循跡小車是一種能夠沿著預(yù)定路線行駛的智能小車，通過巡線傳感器檢測路面的線路，并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整行駛方向。本項目將基于STM32微控制器實(shí)現(xiàn)一個簡單的循跡小車，通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐，幫助初學(xué)者熟悉STM32的開發(fā)流程和掌握循跡小車的實(shí)現(xiàn)原理。

硬件組成

1. STM32開發(fā)板**：本項目選用STM32F103C8T6作為控制芯片，并搭配適配的開發(fā)板，方便進(jìn)行外圍設(shè)備的連接與調(diào)試。
2. 巡線傳感器**：用于檢測小車行駛路徑上的黑色線條，典型的有紅外線傳感器模塊。
3. 電機(jī)驅(qū)動模塊**：用于控制小車輪子的轉(zhuǎn)動，包括直流電機(jī)和驅(qū)動電路。
4. 電源模塊**：為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，可以使用鋰電池或者外部電源適配器。

軟件實(shí)現(xiàn)

1. 巡線算法**：通過巡線傳感器檢測黑色線條，根據(jù)檢測結(jié)果通過PID控制算法調(diào)整小車的運(yùn)動方向，使其跟隨預(yù)定路徑。
2. 串口通信**：通過串口通信與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，方便調(diào)試和監(jiān)控小車的運(yùn)行狀態(tài)。
3. 電機(jī)控制**：使用PWM信號控制電機(jī)速度和方向，實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)功能。
4. 系統(tǒng)初始化和中斷處理**：初始化系統(tǒng)各個模塊，并編寫中斷處理函數(shù)，實(shí)現(xiàn)巡線傳感器的實(shí)時檢測和控制邏輯。

項目實(shí)戰(zhàn)步驟

步驟一：搭建硬件平臺

1. 連接STM32開發(fā)板、巡線傳感器、電機(jī)驅(qū)動模塊，并接入電源模塊。
2. 確保硬件連接無誤，各模塊正常工作。

步驟二：初始化開發(fā)環(huán)境

1. 安裝并配置Keil MDK開發(fā)環(huán)境，創(chuàng)建STM32工程。
2. 配置工程的時鐘、GPIO、PWM等模塊的初始化信息。

步驟三：編寫巡線算法和控制邏輯

```c
#include "stm32f10x.h"void MotorControl(int speed) {if (speed > 0) {// 設(shè)置電機(jī)正轉(zhuǎn)} else if (speed < 0) {// 設(shè)置電機(jī)反轉(zhuǎn)} else {// 停止電機(jī)}// 控制PWM輸出，實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度調(diào)節(jié)
}void LineDetection() {// 巡線傳感器檢測邏輯// 根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整小車運(yùn)動方向// 可以使用PID算法實(shí)現(xiàn)精確的巡線控制
}int main() {// 初始化GPIO、PWM等模塊while (1) {LineDetection(); ?// 進(jìn)行巡線檢測// 根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整電機(jī)控制MotorControl(100); ?// 示例：小車向前運(yùn)動}
}
```

步驟四：串口通信功能的實(shí)現(xiàn)

```c
void UART_Configuration() {// 初始化串口通信模塊// 配置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)// 啟用串口中斷
}int main() {UART_Configuration();// 其他代碼...while (1) {// 通過串口發(fā)送小車狀態(tài)信息}
}// 串口中斷處理函數(shù)
void USART1_IRQHandler() {// 接收上位機(jī)發(fā)送的指令，例如控制小車運(yùn)動
}
```

總結(jié)

通過本項目實(shí)戰(zhàn)，我們實(shí)現(xiàn)了基于STM32的循跡小車，涉及了硬件搭建、開發(fā)環(huán)境配置、巡線算法、電機(jī)控制、串口通信等方面的知識。這將有助于初學(xué)者對STM32開發(fā)和嵌入式系統(tǒng)有更深入的了解，也為進(jìn)一步的智能小車開發(fā)打下基礎(chǔ)。希望本項目能夠幫助大家更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用STM32微控制器技術(shù)。

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