该设计涉及基于STM32平台的智能小车开发。

简介：
该智能小车系统依托STM32微控制器构建，构成了一个具备实时环境感知和自身状态监测能力的智能机器人平台，它能够独立进行避障运动并执行预设的任务。该设计融合了机械工程、电子技术、传感器技术以及控制理论等多学科的创新性思维。 1. **智能小车控制系统架构设计**：该控制系统的核心组件包括电源模块、微控制器模块、障碍物检测模块、电机驱动模块、速度检测模块以及CAN总线通信模块和无线通信模块。具体而言，电源模块采用串联连接的十节1.2V、4Ah的锂电池作为系统的电力供应，能够提供+12V电压；微控制器模块则选用STM32F103C08作为核心控制单元；障碍物检测模块则利用超声波传感器和红外光电传感器来获取前方障碍物的信息。 2. **微控制器模块电路设计**：微控制器模块的设计重点在于为主控制器添加必要的电源电路、晶振电路、复位电路以及JTAG调试接口。其最小系统电路图如图2所示，而JTAG调试接口电路如图3所示。STM32F103C08微控制器凭借其先进的核心架构、优秀的功耗控制性能、卓越的性能表现、强大的集成能力以及简化的开发流程，非常适合作为小车的主控芯片。 3. **障碍物检测模块实现设计**：障碍物检测模块采用超声波传感器（HC-SR04）和红外光电传感器来实现对前方障碍物的检测功能。超声波传感器具有测距精度可达3cm的特点；红外光电传感器则选用Arduino数字型红外开关，在正常工作状态下输出高电平，当检测到障碍物目标时输出低电平。 4. **电机驱动模块的设计与应用**：为了驱动智能小车的轮子，电机驱动模块分别使用两个独立的直流电机进行控制，通过主控制器内部的通用定时器产生两路PWM信号来调节两个驱动电机的转速。系统采用意法半导体公司的L293D专用电机驱动芯片作为小车左侧和右侧驱动轮的直流电机核心功率模块。 5. **速度检测机制设计**：为了实现对车辆速度的精确测量，智能小车的两个驱动轮上安装了增量式光电编码器。这些编码器随被测轴旋转而旋转，在轴旋转一周时产生一个脉冲信号。通过测量单位时间内脉冲的数量，可以准确确定电机的转速。采用M/T测速法（即同时测量时间与脉冲数量）来计算速度。 6. **通信扩展功能的集成设计**：主控制器STM32F103C08具备丰富的通信外围接口，例如UART、SPI、I2C、CAN和USB等接口，从而能够实现智能小车与外部设备的有效通信连接。 总体而言, 该基于STM32微控制器的智能机器人系统具备强大的环境感知能力和自主运动避障功能, 并且涵盖了机械电子传感及控制等多个学科领域, 预示着其在众多应用场景中都将展现出广阔的发展前景 。