基于STM32的小车控制_毕业设计论文

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《2024年基于STM32的智能小车研究》范文

《2024年基于STM32的智能小车研究》范文

《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的进步和智能化设备的广泛应用,智能小车已成为人们生活中不可或缺的一部分。

基于STM32的智能小车凭借其卓越的硬件性能、高效的运算速度以及灵活的扩展能力,在各种应用场景中展现出强大的优势。

本文旨在探讨基于STM32的智能小车的设计原理、技术特点及其在多个领域的应用。

二、STM32简介STM32系列微控制器由意法半导体公司生产,广泛应用于嵌入式系统中。

该微控制器具备高性价比、高性能以及丰富的资源优势,成为众多研发人员首选的硬件平台。

基于STM32的智能小车,通过搭载传感器、执行器等设备,实现智能化的导航、避障等功能。

三、智能小车设计原理1. 硬件设计:智能小车的硬件设计主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块(如超声波传感器、红外传感器等)、执行器等部分。

这些硬件设备通过STM32微控制器的控制,实现小车的智能化运行。

2. 软件设计:智能小车的软件设计主要基于嵌入式操作系统或实时操作系统,实现对硬件设备的控制以及任务调度等功能。

软件设计应具备高效、稳定、可扩展的特点,以满足不同应用场景的需求。

四、技术特点1. 智能化:基于STM32的智能小车可实现自动导航、避障等功能,具备高度自主化特性。

2. 高效性:STM32微控制器的高性能和高效的运算速度,使智能小车能够快速响应环境变化,实现实时控制。

3. 灵活性:智能小车具备丰富的接口资源,可方便地扩展其他功能模块,如摄像头、通信模块等,以满足不同应用场景的需求。

4. 稳定性:智能小车的软件设计采用嵌入式或实时操作系统,具备较高的稳定性和可靠性,确保小车在复杂环境中能够稳定运行。

五、应用领域1. 物流配送:基于STM32的智能小车可应用于物流配送领域,实现自动化货物运输,提高物流效率。

2. 巡检工作:智能小车可应用于工厂、仓库等场所的巡检工作,提高工作效率和安全性。

3. 自动驾驶:在自动驾驶领域,智能小车可实现自动驾驶功能,提高交通安全性和道路利用率。

基于STM32的两轮自平衡小车控制系统设计

基于STM32的两轮自平衡小车控制系统设计

基于STM32的两轮自平衡小车控制系统设计本文主要对两轮自平衡小车的姿态检测算法、PID控制算法两方面进行展开研究。

用加速度传感器和陀螺仪传感器融合而成的姿态传感系统与互补滤波器组合得到自平衡小车准确而稳定的姿态信息,然后PID调节器则利用这些姿态信息输出电机控制信号,控制电机的转动,从而使小车得以平衡。

标签:STM32;自平衡小车;控制系统;控制算法1 研究意义应用意义:两轮平衡车是一种新型的交通工具,它与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同,而是采用两轮并排固定的方式,就像一种两轮平行的机器人一样。

两轮自平衡控制系统是一种两轮左右平行布置的,像传统的倒立摆一样,本身是一个自然不稳定体,必须施加强有力的控制手段才能使之稳定。

两轮平衡车具有运动灵活、智能控制、操作简单、节省能源、绿色环保、转弯半径为0等优点。

因此它适用于在狭小空间内运行,能够在大型购物中心、国际性会议或展览场所、体育场馆、办公大楼、大型公园及广场、生态旅游风景区、城市中的生活住宅小区等各种室内或室外场合中作为人们的中、短距离代步工具。

具有很大的市场和应用前景。

理论研究意义:车体状态运算主要是将各传感器测量的数据加以融合得出车体倾斜角度值、倾斜角速度值以及行车速度等。

平衡控制运算根据车体状态数据,计算保持平衡需要的行车速度和加速度,或者转弯所需要的左右电机速度变化值,向电机控制驱动模块发送控制指令。

运算模块相当于两轮自平衡电动车的大脑,它主要负责的工作是:控制电机的起停,向控制模块发出加速、减速、电机正反转和制动等速度控制信号,接收电机Hall信号进行车速度计算,并通过RS 一232串口向PC发送车速数据以供存储和分析。

另外,还负责接收车体平衡姿态数据,进行自平衡运算。

现有的自平衡车结构种类繁多,但车体都归根于由三层的基本结构组成,从上到下依次是电池层、主控层、电机驱动层。

电池层用于放置给整个系统供电的6V锂电池,主控层由主控芯片系统和传感器模块组成,电机驱动层接受单片机信号,并控制电机。

《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文

《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文

《基于STM32智能小车的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能小车在物流、安防、救援等领域的应用越来越广泛。

本文将详细介绍基于STM32的智能小车的设计与实现过程,包括硬件设计、软件设计、系统调试及实际运行效果等方面。

二、硬件设计1. 核心控制器本智能小车采用STM32F4系列微控制器作为核心控制器,其具有高性能、低功耗的特点,满足小车在运动控制、传感器数据处理等方面的需求。

2. 电机驱动智能小车的驱动部分采用电机和电机驱动器。

通过PWM (脉冲宽度调制)控制电机转速,实现对小车的运动控制。

此外,为了保证小车的运动稳定性和动力性,采用差速转向的方式。

3. 传感器模块传感器模块包括红外避障传感器、超声波测距传感器等。

红外避障传感器用于检测小车前方障碍物,实现自动避障功能;超声波测距传感器用于测量小车与前方障碍物的距离,为小车的速度和方向调整提供依据。

三、软件设计1. 操作系统及开发环境本智能小车采用基于STM32的嵌入式操作系统,开发环境为Keil uVision等软件工具。

这些工具能够为开发人员提供丰富的调试、测试等功能。

2. 软件设计流程软件设计包括初始化、数据采集、运动控制等部分。

初始化阶段包括对微控制器及各模块的配置;数据采集部分包括传感器数据的读取和解析;运动控制部分根据传感器数据调整小车的速度和方向,实现智能导航和避障功能。

四、系统调试与实现1. 系统调试系统调试包括硬件调试和软件调试两部分。

硬件调试主要检查电路连接是否正确,各模块是否工作正常;软件调试主要检查程序逻辑是否正确,各功能是否实现。

2. 实际运行效果经过系统调试后,智能小车能够在各种环境下自主导航和避障。

在平地、坡道等不同路况下,小车能够稳定运行,并自动调整速度和方向以适应不同环境。

此外,小车还具有较高的避障能力,能够快速识别并避开障碍物。

五、结论本文详细介绍了基于STM32的智能小车的设计与实现过程。

通过合理的硬件设计和软件设计,实现了智能小车的自主导航和避障功能。

基于STM32智能车设计与实现_毕业设计论文 精品

基于STM32智能车设计与实现_毕业设计论文 精品

浙江万里学院本科毕业设计(论文)论文题目基于STM32智能车的设计与实现(英文) Design and Implementation of Smart CarBased on STM32所在学院电子信息学院专业班级电子093班完成日期2013 年05 月06 日摘要智能车是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了微处理器、现代传感器、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。

本论文提出了一种基于STM32嵌入式微处理器的智能车的设计。

系统分为两部分:车载主机系统和手持主机系统。

车载主机系统主要以履带式车轮为其机械平台,结合主控电路、超声波避障、无线通信、语音播报、GPS数据采集、碰撞保护功能,完成车载主体功能。

手持主机系统主要包括无线通信、数据显示模块、体感操控,它主要负责控制智能车的运行姿态,实时车载数据的采集。

整个方案的控制器核心为意法半导体公司的STM32F103VCT6处理器,利用其高速的数据处理能力和丰富的集成外设接口资源,充分发挥智能车的性能,也有利于智能车的程序设计和功能扩展。

论文首先介绍了智能车领域的国内外研究现状,然后介绍智能车控制系统总体设计框架和整个开发流程,再是介绍了智能车系统硬件电路设计和软件设计流程和思想,最后介绍智能车系统的制作与调试以及对本次毕业设计总结。

关键词:STM32F103; GPS定位; 智能控制; uCOS-ii实时操作系统;AbstractThe smart car is a set of situational awareness, planning and decision-making, multi-level driver assistance functions in an integrated system,It is a typical high-tech complex of focusing on the use of a microprocessor, modern sensors, information fusion, communications, artificial intelligence and automatic control technology. This paper presents a design of smart car based on embedded microprocessor of STM32. The entire system is divided into two parts: Car host system and Handheld host system. The car host system is major to crawler wheels for its mechanical platform to Complete main function of Vehicle module Combine with The main control circuit module ultrasonic obstacle avoidance, voice broadcast, GPS data collection. Handheld host system mainly includes data of receiver module, data of show module, control of intelligent vehicle module and additional entertainment audio and video module. Handheld host system is mainly responsible for running posture control the smart car, real-time data acquisition of vehicle and handheld entertainment of audio and video. The main controller core is STMicroelectronics’ processor of STM32,Its high-speed data processing capabilities and a wealth of integrated peripherals interface resources, give full play to the performance of the smart car smart car, but also conducive programming and extensions.The paper introduces the field of smart car’s status of research and the control system design framework and the entire development process of smart car, Then it introduces hardware design of the smart car’s system and design processes and ideas of software. Finally, the production of the smart car system and debugging, as well as the Summary of graduation Design.Key Words:STM32F103;GPS positioning;Intelligent Control;Real-time operating system目录1 绪论 (1)1.1课题国内外研究现状 (1)1.1.1 智能车系统国内研究现状 (1)1.1.2 智能车系统国外研究现状 (2)1.3本文研究内容 (3)1.3.1 内容分析 (3)1.3.2 开发流程 (3)2 系统总体设计 (5)2.1系统对象描述 (5)2.2总体方案设计 (5)2.3车载主机硬件设计 (7)2.3.1 车载主机功能需求描述 (7)2.3.2 车载主机硬件设计方案 (7)2.3.3 手持主机功能需求描述 (8)2.3.4 手持主机硬件设计方案 (8)2.4系统软件设计 (8)2.4.1 软件设计思想 (8)2.4.2 软件设计流程 (9)2.5系统方案可行性分析 (9)3 主机硬件设计与实现 (10)3.1微处理器系统 (10)3.1.1 最小系统电路 (10)3.2电源系统设计 (12)3.3NRF24L01无线模块设计与实现 (13)3.3.1 NRF24L01无线模块电路 (13)3.3.2 NRF24L01无线模块应用电路 (14)3.4GPS定位模块设计与实现 (14)3.4.1 主控电路 (14)3.4.2 模块电源电路 (15)3.5超声波自主避障模块设计与实现 (16)3.5.1 超声波发射电路 (16)3.5.2 超声波接收电路 (16)3.6语音播报模块设计与实现 (17)3.6.1语音播报的设计原理 (17)3.6.2语音播报实现电路 (17)3.7液晶触摸屏模块设计与实现 (18)3.7.1液晶触摸屏模块原理 (18)3.7.2液晶触摸屏硬件实现 (18)3.8陀螺仪模块设计与实现 (20)3.8.1陀螺仪体感操作设计 (20)3.8.2陀螺仪体感操作硬件实现 (20)3.9碰撞保护模块设计与实现 (21)3.9.1碰撞保护模块实现原理 (21)3.9.2碰撞保护模块硬件实现 (21)4 系统软件设计 (22)4.1系统软件设计 (22)4.1.1 总体程序设计 (22)4.1.2 超声波自主避障处理程序 (23)4.1.3 GPS信息处理程序 (24)4.1.4 NRF24L01无线模块程序设计 (25)4.1.5 陀螺仪体感程序设计 (25)4.1.6 液晶触摸程序设计 (26)5 制作和调试 (28)5.1电源系统调试 (28)5.2液晶触摸屏显示调试 (28)5.3GPS信息数据采集调试 (29)6总结与提高 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 系统实物图 (34)附录2 毕业设计作品说明书 (35)1 绪论1.1 课题国内外研究现状1.1.1智能车系统国内研究现状我国开展智能车辆技术领域的研究起步较晚,起始于20世纪80年代。

《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文

《2024年基于STM32智能小车的设计与实现》范文

《基于STM32智能小车的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能小车作为一种集成了传感器、控制算法和执行机构的智能移动平台,在物流、安防、救援等领域得到了广泛的应用。

本文将详细介绍基于STM32微控制器的智能小车的设计与实现过程。

二、系统概述本智能小车系统以STM32微控制器为核心,通过集成电机驱动、传感器(如红外传感器、超声波传感器等)、通信模块等,实现小车的自主导航、避障、远程控制等功能。

系统具有体积小、重量轻、成本低、性能稳定等特点。

三、硬件设计1. 微控制器选择本系统选用STM32系列微控制器,该系列微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,能够满足智能小车的控制需求。

2. 电机驱动设计电机驱动采用H桥电路,通过PWM信号控制电机的转速和方向。

同时,为了保护电机和电路,还设计了过流、过压等保护电路。

3. 传感器模块设计传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等,用于实现小车的自主导航和避障功能。

传感器通过I2C或SPI接口与微控制器进行通信,实时传输数据。

4. 通信模块设计通信模块采用蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术,实现小车的远程控制和数据传输功能。

通信模块与微控制器通过串口进行通信。

四、软件设计1. 开发环境搭建软件设计采用Keil uVision等集成开发环境,进行代码的编写、编译和调试。

同时,为了方便程序的烧写和调试,还使用了STM32的调试器。

2. 程序设计流程程序设计主要包括主程序、电机控制程序、传感器数据处理程序和通信程序等。

主程序负责整个系统的协调和控制,电机控制程序根据传感器数据和遥控指令控制电机的转速和方向,传感器数据处理程序负责处理传感器的数据并输出控制指令,通信程序负责与上位机进行数据传输和指令交互。

五、系统实现与测试1. 系统实现根据硬件设计和软件设计,将各部分模块进行组装和调试,完成智能小车的制作。

在制作过程中,需要注意各部分模块的连接和固定,确保系统的稳定性和可靠性。

基于 stm32 单片机的智能小车控制

基于 stm32 单片机的智能小车控制

基于 stm32 单片机的智能小车控制摘要:进入21世纪以来,智能化已成为时下最热门的课题。

智能小车在日常生活、交通、军事等领域中发挥了独有作用,不仅断提高了人们的生活品质,而且还能够提升人们的服务效率、工作效率,成为了智能化研究的热门课题。

利用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台,以stm32单片机作为控制核心,对智能小车控制进行详细研究。

关键词:stm32单片机;智能小车;控制引言本文所设计的基于STM32F103的无线智能小车控制系统,其中以STM32F103单片机为控制核心,小车辅助避障模块为E18-D80NK光电传感器,使用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台,并将红外发射管、红外接收管和LM339电压比较器进行组合作为智能小车巡航传感器。

该小车在前进时能够检测一定范围内的障碍物距离,实现智能小车巡航、防摔等功能。

并且智能小车上安装GPS定位模块和无线模块,能够控制智能小车能够避开障碍自由行走。

GPS模块用于智能小车定位,无线模块能够使智能小车通过无线通信连接,与PC无线通信连接,将智能小车定位信息及障碍物距离信息显示到PC上,从而通过PC端控制智能小车的行走。

另外,为了驱动智能小车行走,并测量左右轮转速,直流电机驱动分别采用了TB6612FNG电机驱动模块和槽型光耦传感器、测速码盘,在PWM脉宽改变电机转速上,通过PID控制器实现小车调速功能。

一、基于STM32单片机的智能小车的硬件设计1.1主控芯片设计为了满足大多数嵌入式系统控制要求,采用STM32F103单机片,其性能优越且性价比较高。

1.2传感器设计避障系统传感器采用成本低、距盲区小及灵敏度高的HC-SR04超声波测距模块,该模块具有更好的抗干扰能力、可非接触测量0.02~4m的障碍物距离;巡航传感器选用模块价格便宜、体积较小的红外传感器,但该传感器多在没有强光的环境中使用,抗干扰能力较差,可控制小车巡航,防止摔倒;测速模块采用槽型光耦传感器和测速光电码盘组成测速系统,模块采用施密特触发器抖动触发脉冲,只要有非透明物体阻挡模块光电射槽,就可以触发模块输出5VTTL电压,触发脉冲稳定。

基于stm32的循迹小车设计-毕业论文

基于stm32的循迹小车设计-毕业论文

基于STM32的循迹小车设计-毕业论文摘要本文介绍了基于STM32的循迹小车设计。

首先,对循迹小车的背景和意义进行了阐述,并分析了目前市场上常见的循迹小车的设计方案和存在的问题。

接着,详细介绍了本文的设计思路和具体实现方法,包括硬件设计和软件编程。

最后,对设计进行了测试和验证,并对测试结果进行了分析和总结。

实验结果表明,本文设计的循迹小车具有良好的循迹性能和稳定性,可以广泛应用于工业生产、物流配送等领域。

引言随着科技的不断进步和社会的发展,智能机器人被广泛应用于各个领域。

循迹小车作为智能机器人的一种,具有自主移动、感知环境等功能,受到了越来越多的关注。

循迹小车是一种可以根据指定的路径进行移动的智能机器人。

它能够利用传感器和控制算法,实现沿着特定轨迹行驶的功能。

循迹小车在工业生产、物流配送、仓储管理等领域具有广阔的应用前景。

目前市场上常见的循迹小车设计方案存在一些问题,如循迹精度不高、稳定性差、成本较高等。

因此,设计一种基于STM32的循迹小车成为了当今研究的热点之一。

本文旨在设计一种基于STM32的循迹小车,以提高循迹精度、增强稳定性、降低成本。

通过对循迹小车相关技术的研究和实验验证,可以为循迹小车的进一步发展和应用提供参考。

设计思路本文设计的基于STM32的循迹小车主要包括硬件设计和软件编程两个部分。

硬件设计硬件设计部分主要包括传感器选型、电路设计和机械结构设计。

首先,为了实现循迹功能,选择了红外线传感器作为循迹小车的感知模块。

红外线传感器具有反射率高、响应快的特点,适合用于循迹小车的设计。

其次,根据传感器的特性和需求,设计了传感器与电路之间的连接方式。

通过合理布置电路板和传感器,可以有效提高循迹小车的循迹精度和稳定性。

最后,设计了循迹小车的机械结构。

机械结构应具有稳固性、灵活性和可拓展性,以适应不同场景的应用需求。

软件编程软件编程部分主要包括传感器数据处理、控制算法设计和系统化编程。

首先,通过学习和理解红外线传感器的工作原理,编写了传感器数据采集和处理的程序。

《2024年基于STM32的智能小车研究》范文

《2024年基于STM32的智能小车研究》范文

《基于STM32的智能小车研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车在各个领域的应用越来越广泛,如物流、军事、救援等。

STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的优点被广泛应用于各种智能设备的控制系统中。

本文旨在探讨基于STM32的智能小车的研究,从小车的系统架构、硬件设计、软件编程到测试分析等方面进行详细的阐述。

二、系统架构设计智能小车的系统架构主要包含四大模块:控制模块、驱动模块、传感器模块和通信模块。

控制模块采用STM32微控制器,负责整个系统的控制与协调;驱动模块负责驱动小车的电机,实现小车的运动;传感器模块包括超声波测距传感器、红外线避障传感器等,用于获取环境信息;通信模块负责小车与外界的通信,实现远程控制或数据传输。

三、硬件设计1. 微控制器选型及电路设计本文选用STM32F103C8T6微控制器,其具有高性能、低功耗的特点,适合于智能小车的控制系统。

电路设计包括电源电路、时钟电路、复位电路等,保证微控制器的稳定工作。

2. 电机驱动设计电机驱动采用H桥电路,通过PWM信号控制电机的转速和方向。

同时,为了保护电机和电路,还设计了过流、过压、欠压等保护电路。

3. 传感器选型及接口设计传感器包括超声波测距传感器、红外线避障传感器等,通过I2C或SPI接口与微控制器进行通信,实现环境信息的获取。

四、软件编程1. 编程环境及开发工具采用Keil uVision5作为开发工具,编写C语言程序,实现小车的控制功能。

2. 程序设计及算法实现程序设计包括初始化程序、主程序、中断服务等。

其中,主程序采用循环扫描的方式,不断读取传感器的数据,根据数据做出相应的决策。

算法实现包括路径规划算法、避障算法等,保证小车在复杂环境中的稳定运行。

五、测试分析1. 测试环境及方法在室内外不同环境下进行测试,包括平坦路面、坡路、弯道等。

通过手动遥控和自动巡航两种方式进行测试。

2. 测试结果及分析测试结果表明,基于STM32的智能小车在各种环境下都能稳定运行,实现了远程控制、路径规划、避障等功能。

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3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见摘要对于小车的控制,即是对于电机的控制。

电机作为机电能量转换装置,其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中,所以怎么更好的对电机进行控制就显得尤为重要。

基于Cortex- M3内核的STM32F10x系列芯片是新型的32位嵌入式微处理器,其性能优良,移植性好,提高了对直流电机的控制效率,并对控制系统进行模块化设计,有利于智能小车的功能扩展和升级。

本论文主要分析了基于STM32F103的小车控制系统的设计过程。

此系统主要包括STM32F103控制器、液晶显示电路、键盘控制电路、电机驱动电路、红外探测电路、触角检测电路等。

以STM32F103主控芯片及其外围扩展电路实现系统整体功能;小车基本运动模式的选择及速度调节用按键开关式的键盘输入实现;同时液晶模块实时显示小车运动参数;用红外探测电路实现小车循迹功能;用触角传感检测模块实现小车简单避障功能。

在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、LCD显示功能及小车简单循迹和避障功能的软件设计方案,并在STM32集成开发环境IAR EWARM 5.3下编写了控制程序。

关键词:PWM,STM32F103,电机,传感器ABSTRACTThe controlling to the car is the controlling to the motor. As a mechanical and electrical energy conversion devices, motor applied in every field of national economy and people's daily life, therefore, Cortex-M3 kernel is the new 32-bit embedded MCU, which of control system is expansion and upgrades.This paper mainly analyzes the design process of the ca r’s control system ,which uses the STM32F103 as a master chip. This system primarily contains the STM32F103 controller, LCD circuit, the control circuit of keyboard, the circuit of motor-driven, the infrared detection circuit, the circuit of tentacles sensor etc. In this design, the whole system is controlled by the chip STM32F103 and its peripheral extended circuit; the basic mod el’s selection and speed accommodation can realize by the input of keyboard; at the moment , LCD module display the car’s moving parameters real-timely; the infrared detection realize car’s tracing function; tentacles sensor module complete the car’s simpl e obstacle-avoidance function. Based on Hardware design, the paper puts forward a software design scheme to realize the motor controlling, LCD display function , t he car’s simple trace and obstacle avoidance function. Then the control code is written on IAR EWARM 5.3 which is an IDE of STM32F103.KEY WORDS: PWM, STM32F103, motor, sensor目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 STM32芯片介绍 (2)1.1.1STM32处理器的分类 (2)1.1.2 STM32处理器的内部结构及特点 (3)1.1.3 TIMx定时器介绍 (4)1.2 小车及其驱动器介绍 (6)1.2.1 小车结构及功能简介 (6)1.2.2 电机驱动电路简介 (7)第2章小车控制系统硬件设计 (9)2.1 系统功能实现及需求分析 (9)2.2 主要电路设计 (10)2.2.1 STM32F103及外围电路设计 (10)2.2.2 电源电路设计 (12)2.2.3 电机驱动电路设计 (12)2.2.4 液晶显示电路设计 (13)2.2.5 键盘扩展电路设计 (14)2.2.6 触角探测电路设计 (15)2.2.7 红外探测电路设计 (15)第3章小车控制系统软件设计 (17)3.1 IAR开发环境介绍 (17)3.2 程序设计思路及部分模块程序 (18)3.2.1 程序设计思路 (18)3.2.2 按键子程序 (19)3.2.3 循迹子程序 (21)3.2.4 自由行走子程序 (22)3.2.5 LCD显示子程序 (23)第4章结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)前言随着计算机、微电子、信息技术的快速发展,智能化技术的开发速度越来越快,程度越来越高,广泛应用于海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。

智能电动小车系统以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科,主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成,被应用于隧道探测、机器人、考古、娱乐等许多方面。

因此,对智能小车的研究具有重要的实际意义。

嵌入式技术依靠其体积小、成本低、功能强等特点,适应了智能化发展的最新要求。

单片机作为控制系统的微处理器,在数据处理和代码存储等方面都已经无法满足系统的要求,ARM微处理器资源丰富,具有良好的通用性。

Cortex-M3是ARM公司最新推出的第一款基于ARMv7体系的处理器内核。

它主要针对MCU领域,在存储系统、中断系统、调试接口等方面做了较大的改进,有别于过去的ARM7处理器;Cortex-M3具有高性能、低功耗、极低成本、稳定等诸多优点,非常适合汽车电子、工业控制系统、医疗器械、玩具等领域。

基于Cortex-M3内核的STM32系列处理器于2007年由ST公司率先推出,它集先进Cortex-M3内核结构、出众创新的外设、良好的功耗和低成本于一体,极大的满足自动控制系统设计要求。

作为先进的32位通用微控制器的领跑者,STM32以其出众的性能、丰富且灵活的外设、很高的性价比以及令人意外的功耗水准,使其自面世以来得到众多设计者的青睐,众多行业领导者纷纷选用STM32作为新一代产品的平台。

因此将STM32F103应用于智能小车的控制系统是一种较好的选择。

基于此,本文提出了一个比较合理的智能小车系统设计方案。

整个小车系统以STM32F103芯片为控制核心,附以外围电路,利用红外探测器、触角传感器采集外界信息和检测障碍物;充分利用STM32F103的串口、并口资源和高速的运算、处理能力,来实现小车自动识别路线按迹行走、躲避障碍物,并且通过LCD显示器实时显示小车运动参数;配置STM32F103通用定时器为PWM输出模式产生PWM 波,通过步进调节PWM波占空比参数控制电机的转速;设计简便的按键式键盘输入来切换小车运行模式,以及调节小车速度。

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