STM32寻迹小车详细设计

1、STM32寻迹小车详细设计西安邮电大学版本信息版本日期描述作者1.02016-2-XXX详细设计ZXX封面版本信息必须与本页最后版本保持一致。目 录1、概述42、 功能描述43、 详细设计43.1 子模块功能介绍43.1.1 主控模块43.1.2 路面黑线检测模块43.1.3 电机驱动模块43.1.4 电源模块43.2 系统软件设计41、概述 智能车辆作为智能交通系统的关键技术之一，是许多高新技术综合集成的载体。它体现了车辆工程、人工智能、自动控制及计算机技术于一体的综合技术，是未来汽车发展的趋势。 我们组基于STM32F103芯片为控制核心，附以红外传感器采集外界信息的智寻能迹小车，充分利用

2、该芯片的高速运算、处理能力，来实现小车自动识别线路按迹行走。2、 功能描述实现功能1：实现小车能够沿着地面上贴的黑色胶带行走。2：了解红外发射与接收技术，有力体现:智能寻迹功能3：了解直流电机驱动原理，掌握电机驱动技术；拓展功能1：添加前置红外，能进行避障；2：添加超声波测距传感器，可以进行房间地图扫描3：添加蓝牙或Wi-Fi模块，能实现与pc的通信4：添加语音控制等。5：在以后中可以添加摄像头，拍摄视频。3、 详细设计本系统由4个模块组成：主控模块、路面黑线检测模块、电机驱动模块、电源电路设计。系统顶层结构如图所示：直流电机L298N电机驱动 电源模块STM32F103路面黑线检测模块整个电

3、路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图所示。 3.1 子模块功能介绍3.1.1 主控模块 主控模块主要是用于控制电机的运动，黑线的检测。我们采用STM32作为控制器，其性能优良，移植性好，提高了对直流电机的控制效率，并对控制系统进行了模块化设计，有利于智能小车的功能扩展和升级。3.1.2 路面黑线检测模块路面黑线检测模块由多对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的

4、模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。红外传感器原理图3.1.3 电机驱动模块采用双H桥驱动芯片L298。其内部包含4通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。控制芯片的驱动使能端就可以控制驱动电机的速度。L298芯片采用3V(VSS)与5V(VS)直流供电，ENA和ENB分别产生PWM1和PWM2两路PWM波输出，IN1-IN4分别用PC8-PC11实现IO输出控制电机转动方向。电机驱动原理图小车运动状态通过电机A和B的不同方向转动来实现，电机有正转、反转和停止3种状态，每个电机由一对IO口进行控制。下图是IO端口状态与电机制动对照表。I/O端口状态与电机制动对照表3.1.4 电源模块电源分配电路中，所用的电池是两节3.7V的干电池，用来给STM32开发板供电，红外传感器检测电路采用5V，电机驱动采用3.3V和5V供电。3.2 系统软件