基于STM32的无人小车自主避障系统设计

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前言

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设计介绍

自动避障小车是通过内部和外部传感器检测外部环境并在障碍物中工作的智能设备，可以执行避障循迹运动。本文提供了基于STM32嵌入式微处理器设计系统的技术。该小车采用四轮驱动设计作为其发动机平台和控制系统。选择STM32F103单片机作为主控制器，搭配驱动控制器L298N。整合了丰富的芯片外部资源，为智能设备提供了强大的平台。避开障碍和跟踪轨迹是智能设备应该具备的功能。本文介绍了硬件和软件工具、实现其功能的方法。避开障碍的方法主要有两种方式，红外线和超声波。这两种方法都使用传感器收集数据并传输到STM32F103的CPU，处理来自不同传感器的数据，并集成了前进、转向、后退等循迹避障功能。该过程简单且设置成本低。试验结果通过实验获得，实现了循迹避障功能。
软件设计使用Keil软件，以方便未来的更新和升级。第一章简要介绍了国内外自动化小车领域的研究环境，涉及自动避障、PC上位机和Android手机控制端的设计，并介绍了自动化小车在外太空领域的研究；第二章介绍智能小车硬件系统的设计；第三章介绍了设计软件系统，首先描述了Keil开发环境，然后详细说明了每个模块系统的软件程序；第四章接着描述了系统调试，描述了每个部分调试的细节；最后描述了该主题的工作愿景及不足之处

功能介绍

避障小车主要由主控模块、驱动模块、检测模块、报警模块、显示模块、电源模块六个模块组成。当前方遇到障碍物时，小车减速并判断其左侧是否有障碍物，无则左转，有则继续判断右侧是否有障碍物，无则右转，有则制动并后退。

系统总体框图
整车主控系统的主要特点是是完成系统初始化任务、超声波测距控制、红外传感器测距、发动机驱动控制和红外光电跟踪轨迹。 收到外部命令后，运行命令行成功。如果小车没有得到指示，会继续发现障碍。 如果前方没有障碍物，汽车将转向目标。当传感器检测到迎面而来的障碍物时，它会进行干预以避开障碍物，并且电机会向障碍物行驶

设计程序

电机驱动IO口
IN1 --- 左电机前进 --PC11 
IN2 --- 左电机后退 --PD0 
IN3 --- 右电机前进 --PD6 IN4 --- 右电机后退 --PG9 
ENA --- 左电机PWM---输入0时停车 --PD4 
ENB --- 右电机PWM---输入0时停车 --PD2

具体实现截图

参考文献

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