智能小车作为嵌入式系统的经典项目,不仅能够锻炼初学者的硬件搭建和软件编程能力,还能够激发对自动控制和机器人技术的兴趣。本文将详细介绍如何从零开始搭建一个基于STM32微控制器的智能小车,并提供相应的代码和教程。

一、项目目标

本项目的目标是使用STM32微控制器控制智能小车实现基本的运动控制,包括前进、后退、左转、右转,以及通过传感器实现循迹和避障功能。

二、硬件准备

STM32开发板:作为小车的核心控制器,负责接收传感器信号并控制电机。

电机驱动模块:如L298N,用于驱动直流电机。

直流电机:至少需要两个电机来驱动小车。

红外传感器:用于检测地面上的黑线,实现循迹功能。

超声波传感器:用于检测前方障碍物,实现避障功能。

电源模块:为整个系统提供稳定的电源。

连接线:用于连接各个模块和传感器。

三、硬件搭建

将STM32开发板与电机驱动模块连接,通常使用GPIO引脚控制电机驱动模块的输入。

将直流电机连接到电机驱动模块的输出端。

将红外传感器阵列排布在小车底部,用于检测黑线。

将超声波传感器安装在小车前方,用于检测障碍物。

连接电源模块,并确保所有模块得到稳定的电源供应。

四、软件编程

开发环境搭建:使用Keil uVision或STM32CubeIDE等集成开发环境。

外设初始化:配置GPIO引脚、定时器和中断。

电机控制:编写函数控制电机的启动、停止和转向。

传感器数据处理:读取红外传感器和超声波传感器的数据。

循迹算法实现:根据红外传感器的数据,编写循迹逻辑。

避障算法实现:根据超声波传感器的数据,编写避障逻辑。

五、代码示例

以下是电机控制的简化代码示例:

#include "stm32f1xx_hal.h"

// 定义电机驱动模块的引脚

#define MOTOR_PIN1 GPIO_PIN_0