STM32微控制器在循迹避障智能小车设计中的应用.docx

STM32微控制器在循迹避障智能小车设计中的应用

目录

内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4技术路线与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

系统总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1系统设计目标与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2系统整体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3硬件系统框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.4软件系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.5关键技术选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

硬件系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1主控单元选型与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1.1核心控制器性能指标分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.1.2STM32系列微控制器介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1.3核心控制器最终确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.1.4微控制器最小系统电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2.1路径检测传感器选型与原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.2环境感知传感器选型与原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.3传感器数据接口电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.3驱动模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3.1直流电机驱动方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.3.2电机驱动芯片选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3.3驱动电路实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.4电源模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.4.1系统电源需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.4.2电源转换方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.4.3电源电路具体实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.5其他辅助模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.5.1显示与状态指示模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.5.2无线通信模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.5.3电路板布局与焊接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

软件系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.1软件开发环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.1.1开发工具链介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

4.1.2集成开发环境配置．