智能小车系统设计与制作 毕业论文

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1、智能小车系统设计与制作摘要：智能小车采用STM32F103RBT6为主芯片，电机驱动采用高压、大电流双全式驱动器L298芯片，八路循迹反射式光电TCRT5000进行循迹，通过LM358比较电路比较，再进行波形整形，通过触摸屏上的按钮来任意的控制智能小车的方向，用DSl8B20温度传感器采集小车所处环境的温度，小车与上位机之间的通讯采用NRF24L01通讯，电源部分则用双电源供电，运行更可靠。小车可按照预先设定好的轨道进行循迹，遇到障碍物自行躲避，达到无线遥控、自动循迹的功能。关键词：STM32F103RBT6；循迹；NRF24L

2、01无线通信；DS18B20温度传感器;触摸屏智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一定的运行环境中自行的运作，无需人为的操作，便可以完成预期达到的或更高的要求。随着人们物质生活水平的提高，汽车也越来越普及，而交通事故也相应的增加，在人身财产、生命安全方面造成了一定的负面影响。目前，智能车领域的研究已经能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶，这些智能车的设计通常依靠特定的道路标记完成识别，通过推理判断模仿人工驾驶进行操作，大大降低了事故的发生率。碰到障碍物，小车会自动的躲

3、避障碍物，就不会有那么多得交通事故。智能小车是机器人的一个分支，现如今机器人已经不是人类它体现了人类长期以来的一种愿望。目前已在工业领域得到广泛的应用，而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。智能小车的设计结合了最基本的计算机控制技术、单片机技术、传感器技术、智能控制技术、机电一体化技术、无线通信技术及机器人技术，能有效的把大学所学知识进行综合应用。一、系统总体设计本课题要求：设计一款小车，它具备按规定轨迹自主寻迹运行能力、接收无线遥控信号命令并进行遥控运行的能力、躲避障碍物的能力、能够采集环境的温度或湿

4、度数据并发送至主机的功能。根据课题要求，系统可以划分为8个基本模块。STM32F103RBT6芯片、电机驱动模块、循迹模块、无线通讯模块、DSl8B20模块、TFTLCD液晶模块、避障模块、电源模块。11系统总体设计图如图1所示。避障系统STM32F103RBT6系统芯片电源驱动系统电机TFTLCD液晶屏无线通讯系统循迹系统温度传感器DSl8B20无线通讯系统STM32F103RBT6系统芯片电源图1系统总体组成框图（一）系统芯片的介绍STM32F103RBT6包含了中央处理器，程序储存器，数据存储器，定时器/计数器、内置128

5、K字节的FLASH和20K字节的SRAM，同时具备丰富的增强I/O端口和外设：包含16通道12位的ADC、4个通用16位定时器、电机控制PWM接口、2个IIC、2个SPI/SSP、3个UART、1个USBDevice、1路CAN总线接口等。STM32F103RBT6具有以上优点，而且价格较低，综合考虑选用STM32F103RBT6为主控芯片。（二）电机驱动系统电机驱动采用的是驱动器L298芯片，该芯片耐高压，大电流电机驱动芯片。其特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内

6、含两个H桥的高压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电机和步进电机、继电器、线圈等感性负载；采用标准TTL逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止其工作；有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以接收检测电阻，将变化量反馈给控制电路。对于电机调速，采用脉宽调制(PWM)技术，PWM配合桥式驱动电路L29811，实现直流电机调速，非常简单，而且调速范围广。（三）循迹系统循迹采用反射式光电传感器TCRT5000，该传感器是利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点，体积

7、小，采用8位的反射式光电测得的角度更广，识别更精确，工作性能稳定，可靠，使用方法简单。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号，再通过LM358作比较器来采集高低电平，从而实现信号的检测。（四）避障模块避障模块采用的是红外避障传感器，这是一种集发射与接收于一体的光电传感器。检测距离可以根据要求进行调节。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、流水线计件

8、等众多场合。光电传感器有三色线，红色(VCC+)、黑色(GND-)、黄色(OUT信号输出)，在5V电压，10-15mA电流下工作，正常工作时需要100mA的驱动电流，感应距离远（3-80CM）。（五）无线通讯模块采用NRF24L01芯片，具有2.4G全球开放的I