红外探测器、信号处理和显示输出等部分组成。
光学系统完成光线的收集和视场大小的确定,红外探测器用来将聚焦在探测器上的红外能量转换成电信号,经放大、滤波等进行信号调理,然后送至微控制器进行模数转换及信号处理,最后再经温度补偿和标定后转换为被测目标的温度并用LCD显示出来。
2.1 微控制器STM32STM32系列基于为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
并带有512 KB的高速Flash存储器,其内部集成了3个12 bit 的ADC,1个2通道12 bit DAC,有多达11个定时器,其中有两个16 bit带死区控制和紧急刹车,用于电机控制的PWM高级控制定时器。
利用此控制器可快速进行数字滤波、温度补偿等数据处理任务[3]。
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的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的进步和人工智能的飞速发展,智能小车作为机器人技术的重要应用领域,逐渐成为研究的热点。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点,被广泛应用于智能小车的控制系统设计。
本文旨在探讨基于STM32的智能小车的研究与实现。
二、研究背景STM32系列微控制器作为嵌入式系统的核心部件,拥有强大的计算能力和丰富的接口资源。
智能小车作为一种集成了传感器、控制、通信等技术的移动平台,具有广泛的应用前景。
基于STM32的智能小车研究,旨在通过优化硬件设计和软件算法,提高小车的运动性能、环境感知能力和自主决策能力。
三、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、电源模块等。
其中,STM32微控制器作为核心部件,负责整个系统的控制和协调。
电机驱动模块用于驱动小车的运动,传感器模块包括速度传感器、距离传感器等,用于感知小车的运动状态和环境信息。
电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
2. 软件设计软件设计是智能小车的关键部分,主要包括控制算法、传感器数据处理、通信协议等。
控制算法采用经典的PID控制算法,通过调整控制参数,实现小车的精确运动。
传感器数据处理则是对从传感器获取的数据进行滤波、分析、处理,提取有用的信息。
通信协议则用于实现小车与上位机之间的数据传输和指令交互。
四、关键技术研究1. 运动控制技术运动控制技术是智能小车的核心技术之一,包括路径规划、速度控制、方向控制等。
通过优化PID控制算法,实现小车的精确运动和稳定控制。
同时,采用先进的传感器技术,实现小车的自主导航和避障功能。
2. 传感器技术传感器技术是智能小车环境感知的关键技术,包括距离传感器、速度传感器、方向传感器等。
通过采集环境中的信息,为小车的运动控制和决策提供依据。
同时,采用数据融合技术,提高传感器数据的准确性和可靠性。
五、实验与分析通过搭建实验平台,对基于STM32的智能小车进行实验验证。
基于STM32的智能小车设计与实现开题报告开题报告题目名称基于STM32的智能小车设计与实现题目来源题目类型导师姓名学生姓名班级学号专业1. 选题的背景和意义:随着工业一体话进程的不断加深,人们对智能领域的研究也越来越深入。
智能车在现实生活、生产中的应用十分广泛,它是集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统,是典型的高新技术综合体。
目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已经成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
2. 简述选题在该领域的国内外研究现状:智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片寻光入库、避崖等基本功能,这几届的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。
智能小车主要运用领域包括军事侦察与环境检测、探测危险与排除险情、安全检测受损评估、智能家居。
目前各国都非常重视智能小车的研究,美国开始组织实施智能车辆先导( intelligent vehicle ini2tiative, IV I) 计划, 欧洲提出公路安全行动计划( roadsafety action p rogram,RSAP) ,日本提出超级智能车辆系统。
我国科技部则于2002年正式启动了“十五”科技攻关计划重大项目,智能交通系统关键技术开发和示范工程,其中一个重要的内容就是进行车辆安全和辅助驾驶的研究。
预计在2020年之前进入智能交通发展的成熟期,人、车、路之间可以形成稳定、和谐的智能型整体。
3. 本课题研究的主要内容:本课题主要开发一个能自动将球类拾起并清除出场外的智能小车,设计主要以简易智能机器人为开发平台,选择STM32单片机为控制平台,通过相关的机械结构设计,编写程序对智能小车进行控制,实现清球功能。
基于STM32单片机的智能红外测温小车设
计与实现
1. 引言
智能红外测温技术在现代工业、医疗、农业等领域中得到广泛应用,而基于STM32单片机的智能红外测温小车的设计与实现,可以实现自
动测量、远程操作等功能,提高测温效率和准确性。
本文将详细介绍
该智能红外测温小车的设计与实现过程。
2. 系统架构
智能红外测温小车由STM32单片机、红外测温传感器、电机驱动
模块、Wi-Fi模块等组成。
STM32单片机充当中央处理器,接收并处理红外测温传感器采集的数据,通过驱动模块控制小车的运动,同时通
过Wi-Fi模块实现与外界的通讯。
3. 硬件设计
3.1 STM32单片机选择与连接
选择STM32系列单片机作为中央处理器,根据需求选择适当的型
号(如STM32F103C8T6),并将其与其他硬件模块(如传感器和驱动
模块)进行连接,实现数据的输入和输出。
3.2 红外测温传感器
选择合适的红外测温传感器模块,通过连接到STM32单片机的模
拟输入引脚,实现对环境温度的采集和测量。
3.3 电机驱动模块
选择适当的电机驱动模块,通过连接到STM32单片机的输出引脚,控制小车的运动,包括前进、后退、左转和右转等操作。
3.4 Wi-Fi通讯模块
选择合适的Wi-Fi通讯模块,将其连接到STM32单片机的串口或SPI接口,通过无线网络与其他设备(如PC或手机)进行通讯,实现
遥控和数据传输等功能。
4. 软件设计
4.1 系统初始化
在STM32单片机中,初始化各个硬件模块,包括红外测温传感器、电机驱动模块和Wi-Fi通讯模块,配置相应的引脚和参数,为后续操作做好准备。
4.2 红外测温数据采集
通过STM32单片机读取红外测温传感器采集的模拟量数据,并进
行相应的数值转换和校准,得到实际的温度数值。
4.3 运动控制
通过STM32单片机控制电机驱动模块,实现小车的前进、后退、
左转和右转等运动操作。
根据红外测温数据的变化,可以自动调整小
车的运动方向,实现对温度异常区域的快速检测。
4.4 远程操作与数据传输
通过Wi-Fi通讯模块,实现与外界设备(如PC或手机)的连接和通讯。
可以通过上位机软件或手机APP远程操控小车,获取实时的红外测温数据,并进行数据传输和存储等操作。
5. 实验与结果分析
设计完成后,对智能红外测温小车进行实验验证。
通过不同温度环境下的测试,对比红外测温数据与实际温度值的差异,并分析其准确性和稳定性。
6. 结论
基于STM32单片机的智能红外测温小车设计与实现,可以实现自动测量、远程操作等功能,提高测温效率和准确性。
该系统在工业、医疗、农业等领域中具有广泛应用前景,有利于提升温度检测的便捷性和智能化水平。
7. 参考文献
[1] XXXX
[2] XXXX
[3] XXXX
(文章内容供参考,具体可根据实际情况进行修改和补充)。