自动循迹小车课程设计

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1、.课程报告课程名称：嵌入式系统与应用项目名称：自动循迹小车院系：理学院专业：自动化1401学号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxxx指导导师：xxxxxxxx2017年05月23日西京学院理学院制...摘要本次课程设计主要完成基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计。此智能小车系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度进行控制，循迹模块进行黑白检测，其他外围扩展电路实现系统整体

2、功能。实现了智能小车能够自动跟踪地面上的黑色轨迹的任务。关键字：STM32；红外探测；PWM；电机控制...AbstractThiscoursedesignmainlycompletesthesystemdesignofintelligentcarcontrolsystembasedonSTM32F103microprocessor.ThecompositionofthisintelligentcarsystemmainlyincludesSTM32F103controller,motordrivecircuit,inf

3、rareddetectioncircuit.ThistestusesSTM32F103microprocessorasthecorechip,theuseofPWMtechnologytocontrolthespeed,trackingmoduleforblackandwhitedetection,otherperipheralexpansioncircuittoachievetheoverallfunctionofthesystem.Toachievethesmartcarcanautomaticallytrackth

4、eblacktrackonthegroundtask.Keywords：STM32；infrareddetection；PWM；motorcontrol...目录1设计任务要求12方案设计及选型12.1总体方案选择12.2车型选型12.3器件选型23系统电路设计23.1循迹模块接口电路设计23.2电机驱动模块接口电路设计33.3电源设计43.4STM32小系统54系统软件设计64.1主程序设计64.2功能函数设计65系统测试66结束语7参考文献8附录一：系统总体电路图9附录二：部分程序10附录三：作品实物图11...1设

5、计任务要求本设计通过对轨迹跟踪问题的分析，制作了一辆能够自动跟踪地面上的黑色轨迹的智能小车。（1）设计搭建小车结构框架，两驱或四驱不限，机械转向灵活。（2）设计选型电源、电机、传感器、STM32控制器板等电路模块，完成方案设计和电路图绘制。（3）设计功能函数和软件流程图。2方案设计及选型2.1总体方案选择基于对小车循迹准确性以及速度的综合考虑，我们最终选择的系统框图如图2-1所示：图2-1总体方案框图2.2车型选型基于在循迹小车设计报告的实际完成情况，我们考虑到小车调试频繁的问题、电池使用时间长短以及小车的灵活性，我么们

6、选择了由俩个电机与一个万向轮组成的俩驱小车。车架使用市面上的合成简易车架。...2.3器件选型（1）循迹模块选型方案一：采用红外对管对黑带进行高频率扫描，并将扫描结果串行输出，用斯密特触发器对波形整形后，将数据送入STM32进行分析判断。优点：节省系统消耗的功率，节约STM32的I/O，硬件电路的接线变得简洁。缺点：信息处理速度相对于并行输出慢，相邻红外会产生干扰。方案二：采用多路反射型的光电传感器TCRT5000对地面进行检测，将所采集到的信息并行输入比较器比较后，再将数据送入STM32处理。优点：信息处理速度快，相邻

7、传感器不会相互干扰，操作方便，结构简单。缺点：占用STM32的I/O较多，连线相对繁琐。方案选择：考虑到小车对信息的采集速度及检测的准确性，我们最终选用了方案二。（2）驱动及电机选择①驱动选择：由于L298N驱动有以下优点：a.可实现电机正反转；b.启动性能好，启动转矩大；c.可同时驱动两台直流电机；所以我们最终选择了L298N驱动。②电机选择：直流减速电机转速平稳，速度快，功耗低，又因为本设计是用电池供电，所以我们最终选择了6V的直流减速电机作为小车的驱动电机。3系统电路设计3.1循迹模块接口电路设计小车在白色地面行驶

8、时，红外发射管发出的红外信号被反射，接收管接收到信号后，输出端为低电平。红外传感器的三个输出端口分别与控制模块的PA4-PA6依次相连，而当红外信号遇到黑色导轨时，红外信号被吸收，接收管不能接收到信号，输出端为高电平。单片机通过采集每个红外接收管的输出信号，便可以检测出所处位置，从而控制小车的转向。...我们采用的传