【導(dǎo)讀】此智能系統(tǒng)的組成主要包括STM32F103控制器、電機驅(qū)動電路、紅外。本次試驗采用STM32F103微處理器為核心芯片，利。行障礙物檢測并避障功能，其他外圍擴展電路實現(xiàn)系統(tǒng)整體功能。我們使用舵機來控制超聲波的發(fā)射方向，用紅外探測電路實現(xiàn)小車循跡功能。mcuisp軟件進行程序下載。

　　

【正文】 計進行相應(yīng)的編程 。 我們 使用 keil3 軟件進行程序仿真， 然后 使用 mcuscip 軟件把我們得到的目標(biāo)文件燒到處理器中，即程序下載。 程序 仿真 RVMDK 源自德國的 KEIL 公司，是 RealView MDK 的簡稱。支持 ARM7， ARM9，和最新的 CortrxM3 核處理器， 自動配置啟動代碼，具有強大的軟件仿真功能，而且具有啟動代碼小，性能高的優(yōu)點，軟件 keil3 的操作主界面如圖 ： 圖 Keil 主界面 在程序仿真中，我們只能觀察 PC7 腳位的電平變化，來判斷是否滿足超聲波的發(fā)射條件，而對于超聲波發(fā)射到接受的高電平持續(xù)時間 t，我們在程序仿真中是無法觀測到的。因此我們只能通過對硬件進行測試， 來 完成對整個產(chǎn)品設(shè)計的考核。 PC7 的軟件仿真結(jié)果如下圖所示： 圖 PC7 腳電平仿真圖 基于 stm32 的智能小車設(shè)計 34 程序下載 串口下載軟件使用 mcuisp， 該軟件屬于第三方軟件 ， 由單片機在線編程網(wǎng)提供 ， 該軟件啟動界面如 圖 ： 圖 mcuisp 啟動界面 我們使用 mcuisp 軟件進行程序下載，程序 下載圖如下所示： 圖 mcuisp 程序下載圖 基于 stm32 的智能小車設(shè)計 35 測 試 在 程序 調(diào)試 中 ， 我們知道 PC7 的電平變化已經(jīng)滿足了超聲波的發(fā)射條件 ，我們本節(jié) 就是對硬件進行測試，驗證本次方案是否成功。 小車 實物圖如下所示 圖 智能小車實物圖 當(dāng)小車前方遇到障礙時，小車舵機左轉(zhuǎn)，觀測左側(cè)是否有障礙物，測試圖如下： 圖 智能小車檢測障礙圖 小車檢測到前方有障礙時，舵機左轉(zhuǎn)，檢測小車左方是否有障礙，如果無，則小車左轉(zhuǎn)，測試圖如下圖所示： 圖 智能小車避障圖 循跡模塊采用的是中斷的方式工作的， stm32 微處理器通過采集紅外探測器基于 stm32 的智能小車設(shè)計 36 的 數(shù)據(jù)， 對電機發(fā)出不同的命令，下圖為智能小車在循跡過程中所拍攝的畫面： 基于 stm32 的智能小車設(shè)計 37 本文根據(jù)畢業(yè)設(shè)計開題報告書所布置的任務(wù) ，制定了詳細的設(shè)計方案，并按照此方案逐步完成了電路原理圖的設(shè)計以及軟件程序的設(shè)計。本文的重點是基于stm32 微處理器為核心，添加其他外圍電路為輔助，并且加載必要的程序設(shè)計，使小車智能化行動。整個智能小車系統(tǒng)以 stm32 微處理器為核心，外圍電路包括避障電路、循跡電路、電機驅(qū)動電路等，這些外圍電路通過 stm32 微處理器結(jié)合起來，使得各 個模塊在保證工作準(zhǔn)確 性的同時 ， 提高了小車的智能化。 論文首先分析了研究智能小車的研究意義，對于此次研究的必要性進行了可行性分析。然后分析了 國內(nèi)外的研究概況，最后再此基礎(chǔ)上提出了設(shè)計思路與程序流程，對于設(shè)計思路進行了可行性的分析 。 接著分別介紹了各個模塊的硬件設(shè)計方案以及軟件設(shè)計方案。在 硬件設(shè)計方案中包括對各個硬件電路所采用的器件進行分析和對硬件電路的設(shè)計分析，從而決定器件的使用方案，以及硬件電路圖的設(shè)計。而在軟件設(shè)計方案中，我們只分析軟流程件設(shè)計，以確定對應(yīng)的程序編碼。最后我們對軟件、硬件進行測試，對于軟件測試，我們使用 keil 軟件進行程序仿真，而對于硬件測試，我們使用 mcuisp 硬件調(diào)試工具進行 程序下載 ，驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實用性。 在本方案中 ，由于受到所采購的硬件模塊尺寸的影響，循跡模塊在進行工作的時候，受到外部影響的因素很大。在本次試驗設(shè)計中，由于循跡探頭的安裝距離小車車輪很近，當(dāng)循跡探頭采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)?CPU 時，小車已經(jīng)向前行駛了一段時間。假設(shè)小車的轉(zhuǎn)彎時間為 T，小車的轉(zhuǎn)彎時的速度為 V，我們要保證小車轉(zhuǎn)彎的路程不超過額定值 S，那么就有公式 VT=S。要解決此問題，有兩種方案可供選擇。 ? 減小轉(zhuǎn)彎時間 T 小車的轉(zhuǎn)彎時間 T 與小車的轉(zhuǎn)彎靈敏度成反比 。 在保證小車速度適當(dāng)?shù)那闆r下，我們只有減少小車的轉(zhuǎn)彎時間來完成相應(yīng)的行為動作，即提高小車的轉(zhuǎn)彎 靈敏度。小車的轉(zhuǎn)彎靈敏度與小車的車輪直徑有關(guān)，具體來講就是： 在車輪角速度一定的情況下，車輪直徑越大，有公式 V=ω R，車輪的線速度就越大，那么在單位時間內(nèi)有，小車的行駛距離就會變大。所以，小車的車輪直徑與轉(zhuǎn)彎靈敏度成反比，車輪直徑越大，靈敏度就越小，相基于 stm32 的智能小車設(shè)計 38 反車輪直徑越小，靈敏度就越高。在本次試驗中我們采用的車輪直徑稍大，從而導(dǎo)致小車轉(zhuǎn)彎的靈敏度大大下降。 因此，我們可以通過減少小車車輪的直徑大小來解決此問題。 ? 增加轉(zhuǎn)彎額定值 S 在本次試驗中，循跡探頭距小車的車輪距離太近，導(dǎo)致小車的額定值 S過小，進而導(dǎo)致小車在循跡工 作時誤差較大。解決此問題，我們可以拉大車輪與循跡探頭的距離。 上文提到的兩種方法，又受到所采購的器件的物理尺寸的影響。在本次試驗中，器件的物理尺寸限制了小車轉(zhuǎn)彎靈敏度的最大值，所以本實驗的循跡模塊不是很理想，但是只要我們采用上述的兩種方法，一定可以提高循跡模塊的執(zhí)行效率。 總的來說，設(shè)計方案是完善的， 基本上達到了設(shè)計 所 要求 的目標(biāo)。 基于 stm32 的智能小車設(shè)計 39 致謝 一個學(xué)期 的學(xué)習(xí)和鍛煉， 使 我的畢業(yè) 論文設(shè)計基本完成。在這期間，我在 所學(xué) 的 基礎(chǔ)知識 之上， 去接觸 stm32， 在接觸之初，我不斷的遇到問題，而我也知道不經(jīng)一番寒徹骨，哪的梅香撲鼻來的道理，最終我克服了種種困難，不僅使自己的知識更加牢固，而且也鍛煉了自己的心性。 當(dāng)然以上所有成績的取得 都離不開 老師和同學(xué)的 幫助。 我 首先要感謝 的 是我的 母校 ，它為 我提供了一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境， 非常 感謝學(xué)院 領(lǐng)導(dǎo)對我們畢業(yè)設(shè)計相關(guān)工作精心合理的安排。當(dāng)然， 我的指導(dǎo)老師 張健 ， 我非常 感謝他在我畢業(yè)設(shè)計的整個過程中始終予以的熱情指導(dǎo)和督促，對我提出的疑惑耐心地指點，他的指點是我克服困難、完成設(shè)計的重要因素，對我一個月的實習(xí)也產(chǎn)生了鼓勵和支持的作用。同時 我還要感謝 湯飛 同學(xué)、 柳曉峰 同學(xué)的真誠指點，以及其他各位老師和同學(xué)的不吝指教，使我度過了緊張而又充實的三個月。畢業(yè)設(shè)計的 這 三個月，我 不僅 收獲了知識、能力，也深刻 的體會到了師情和友情的珍貴，這段時光將成為我人生中少有的美好 回憶， 路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索， 我會以此激勵自己繼續(xù)努力，爭取使自己的人生對社會產(chǎn)生些許積極的價值！ 基于 stm32 的智能小車設(shè)計 40 參考文獻 [1] 杜春雷 .ARM 體系結(jié)構(gòu)與編程 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 20210201 [2] 姚文詳，宋巖 .ARM CortexM3 權(quán)威指南 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 202107 [3] 范書瑞 .CortexM3 嵌入式處理器原理與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社，20210101 [4] 李寧 .基于 MDK 的 STM32 處理器 開發(fā)應(yīng)用 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021:1260. 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