基于STM32F103智能小车黑线寻迹运动实验(有代码)

2023-11-24 13:48

本文主要是介绍基于STM32F103智能小车黑线寻迹运动实验(有代码),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

小车设计

利用STM32作为智能小车的主控制器来驱动智能小车的直流电机工作,电机驱动芯片采用L298N微型集成电路电机驱动芯片,配合STM32核心板使用实现四个直流电机运行和pwm软件调速,通过改变直流电机占空比的电压来改变平均电压的数值,从而改变电机的转速变化来驱动轮式机器人运行。轮式机器人行驶的状态有:前进、后退、左转、右转和停止。当轮式机器人在行驶过程中遇到障碍物,红外避障检测模块检测周围障碍物,轮式机器人自动停止或转向。通过WIFI无线信号作为传输媒介,以上位机或手机作为控制端来控制机器人的运动以及将摄像头所拍摄的视频信息在控制端界面中显示,这样便可观察轮式机器人周围的环境并对机器人进行实时监控。主要设计步骤有:

(1)根据提出方案的功能需求对智能小车进行结构设计。
(2)根据主控制器的基本结构和特点,设计总体硬件电路模块。总体硬件电路模块的设计包括电机驱动电路设计、红外避障电路设计、无线传输电路设计等。
(3)选择符合系统设计需求的系统软件,并在该软件的基础上编写驱动代码和应用软件代码。针对系统功能的具体要求,从系统信号稳定传输的角度出发,对电机驱动、调速、无线路由器系统的改造、视频信息的接受与发送、红外避障模块的改造和控制端界面的设计等进行详细的分析与设计,并完成代码的编写与调试。
(4)把硬件开发板和软件平台结合起来,对视频监控智能小车整个系统进行了整体测试。对测试中出现的问题进行相关的改进工作,进一步提高系统工作的可靠性和稳定性。

根据提出方案的功能需求,对轮式机器人的整体结构进行设计,采用双面覆铜加硬的PCB板料作为轮式机器人的底盘,其优点是:不易变形、不易折断、轻量化、不易造成短路;选用抗干扰TT马达,其加入压敏抗组的转子可抵抗电机突然启动产生的火花干扰,避免触发信号错误,可有效降低马达启动噪音,并在启动时可提供更大电流,使马力更强;使用航模级抗滑橡胶轮胎内带海绵表面平整不易变形,在避障行走时刹车不易撞上障碍物。马达用马达锁片固定到机器人底盘上,轮子通过轴与马达相连。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
其余硬件设备均固定到机器人底盘上,包括电池座、红外避障传感器、wifi模块、摄像头、STM32单片机主控模块和L298N电机驱动芯片。

具体设计细节请参考之前的博客,再次不做赘述

主程序代码

#include "sys.h"	
#include "delay.h"	#define EN1 PAout(2)                          //L293D控制管脚定义
#define IN1 PAout(3)                          //L293D控制管脚定义
#define IN2 PAout(4)                          //L293D控制管脚定义
#define EN2 PAout(7)                          //L293D控制管脚定义
#define IN3 PAout(6)                          //L293D控制管脚定义
#define IN4 PAout(5)                          //L293D控制管脚定义#define BEEP PBout(5)                         //蜂鸣器控制管脚定义#define KEY1 PAin(8)		                      //功能按键对应的管脚#define XJ_LEFT PAin(13)                      //左边循迹信号           
#define XJ_RIGHT PAin(14)                     //右边循迹信号u8 pwmval_left  = 0;                          //左电机调速变量 
u8 pwmval_right = 0;                          //右电机调速变量 u8 pwmval_left_init  = 6;                     //左电机速度值  
u8 pwmval_right_init = 6;                     //右电机速度值 u8 right_pwm = 1;	                            //左电机调速开关   
u8 left_pwm  = 1;			                        //右电机调速开关      void Motor_Init(void);                        //电机接口初始化
void forward(void);                           //小车前进控制函数
void back(void);			                        //小车后退控制函数
void left_turn(void);                    //向右转  
void stop(void);			  	                        //向左转
void right_turn(void);		                      //停车
void circle_left(void);		                    //原地向左转圈
void circle_right(void);		 	                //原地向右转圈 
void left_moto(void);                         //左电机调速函数
void right_moto(void);                        //右电机调速函数
void Timerx_Init(u16 arr,u16 psc);            //定时器初始化函数
void Beep_Init(void);                         //蜂鸣器接口初始化
void Key_Init(void);                          //按键接口初始化函数
void Key_Scan(void);                          //按键1扫描函数
void Xj_Init(void);                           //循迹信号接口初始化函数
/***********************************************************实验功能
智能小车按键循迹实验,智能小车上电后,按下开发板启动按键(靠
近电源开关那个)小车开始循迹运动。要达到好的实验效果请仔细调
循迹灵敏度。接线说明:
电机驱动线:
开发板的PA2接小车底盘的M6
开发板的PA3接小车底盘的M5
开发板的PA4接小车底盘的M4
开发板的PA5接小车底盘的M3
开发板的PA6接小车底盘的M2
开发板的PA7接小车底盘的M1电源线:
开发板的5V接小车底盘的5V
开发板的GND接小车底盘的GND循迹信号线:
开发板的PA13接小车底盘的H1
开发板的PA14接小车底盘的H2
***********************************************************/
int main(void)
{Stm32_Clock_Init(9);                         //系统时钟设置delay_init(72);	                            //延时初始化Motor_Init();		  	                        //初始化与电机连接的硬件接口Timerx_Init(9,7199);                         //10Khz的计数频率,计数到9为1ms Beep_Init();                                 //蜂鸣器接口初始化                                 Key_Init();Xj_Init();Key_Scan();                                  //按键扫描while(1)        	                               {   if((XJ_LEFT==0)&&(XJ_RIGHT==0))             //两边都没有感应到黑线{forward();                                 //前进 }else if((XJ_LEFT==1)&&(XJ_RIGHT==1))        //两边都感应到黑线(这种情况基本不会出现,主要是容错处理){forward();                                 //前进}else{			  if((XJ_LEFT==1)&&(XJ_RIGHT==0))	          //右边感应到黑线  {delay_ms(3);if((XJ_LEFT==1)&&(XJ_RIGHT == 0)){left_turn();		                          //左转}	 	 }			   			    if((XJ_RIGHT==1)&&(XJ_LEFT==0))            //左边感应到黑线  {delay_ms(3)

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