基于stm32的多功能小车

1、基于stm32的多功能小车 摘 要 STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。本次多功能小车采用stm32f103为主控芯片，用多个模块组合的形式组合来实现功能，本次设计的主要目的是学如何使用stm32，例如IO输入输出模式，时钟的配置，定时器的使用，串口，adc,spi，等等，小车实现了循迹功能，蓝牙，红外遥控，以及无线摇杆控制。关键词：stm32，蓝牙，无线摇杆，循迹，目录一设计任务与要求.1二单元电路设计.2 1循迹模块3 2驱动模块3 3稳压模块4 4蓝牙模块4 5红外接收模块5 6摇杆摇控器原理图6三测试结果8四各模块程序.

2、8五收获与心得.34一设计任务与要求 1寻迹功能(可以稳定的寻单黑线运行,不冲出赛道) 2 红外遥控功能(用一个红外遥控器可以控制小车,并且支持遥控器连续按下来控制小车左右转,前进,后退) 3蓝牙遥控功能(通过一个蓝牙模块充当从机,手机蓝牙充当主机,) 4基于NRF2401的遥控控制功能 二单元电路设计1循迹模块 光电循线由红外对管组成,通过检测接收到的反射光强判断黑白线从而,达到循迹的功能.本次采用的4路循迹.2驱动模块 电机驱动采用L298N,一片L298N可以驱动两个电机,内部包含4通道逻辑驱动电路,L298N的逻辑驱动L298N的逻辑功能:循迹模块电路图3稳压模块 该模块可以提供+5v

3、,+7.8的电压.4蓝牙模块 5红外接收5摇杆遥控器原理三测试结果1实现了红外遥控的选择模式功能:1键：红外遥控功能，前进，后退，左转，右转功能良好，并且支持遥控连续按2键：循迹模式，能够循迹简单的赛道，速度可调，但弯度太大时，循迹效果不好，速度需要多次调试。3键：蓝牙模式，能通过手机控制小车的动作，控制距离比蓝牙远，并且无死角，蓝牙控制稳定。4无线遥控模式，通过自制的遥控，控制小车，左摇杆控制小车方向，右摇杆控制小车速度，方向控制效果比较好，但是由于电机限制，控制速度的效果不是非常明显，但基本上实现的速度的控制。四各模块的程序1红外遥控if(text_falg=1) LED0=!LED0;k

4、ey=Remote_Scan(); switch(key)case 0: /str=ERROR; break; case 162: EN1=0; EN2=0; break; /power case 168: EN1=1; / EN2=1; PB7=0; PB8=0; TIM2-CCR3=800; TIM2-CCR4=800; delay_ms(50); EN1=0; EN2=0; break; case 98: EN1=1;/ EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=100; TIM2-CCR4=100; delay_ms(50); EN1=0; EN2=0; break

5、; case 194: EN1=1; /zou EN2=0; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=100; delay_ms(50); EN1=0; break; /str=UP;case 34: EN1=0; /you EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR4=100; delay_ms(50); EN2=0;break; 2红外接收#include remote.h#include delay.h#include usart.h/红外遥控初始化/设置IO以及定时器4的输入捕获void Remote_Init(void) GPIO_InitTypeDef GP

6、IO_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); /使能PORTB时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);/TIM5 时钟使能 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_P

7、in_1; /PA1 输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; /上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);/初始化GPIOA1 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000; /设定计数器自动重装值 最大10ms溢出 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72

8、-1); /预分频器,1M的计数频率,1us加1. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; /设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; /TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); /根据指定的参数初始化TIMx TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; / 选择输入端 IC2映射

9、到TI5上 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;/上升沿捕获 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; /配置输入分频,不分频 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x03;/IC4F=0011 配置输入滤波器 8个定时器时钟周期滤波 TIM_ICInit(TIM5, &TIM_ICIni

10、tStructure);/初始化定时器输入捕获通道 TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); /使能定时器5 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn; /TIM5中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; /先占优先级0级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; /从优先级3级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /IRQ通道被使能NVIC_In

11、it(&NVIC_InitStructure); /根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器 TIM_ITConfig( TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2,ENABLE);/允许更新中断 ,允许CC2IE捕获中断 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); /使能PB,PE端口时钟/ GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); GPIO_InitStructure.

12、GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;/LED0-PB.5 端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /根据设定参数初始化GPIOB.5 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0); /PB.5 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /LE

13、D1-PE.5 端口配置, 推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); /PE.5 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6); /PE.5 输出高 GPIO_InitStructur

14、e.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHzGPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHzGPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8); GPIO_InitStru

15、cture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0GP

16、IO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度为50MHz/GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7); /PB.5 输出高GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;

17、/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0 /遥控器接收状态/7:收到了引导码标志/6:得到了一个按键的所有信息/5:保留/4:标记上升沿是否已经被捕获 /3:0:溢出计时器u8 RmtSta=0; u16 Dval;/下降沿时计数器的值u32 RmtRec=0;/红外接收到的数据 u8 RmtCnt=0;/按键按下的次数 /定时器5中断服务程序 void TIM5_IRQHandler(void) if(TI

18、M_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)!=RESET)if(RmtSta&0x80)/上次有数据被接收到了RmtSta&=0X10;/取消上升沿已经被捕获标记if(RmtSta&0X0F)=0X00)RmtSta|=16;/标记已经完成一次按键的键值信息采集if(RmtSta&0X0F)14)RmtSta+;elseRmtSta&=(1300&Dval800)/560为标准值,560usRmtRec1400&Dval1800)/1680为标准值,1680usRmtRec2200&Dval4200&Dval4700)/4500为标准值4.5msRmtSta|=17;/

19、标记成功接收到了引导码RmtCnt=0;/清除按键次数计数器 RmtSta&=(14); TIM_ClearFlag(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2); /处理红外键盘/返回值:/ 0,没有任何按键按下/其他,按下的按键键值.u8 Remote_Scan(void) u8 sta=0; u8 t1,t2; if(RmtSta&(124;/得到地址码 t2=(RmtRec16)&0xff;/得到地址反码 if(t1=(u8)t2)&t1=REMOTE_ID)/检验遥控识别码(ID)及地址 t1=RmtRec8; t2=RmtRec; if(t1=(u8)t2)sta=

20、t1;/键值正确 if(sta=0)|(RmtSta&0X80)=0)/按键数据错误/遥控已经没有按下了 RmtSta&=(1CCR3=300; delay_us(100); / TIM2-CCR4=200; if( b=0&c!=0&(a!=0|b!=0) ) EN1=1;/前进 EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=450; TIM2-CCR4=350; delay_us(100); if( c=0&d!=0&(a!=0|b!=0) ) EN1=1;/前进 EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=350; TIM2-CCR4=450; dela

21、y_us(100); if(d=0&c!=0&(a!=0|b!=0) EN1=0;/前进 EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=250; TIM2-CCR4=350;delay_us(100); if(a!=0&b!=0&c!=0&d!=0) EN1=1;/前进 EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=350; TIM2-CCR4=350; delay_us(100); 4蓝牙串口判断if( text_falg=3) LED0=0; /if(USART_RX_STA&0x8000)=0)/ LED1=0; switch(USART_RX_BUF0)

22、 case A:LED0=1; EN1=1; EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=100; TIM2-CCR4=100; break; case B: EN1=1; /you EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=100; TIM2-CCR4=400; break; case C: EN1=1; /zou EN2=1; PB7=1; PB8=1; TIM2-CCR3=400; TIM2-CCR4=100; break; case D: EN1=1; /后退 EN2=1; PB7=0; PB8=0; TIM2-CCR3=800; TIM2-CCR

23、4=800; break; case S: EN1=0; EN2=0; break; USART_RX_STA=0;/ 5蓝牙串口初始化#include sys.h#include usart.h /如果使用ucos,则包括下面的头文件即可.#if SYSTEM_SUPPORT_UCOS#include includes.h/ucos 使用 #endif#if 1#pragma import(_use_no_semihosting) /标准库需要的支持函数 struct _FILE int handle; ; FILE _stdout; /定义_sys_exit()以避免使用半主机模式 _sy

24、s_exit(int x) x = x; /重定义fputc函数 int fputc(int ch, FILE *f) while(USART1-SR&0X40)=0);/循环发送,直到发送完毕 USART1-DR = (u8) ch; return ch;#endif /*使用microLib的方法*/ /* int fputc(int ch, FILE *f)USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) = RESET) return ch;int GetKey

25、(void) while (!(USART1-SR & USART_FLAG_RXNE); return (int)(USART1-DR & 0x1FF);*/ /串口1中断服务程序/注意,读取USARTx-SR能避免莫名其妙的错误 u8 USART_RX_BUFUSART_REC_LEN; /接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节./接收状态/bit15，接收完成标志/bit14，接收到0x0d/bit130，接收到的有效字节数目u16 USART_RX_STA=0; /接收状态标记 /初始化IO 串口1 /bound:波特率void uart_init(u32 bound) /GP

26、IO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);/使能USART1，GPIOA时钟 USART_DeInit(USART1); /复位串口1 /USART1_TX PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; /P

27、A.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /初始化PA9 /USART1_RX PA.10 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;/浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_In

28、itStructure); /初始化PA10 /Usart1 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;/抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;/子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;/IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/根据指定的参

29、数初始化VIC寄存器 /USART 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;/一般设置为9600;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;/字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;/一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;/无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFl

30、owControl = USART_HardwareFlowControl_None;/无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;/收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); /初始化串口 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);/开启中断 USART_Cmd(USART1, ENABLE); /使能串口 #if EN_USART1_RX /如果使能了接收void USART1_IRQHandl

31、er(void) /串口1中断服务程序u8 Res;#ifdef OS_TICKS_PER_SEC /如果时钟节拍数定义了,说明要使用ucosII了.OSIntEnter(); #endifif(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) /接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)Res =USART_ReceiveData(USART1);/(USART1-DR);/读取接收到的数据if(USART_RX_STA&0x8000)=0)/接收未完成if(USART_RX_STA&0x4000)/接收到了0x0dif(Res!

32、=0x0a)USART_RX_STA=0;/接收错误,重新开始else USART_RX_STA|=0x8000;/接收完成了 else /还没收到0X0Dif(Res=0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;elseUSART_RX_BUFUSART_RX_STA&0X3FFF=Res ;USART_RX_STA+;if(USART_RX_STA(USART_REC_LEN-1)USART_RX_STA=0;/接收数据错误,重新开始接收 #ifdef OS_TICKS_PER_SEC /如果时钟节拍数定义了,说明要使用ucosII了.OSIntExit(); #endif #en

33、dif6遥控(2401)接收程序#include 24l01.h#include delay.h/#include spi.h/#include stm32f10x.h/#include stm32f10x_spi.h const u8 TX_ADDRESSTX_ADR_WIDTH=0x34,0x43,0x10,0x10,0x01; /发送地址const u8 RX_ADDRESSRX_ADR_WIDTH=0x34,0x43,0x10,0x10,0x01; /发送地址/初始化24L01的IO口void NRF24L01_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_Init

34、Structure;SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; /推挽输出

35、GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; /推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4

36、);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU ; /上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;/LED0-PB.5 端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /推挽输出 GPIO_

37、InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /根据设定参数初始化GPIOB.5 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0); /PB.5 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOB,GP

38、IO_Pin_5); /PE.5 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHz GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6); /PE.5 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为

39、50MHzGPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; /LED1-PE.5 端口配置, 推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /推挽输出 ，IO口速度为50MHzGPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_

40、Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;/PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; /PA0设置成输入，默认下拉 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /IO口速度为50MHz/GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7); /PB.5 输出高GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOA.0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO