基于STM32的智能小车控制系统设计与实现

摘要针对以往智能小车存在自动循迹时失误率高、自动避障时不灵敏、测距精度低、只能在固定的轨迹上行驶等缺点，研制了一种基于STM32单片机的带有蓝牙功能与语音控制功能的小车控制系统。在小车底部的两侧位置等距安装两路红外对管，确保了小车自动循迹的正确率；测试结果表明，超声波模块的避障功能大约在距离障碍物20cm处可以实现，蓝牙模块的通讯距离最远能达到29米，语音模块的控制最大灵敏度距离可达到15厘米，该系统具备了自动循迹、自动避障、蓝牙无线遥控和语音控制的功能。

关键词智能小车；STM32单片机；蓝牙；语音；红外对管；超声波

前言

智能小车是典型的高新技术综合体，它推动了传感器技术、人工智能技术、自动控制技术、无线遥控技术的迅速发展。智能化是现代社会的新产物，在小车上安装相应传感器，无须人为管理就能使小车实现自动循迹、自动避障的功能；此外，越来越多的产品融入了语音控制功能，由人声通过语音模块来控制小车，不仅能给生活带来乐趣，还可以使得小车在紧急或突发情况时迅速改变小车的行驶状态。因此，智能加遥控技术的研究和应用具有重大的意义，研究带语音功能的小车具有广阔的市场价值。

近年来，国内外科研人员对智能小车的研究正热情高昂，日本、德国等工业大国在无线遥控小车的研究技术上占据显著优势，我国对无线遥控小车的研究起步比较晚，与国际先进水平尚有一定的差距，但在相关科研单位的极力支持下，使之得到了迅速的发展。文[1]提出了一种基于ATmega16单片机的智能小车，该小车实现的功能较少，仅仅能实现循迹和避障的功能，并且小车的行驶速度一定，离开设定的轨道后只能直线行驶，当遇到紧急情况时，不能迅速改变行驶状态，基于这些不足，文[2]提出了一种利用ZigBee技术实现无线遥控的方法，该技术采用ISM频段中的2.5G频率，其衍射能力弱，穿墙能力也弱，并且价格相对昂贵，抗干扰能力差，如果采用915M、869M信道则容易受射频干扰；提出了以凌阳SPCE061A单片机为核心的语音控制智能小车，主要通过各种传感器进行控制[3]。

综上所述，语音控制技术的应用具有显著的优势，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。故本设计研究在小车上装上语音模块和蓝牙模块，不仅使小车能实现自动循迹、自动避障的功能，能使小车的行驶状态和速度灵活多变，用户也可根据自身需要进行选择。此外，本设计采用低功耗的32位单片机STM32作为主控芯片，充分的降低了整个系统的功耗，大大提高了本设计的实用性和可靠性。

1 系统总体设计