STM32尋跡小車詳細(xì)設(shè)計(jì)(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上STM32尋跡小車詳細(xì)設(shè)計(jì)西安郵電大學(xué)版本信息版本日期描述作者1.02016-2-XXX詳細(xì)設(shè)計(jì)ZXX封面版本信息必須與本頁(yè)最后版本保持一致。目 錄1、概述 智能車輛作為智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是許多高新技術(shù)綜合集成的載體。它體現(xiàn)了車輛工程、人工智能、自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，是未來(lái)汽車發(fā)展的趨勢(shì)。 我們組基于STM32F103芯片為控制核心，附以紅外傳感器采集外界信息的智尋能跡小車，充分利用該芯片的高速運(yùn)算、處理能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)識(shí)別線路按跡行走。2、 功能描述實(shí)現(xiàn)功能1：實(shí)現(xiàn)小車能夠沿著地面上貼的黑色膠帶行走。2：了解紅外發(fā)射與接收技術(shù)，有力體現(xiàn)

2、:智能尋跡功能3：了解直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理，掌握電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)；拓展功能1：添加前置紅外，能進(jìn)行避障；2：添加超聲波測(cè)距傳感器，可以進(jìn)行房間地圖掃描3：添加藍(lán)牙或Wi-Fi模塊，能實(shí)現(xiàn)與pc的通信4：添加語(yǔ)音控制等。5：在以后中可以添加攝像頭，拍攝視頻。3、 詳細(xì)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)由4個(gè)模塊組成：主控模塊、路面黑線檢測(cè)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)頂層結(jié)構(gòu)如圖所示：直流電機(jī)L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電源模塊STM32F103路面黑線檢測(cè)模塊整個(gè)電路系統(tǒng)分為檢測(cè)、控制、驅(qū)動(dòng)三個(gè)模塊。首先利用光電對(duì)管對(duì)路面信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)比較器處理之后，送給軟件控制模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，輸出相應(yīng)的信號(hào)給驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從

3、而控制整個(gè)小車的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)方案方框圖如圖所示。 3.1 子模塊功能介紹3.1.1 主控模塊 主控模塊主要是用于控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，黑線的檢測(cè)。我們采用STM32作為控制器，其性能優(yōu)良，移植性好，提高了對(duì)直流電機(jī)的控制效率，并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，有利于智能小車的功能擴(kuò)展和升級(jí)。3.1.2 路面黑線檢測(cè)模塊路面黑線檢測(cè)模塊由多對(duì)紅外收發(fā)管組成，通過(guò)檢測(cè)接收到的反射光強(qiáng)，判斷黑白線。原理圖由紅外對(duì)管和電壓比較器兩部分組成，紅外對(duì)管輸出的模擬電壓通過(guò)電壓比較器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平輸出到單片機(jī)。紅外傳感器原理圖3.1.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用雙H橋驅(qū)動(dòng)芯片L298。其內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，可以方便的驅(qū)動(dòng)

4、兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。控制芯片的驅(qū)動(dòng)使能端就可以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度。L298芯片采用3V(VSS)與5V(VS)直流供電，ENA和ENB分別產(chǎn)生PWM1和PWM2兩路PWM波輸出，IN1-IN4分別用PC8-PC11實(shí)現(xiàn)IO輸出控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通過(guò)電機(jī)A和B的不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止3種狀態(tài)，每個(gè)電機(jī)由一對(duì)IO口進(jìn)行控制。下圖是IO端口狀態(tài)與電機(jī)制動(dòng)對(duì)照表。I/O端口狀態(tài)與電機(jī)制動(dòng)對(duì)照表3.1.4 電源模塊電源分配電路中，所用的電池是兩節(jié)3.7V的干電池，用來(lái)給STM32開發(fā)板供電，紅外傳感器檢測(cè)電路采用5V，電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用3.3V和5V供電。3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)