STM32F103玩转智能车控制，你get了吗？

STM32F103玩转智能车控制，你get了吗？

引用

CSDN

等

9

来源

1.

https://blog.csdn.net/a11111ccc/article/details/113761005

2.

https://wenku.csdn.net/answer/7b178e7c2ba54b69a5431493e19acad4

3.

https://zhuanlan.zhihu.com/p/595886872

4.

https://blog.csdn.net/qq_67153941/article/details/142428709

5.

https://blog.csdn.net/weixin_44690557/article/details/125607583

6.

https://blog.csdn.net/m0_52679677/article/details/118682023

7.

https://cloud.baidu.com/article/3390774

8.

https://juejin.cn/post/7112239216871866382

9.

https://bbs.elecfans.com/jishu_1865112_1_1.html

@[01]{color}### 硬件搭建与选型

核心硬件选型

• 主控芯片：STM32F103ZET6（64引脚LQFP封装）
• 电机驱动：L298N模块（支持双路直流电机）
• 传感器：
  • 红外避障传感器（5路）
  • MPU6050六轴陀螺仪
  • CCD摄像头（可选）
• 电源：18650锂电池*2（7.4V输出）

电路焊接要点

• 电源模块：使用LM2596将7.4V降至5V，供主控板使用
• 信号隔离：电机电源与控制信号电源需完全隔离
• 抗干扰设计：PWM信号线加磁环，减少电磁干扰

硬件连接示意图

@[02]{color}### 基础控制实现

电机控制代码示例

#include "stm32f10x.h"

#define MOTOR_PIN1 GPIO_Pin_0
#define MOTOR_PIN2 GPIO_Pin_1
#define MOTOR_TIM TIM3

void motor_init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    // 使能GPIO和定时器时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    // 配置GPIO引脚为复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_PIN1 | MOTOR_PIN2;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置定时器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置PWM输出
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

    // 使能定时器
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

void set_motor_speed(int speed) {
    if (speed > 0) {
        TIM_SetCompare1(TIM3, speed);
        TIM_SetCompare2(TIM3, 0);
    } else {
        TIM_SetCompare1(TIM3, 0);
        TIM_SetCompare2(TIM3, -speed);
    }
}

红外避障传感器读取

uint8_t read_infrared_sensor(uint8_t channel) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    uint8_t value = 0;

    // 配置GPIO为输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 1 << channel;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    // 读取传感器状态
    value = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, 1 << channel);

    return value;
}

@[03]{color}### 调试与测试

串口打印调试

#include "usart.h"

void debug_print(char *format, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, format);
    vsprintf((char *)tx_buffer, format, args);
    USART_SendData(USART1, (uint8_t *)tx_buffer, strlen((char *)tx_buffer));
    va_end(args);
}

上位机开发

使用Qt Creator开发上位机，实现以下功能：

• 实时图像传输
• 波形显示
• 参数调节

上位机与下位机通过串口或无线模块通信，可以实时查看传感器数据、调整PID参数等。

PID参数调优

使用Ziegler-Nichols法则进行PID参数整定：

1. 先将Ki和Kd设为0，调整Kp使系统振荡
2. 记录临界增益Kc和临界周期Tc
3. 根据经验公式计算PID参数

无线调试方案

使用2.4GHz无线模块（如nRF24L01）实现无线数据传输，可以远程监控车辆状态和调整参数。

通过以上步骤，你可以快速搭建一个基于STM32F103的智能车控制系统。当然，实际竞赛中还需要不断优化算法和调试参数，以达到最佳性能。