STM32兩輪智能避障小車制作含keil工程源碼、連線圖

ID:495511 · 發(fā)表于 2019-3-21 17:08

這個(gè)項(xiàng)目最主要研究了基于STM32F103微處理器的智能小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)主要包括STM32F103控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、紅外檢測(cè)電路、超聲波避障電路。我們采用STM32F103芯片，采用脈沖寬度調(diào)制信號(hào)（PWM）來完成對(duì)電機(jī)的控制，循跡模塊采用紅外探測(cè)法進(jìn)行黑白探測(cè)，避障模塊進(jìn)行障礙物檢測(cè)并躲避，超聲波模塊用來檢測(cè)小車與障礙物之間的距離，其他外圍電路可用于其他功能的拓展。小車在運(yùn)行過程中，避障程序優(yōu)先于循跡程序。

1.介紹
1.1項(xiàng)目介紹
1.2研究目的
1.3設(shè)想
1.4研究方法及思路
1.5成果
2.軟硬件設(shè)計(jì)
2.1智能小車介紹
2.2智能小車的組成部分
2.2.1微處理器
2.2.2傳感器檢測(cè)部分
2.2.3超聲波檢測(cè)部分
2.2.4機(jī)器人的腳
2.3循跡原理
2.3.1紅外探測(cè)法
2.3.2循跡方法
2.3.3道路現(xiàn)象分析
2.3.4循跡代碼
2.4避障原理
2.4.1HC-SR04工作原理
2.4.2自由避障策略
2.4.3自由避障代碼
2.5自動(dòng)駕駛系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
3.軟硬件調(diào)試
3.1軟件調(diào)試
3.2硬件調(diào)試
4.結(jié)論

1.介紹1.1項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目是一個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的項(xiàng)目，該項(xiàng)目能夠通過提供自動(dòng)駕駛、對(duì)路況智能處理以及其他為行駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新功能，根據(jù)場(chǎng)景設(shè)定完成自動(dòng)駕駛。該自動(dòng)駕駛的設(shè)備可以是私家汽車，貨車，也可以是卡車等。

1.2研究目的

設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，可以在特定地方尋找軌跡，并沿著軌跡行走；可以檢測(cè)到障礙物的距離并進(jìn)行躲避。

1.3設(shè)想

假設(shè)在校方提供提供的樣機(jī)、紅外探測(cè)器、超聲波檢測(cè)模塊功能正常，電池電量充足，源程序思路代碼均正確，場(chǎng)地軌跡明顯的情況下，我們的小車可以沿著黑色軌跡線持續(xù)行走，遇到障礙物時(shí)小車停止，移開障礙物后，小車可繼續(xù)沿著特定的軌跡行走，直至我們要求其結(jié)束。

1.4研究方法及思路

本次實(shí)驗(yàn)我們采取模擬法，使用HL-1 智能小車模擬真實(shí)的汽車，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，我們模擬不同的路況，例如“T型路”、“十字路”、“斷頭路”等路況，將小車放在相應(yīng)的位置，觀察其紅外探測(cè)的指示燈的亮滅狀況，并記錄下來，分析其對(duì)應(yīng)情況時(shí)IO口的輸入情況，得出循跡偽代碼；避障時(shí)，我們通過設(shè)置障礙物，分析小車遇到障礙物時(shí)應(yīng)做出的回應(yīng)，得到相應(yīng)的偽代碼。最終進(jìn)行整體代碼的分析撰寫。

1.5成果

循跡：小車在特定場(chǎng)景模式下，按照黑色的軌跡行駛；

避障：循跡模式下，小車遇障礙物停止；自由模式下，小車到障礙物的距離大于20cm時(shí)直行，小車到障礙物的距離大于10cm小于20cm時(shí)右轉(zhuǎn)；小車到障礙物的距離小于10cm時(shí)后退；

文檔：提交技術(shù)報(bào)告、會(huì)議紀(jì)要、進(jìn)度計(jì)劃表、任務(wù)書組、項(xiàng)目組成員表等文檔

2.軟硬件設(shè)計(jì)2.1智能小車介紹

智能小車是輪式機(jī)器人。
它是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、自動(dòng)駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng) 。
它是集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)的綜合體。

圖 1 智能小車整體圖

2.2智能小車的組成部分2.2.1微處理器

圖 2 STM32F103C8主芯片整體圖

STM32F103C8主芯片

內(nèi)核：ARM 32位的Cortex-M3 CPU 工作頻率72MHz
存儲(chǔ)器：64KB閃存程序存儲(chǔ)器、20KB的SRAM
電源電壓：2.0V~3.6V
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：2個(gè)12位AD轉(zhuǎn)換器（10個(gè)輸入通道）
調(diào)試模式：串行單線調(diào)試（SWD）和JTAG接口

2.2.2傳感器檢測(cè)部分

圖 3 紅外反射傳感器整體圖

紅外反射傳感器

檢測(cè)距離：1mm~8mm
比較器輸出數(shù)字開關(guān)量（0和1）
配多圈可調(diào)精密電位器調(diào)節(jié)靈敏度
工作電壓：3.3V~5V

傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出的紅外線沒有被反射回來或被反射回來強(qiáng)度不大時(shí)，比較器的輸出端為高電平，指示燈熄滅；當(dāng)紅外線被反射回來且強(qiáng)度足夠大時(shí)，比較器的輸出端為低電平，指示燈被點(diǎn)亮。

2.2.3超聲波檢測(cè)部分

圖 4 HC-SR04整體圖

HC-SR04引腳

VCC供5V電源
GND為地線
TRIG觸發(fā)控制信號(hào)輸入
ECHO回響信號(hào)輸出

表 1 HC-SR04電器參數(shù)

電氣參數(shù)	HC-SR04聲波模塊
工作電壓	DC 5V
工作電流	15mA
輸入觸發(fā)信號(hào)	10us的TTL脈沖
輸出回響	輸出TTL電平信號(hào)信號(hào)，與射程成比例

2.2.4機(jī)器人的腳

圖 5 LN98N集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)整體圖

機(jī)械部分

車輪為三個(gè)，前輪是兩個(gè)主動(dòng)輪，后輪是一個(gè)從動(dòng)輪

電機(jī)部分

兩個(gè)直流電機(jī)
L298N集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
工作電壓：5V

微控制器產(chǎn)生PWM信號(hào)給L298N，通過調(diào)節(jié)方波的占空比來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)小車前進(jìn)或后退；轉(zhuǎn)速不同時(shí)小車轉(zhuǎn)彎；兩個(gè)電機(jī)反向等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，小車原地轉(zhuǎn)圈。

2.3循跡原理

小車循跡指的是小車在白色地板上循黑線行走，通常采取的方法是紅外探測(cè)法。

2.3.1紅外探測(cè)法

利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射強(qiáng)度的特點(diǎn)，在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光。單片機(jī)就是否收到反射回來的紅外光為依據(jù)來確定黑線的位置和小車的行走路線。

2.3.2循跡方法

采用與路面顏色有較大差別的線條（白色路面上有條黑色曲線）作引導(dǎo)線，當(dāng)循跡傳感器照到黑線時(shí)輸出高電平1，照到白色時(shí)輸出低電平0。

圖 6 循跡示意圖

2.3.3道路現(xiàn)象分析

路徑名稱	路徑圖示	小車操作
循跡直行		尋跡直行，沿著當(dāng)前黑色路徑指示直行
L彎左轉(zhuǎn)		循跡左轉(zhuǎn)90度，沿著當(dāng)前黑色路徑指示直行
L彎右轉(zhuǎn)		循跡右轉(zhuǎn)90度，沿著當(dāng)前黑色路徑指示直行
T型路口按命令轉(zhuǎn)彎		遇到T型路口，根據(jù)命令轉(zhuǎn)彎。命令左轉(zhuǎn)，向左轉(zhuǎn)彎；命令右轉(zhuǎn)，向右循跡轉(zhuǎn)彎。
十字路口		遇到十字路口，根據(jù)命令行駛。左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)直行
斷頭路		遇到斷頭路，左轉(zhuǎn)180度調(diào)頭

圖表 1 道路狀態(tài)模擬

我們采用三路循跡，共8中狀態(tài)指示，對(duì)應(yīng)狀況如下所示

表 2 紅外檢測(cè)狀態(tài)分析

指示燈A、C、E	代號(hào)	回應(yīng)
000	OUT	掉頭（‘u’）
001	R	右轉(zhuǎn)（‘r’）
010	M	執(zhí)行（‘f’）
011	MR	右轉(zhuǎn)（‘r’）
100	L	左轉(zhuǎn)（‘l’）
101	LR
110	LM	左轉(zhuǎn)（‘l’）
111	LMR	右轉(zhuǎn)（‘r’）

備注：我們?cè)O(shè)計(jì)的線路之間有一定的距離，LR狀態(tài)不會(huì)出現(xiàn)

2.3.4循跡代碼

圖 7 循跡代碼截圖

2.4避障原理2.4.1HC-SR04工作原理

給超聲波模塊接入電源和地。
給脈沖觸發(fā)引腳（trig）輸入一個(gè)長(zhǎng)為20us的高電平方波。
輸入方波后，模塊會(huì)自動(dòng)發(fā)射8個(gè)40KHz的聲波，與此同時(shí)回波引腳（echo）端的電平會(huì)由0變?yōu)?；（此時(shí)應(yīng)該啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)）
當(dāng)超聲波返回被模塊接收到時(shí)，回波引腳端的電平會(huì)由1變?yōu)?；（此時(shí)應(yīng)該停止定時(shí)器計(jì)數(shù)），定時(shí)器記下的這個(gè)時(shí)間即為超聲波由發(fā)射到返回的總時(shí)長(zhǎng)。
根據(jù)聲音在空氣中的速度為344米/秒，即可計(jì)算出所測(cè)的距離。

2.4.2自由避障策略

表 3自由避障策略分析

當(dāng)前距離（curDis）/cm	應(yīng)答策略/代號(hào)
10<curDis <20	掉頭（‘u’）
curDis<10	后退（‘b’）
curDis >20	直行（‘f’）

2.4.3自由避障代碼

圖 8 自由避障程序截圖

2.5自動(dòng)駕駛系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖 8 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

3.軟硬件調(diào)試3.1軟件調(diào)試

系統(tǒng)開發(fā)條件：Keil 5.26.2.0

下載工具：J-Link 6.20

3.2硬件調(diào)試

小車連線：

·電源

小車J2 –VCC 接stm32控制板JP2- +5V

小車J2 –GND接stm32控制板JP2- GN

小車J2 –VCC接紅外控制板VCC

小車J2 –GND接紅外控制板GND

·驅(qū)動(dòng)

小車J3-IN1接stm32控制板JP3-PB10

小車J3-IN2接stm32控制板JP3-PB11

小車J3-IN3接stm32控制板JP3-PB12

小車J3-IN4接stm32控制板JP3-PB13

小車J3-EN1接stm32控制板JP3-3.3V

小車J3-EN2接stm32控制板JP3-3.3V

·紅外信號(hào)輸出

紅外控制板D01接stm32控制板J2-PB5

紅外控制板D02接stm32控制板J2-PB6

紅外控制板D03接stm32控制板J2-PB7

·超聲波輸入輸出

超聲波模塊接小車J6

小車J4-P2.0接stm32控制板PA0

小車J4-P2.1接stm32控制板PA4

4.結(jié)論

本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)了中央處理模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、避障模塊和循跡模塊。其中中央處理模塊的芯片是stm32f103，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的主要芯片是LM293D，避障模塊的主要器件是HC-SR04，循跡模塊的主要器件是五個(gè)紅外探測(cè)器（IR）。通過各模塊之間的配合以及軟件和硬件設(shè)計(jì)的結(jié)合，使得最終設(shè)計(jì)出的小車具有循跡功能和避障功能，即能沿軌跡黑線前進(jìn)，不會(huì)偏出軌跡，并且當(dāng)探測(cè)到障礙物時(shí)可停止前進(jìn)，且探測(cè)距離大于10cm。最終完成了該項(xiàng)目的設(shè)想預(yù)期。

#include <stdio.h>
extern void CarInit(void);
extern void DebugInit(void);
extern void TimerInit(void);
extern void CheckTimer(void);
int main()
{
TimerInit(); // 系統(tǒng)任務(wù)定時(shí)器初始化
CarInit(); // 小車各模塊初始化
DebugInit();
while(1)
{
CheckTimer(); // 開始執(zhí)行定時(shí)任務(wù)
}
}
timer.c
#include "stm32f10x.h"
void TimerInit()
{
RCC->APB2ENR |= 1 << 11;
TIM1->PSC = 36000 - 1;
TIM1->ARR = 65535;
TIM1->CR1 = 0x81;
}
static unsigned short TimeGet()
{
return TIM1->CNT;
}
struct timer
{
void (*proc)(void);
int reload;
unsigned short begin;
unsigned short duration;
};
#define TIMER_CNT_MAX 8
static struct timer tmr[TIMER_CNT_MAX];
static int tmr_cnt=0;
int SetTimer(unsigned short duration, void (*proc)(void) , int reload)
{
if (tmr_cnt >= TIMER_CNT_MAX)
{
return 0;
}
tmr[tmr_cnt].begin = TimeGet();
tmr[tmr_cnt].duration = duration;
tmr[tmr_cnt].proc = proc;
tmr[tmr_cnt].reload = reload;
tmr_cnt++;
return 1;
}
// CheckTimer為主程序循環(huán)調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行定時(shí)事務(wù)
void CheckTimer()
{
int tmr_idx=0;
int i=0;
unsigned short now = TimeGet();
while (tmr_idx < tmr_cnt)
{
if ((unsigned short)(now - tmr[tmr_idx].begin) >= tmr[tmr_idx].duration)
{
if (tmr[tmr_idx].proc)
(*tmr[tmr_idx].proc)();
if (tmr[tmr_idx].reload)
{
tmr[tmr_idx].begin = now;
tmr_idx++;
}
else
{
for (i=tmr_idx; i<tmr_cnt-1; i++)
tmr[i] = tmr[i+1];
tmr_cnt--;
}
}
else
tmr_idx++;
}
}
3.motor.c
#include "stm32f10x.h"
struct motor
{
enum {STOP, FORWARD, BACKWARD} state;
int forward_opcode;
int backward_opcode;
};
static struct motor left_motor, right_motor;
void MotorInit()
{
RCC->APB2ENR |= 1 << 3;
GPIOB->CRH &= 0xff0000ff;
GPIOB->CRH |= 0x00333300; //PB10 左后退 , PB11 左前進(jìn), PB12 右前進(jìn), PB13 右后退
GPIOB->BSRR = ((1 << 10) | (1 << 11) | (1 << 12) | (1 << 13)) << 16;
left_motor.state = STOP;
left_motor.forward_opcode = 1 << 11;
left_motor.backward_opcode = 1 << 10;
right_motor.state = STOP;
right_motor.forward_opcode = 1 << 12;
right_motor.backward_opcode = 1 << 13;
}
//對(duì)某電機(jī)施加前轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電平
static void MotorRotateForward(struct motor *pmotor)
{
if (pmotor->state != FORWARD)
{
GPIOB->BSRR = (pmotor->backward_opcode << 16) | pmotor->forward_opcode;
pmotor->state = FORWARD;
}
}
//對(duì)某電機(jī)施加后轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電平
static void MotorRotateBackward(struct motor *pmotor)
{
if(pmotor->state != BACKWARD)
{
GPIOB->BSRR = (pmotor->forward_opcode << 16) | pmotor->backward_opcode;
pmotor->state = BACKWARD;
}
}
//對(duì)某電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)電平
static void MotorStop(struct motor *pmotor)
{
if (pmotor->state != STOP)
{
GPIOB->BSRR = (pmotor->forward_opcode | pmotor->backward_opcode) << 16;
pmotor->state = STOP;
}
}
//電機(jī)控制函數(shù)
//輸入?yún)?shù)：電機(jī)標(biāo)識(shí)字符'r'或’l'（右或左）操作代碼字符'f'、'b'或's'（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或靜止）
void MotorControl(char motor, char op_cmd)
{
struct motor *pmotor;
if (motor == 'r')
pmotor = &right_motor;
else if (motor == 'l')
pmotor = &left_motor;
else
return;
if (op_cmd == 'f')
MotorRotateForward(pmotor);
if (op_cmd == 'b')
MotorRotateBackward(pmotor);
if (op_cmd == 's')
MotorStop(pmotor);
}
wheel.c
#include "stm32f10x.h"
extern void MotorInit(void);
static void WheelDrive(void);
extern void MotorControl(char motor, char op_cmd);
extern int SetTimer(unsigned short duration, void (*proc)(void) , int reload);
struct wheel
{
unsigned short period;
unsigned short duty;
unsigned short current;
unsigned char motor;
unsigned char dir;
};
static struct wheel wheel_left, wheel_right;
static enum{STOP, FORWARD, BACKWARD, LEFT, RIGHT, U_TURN} state;
// WheelInit是對(duì)小車的車輪要的外部接口進(jìn)行初始化。
void WheelInit()
{
MotorInit();
wheel_left.period = 50;
wheel_left.duty = 15;
wheel_left.current = wheel_left.period;
wheel_left.dir = 's';
wheel_left.motor = 'l';
wheel_right.period = 50;
wheel_right.duty = 15;
wheel_right.current = wheel_right.period;
wheel_right.dir = 's';
wheel_right.motor = 'r';
state = STOP;
SetTimer(2, WheelDrive, 1); // 每1ms執(zhí)行一次
}
static void WheelRun(struct wheel *pwheel, char dir)
{
if((dir != 'f') && (dir != 'b'))
return;
pwheel->dir = dir;
pwheel->current++;
if (pwheel->current >= pwheel->period)
pwheel->current = 0;
if (pwheel->current < pwheel->duty)
MotorControl(pwheel->motor, pwheel->dir);
if(pwheel->current >= pwheel->duty)
MotorControl(pwheel->motor, 's');
}
static void WheelStop (struct wheel *pwheel)
{
if(pwheel->dir == 's')
return;
pwheel->dir = 's';
pwheel->current = pwheel->period;
MotorControl(pwheel->motor, 's');
}
// WheelDrive是根據(jù)工作狀態(tài)來設(shè)定小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及停止，
// 主要是操控WheelRun和WheelStop兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)所需要的功能。
static void WheelDrive()
{
switch(state)
{
case FORWARD:
WheelRun(&wheel_right, 'f');
WheelRun(&wheel_left, 'f');
break;
case BACKWARD:
WheelRun(&wheel_right, 'b');
WheelRun(&wheel_left, 'b');
break;
case LEFT:
WheelRun(&wheel_right, 'f');
WheelStop(&wheel_left);
break;
case RIGHT:
WheelStop(&wheel_right);
WheelRun(&wheel_left, 'f');
break;
case STOP:
WheelStop(&wheel_right);
WheelStop(&wheel_left);
break;
case U_TURN:
WheelRun(&wheel_right, 'b');
WheelRun(&wheel_left, 'f');
break;
}
}
// WheelControl外部采用命令方式改變車的工作狀態(tài)
void WheelControl(char cmd)
{
switch(cmd)
{
case 'f':
state = FORWARD;
break;
case 'b':
state = BACKWARD;
break;
case 'l':
state = LEFT;
break;
case 'r':
state = RIGHT;
break;
case 's':
state = STOP;
break;
case 'u':
state = U_TURN;
break;
}
}
void SpeedChange(unsigned char mode)
{
if (mode)
{
wheel_left.duty = 35;
wheel_right.duty = 35;
}
else
{
wheel_left.duty = 15;
wheel_right.duty = 15;
}
}
detection.c
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
static void UpdateDistance(void);
extern void SpeedChange(unsigned char mode);
extern int SetTimer(unsigned short duration, void (*proc)(void) ,int reload);
static unsigned char TIM2CaptureFlag; // 輸入捕獲狀態(tài)
unsigned int curDis = 0xffff; // 當(dāng)前距離
unsigned char SYSTEM_MODE = 0; // 模式選擇 0--循跡避障，1--自由避障
char InfraredState;
void DetectionInit()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
// HC-SR04 Echo PA0 (TIM2_CH1的IC1)
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);
// HC-SR04 Trig PA4
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
// LED
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
// 左紅外 PB5，中紅外 PB6，右紅外 PB7
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
// 功能選擇 PB8
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8);
// TIM2
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xffff; // 重載計(jì)數(shù)值最大
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 計(jì)數(shù)周期1us
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 不分頻
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上計(jì)數(shù)
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
//TIM2_CH1輸入捕獲初始化
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1; // 使用通道1
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0x02; // 不濾波
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分頻
TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;// 直接映射到IC1
TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStruct);
// TIM2 NVIC配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
// 100ms更新一次距離
SetTimer(200, UpdateDistance, 1);
}
char DetectionGet()
{
InfraredState = (GPIOB->IDR >> 5) & 0x7; // 低三位分別為PB5、PB6、PB7的值
return InfraredState;
}
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if((TIM2CaptureFlag & 0x10) == 0) // 是否是新的一次捕獲
{
TIM2CaptureFlag |= 0x10; // 捕獲到一次上升沿
TIM_SetCounter(TIM2, 0);
TIM_OC1PolarityConfig(TIM2, TIM_ICPolarity_Falling); // 設(shè)置為下降沿捕獲
}
else
curDis = 0.017 * TIM_GetCapture1(TIM2);
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1); // 清除中斷標(biāo)志位
}
static void Delay20Us()
{
int i = 0;
for (; i <= 231; i++);
}
static void UpdateDistance()
{
TIM2CaptureFlag = 0;
TIM_OC1PolarityConfig(TIM2, TIM_ICPolarity_Rising);
// Trig
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
Delay20Us();
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);
// 系統(tǒng)模式選擇
if (GPIOB->IDR & 0x100)
SYSTEM_MODE = 1;
else
SYSTEM_MODE = 0;
SpeedChange(SYSTEM_MODE);
}
track.c
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
extern void WheelControl(char cmd);
enum {OUT, R, M, MR, L, LR, LM, LMR};
extern unsigned int curDis; // 當(dāng)前測(cè)距結(jié)果
static char lastDetect = M; // 上一次的紅外探測(cè)結(jié)果
static char uTurnFLag = 0; // 大轉(zhuǎn)彎標(biāo)記
void TrackRun(char detection)
{
if (curDis <= 15)
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
else
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
// 當(dāng)前距離小于15cm，停車
if (curDis <= 15)
{
WheelControl('s');
return;
}
if (detection != OUT)
uTurnFLag = 0;
// 直行的case
if (detection == M)
WheelControl('f');
// 右轉(zhuǎn)的case
if (detection == R || detection == MR || detection == LMR)
WheelControl('r');
// 左轉(zhuǎn)的case
if (detection == L)
WheelControl('l');
// 大轉(zhuǎn)彎
if (uTurnFLag)
WheelControl('u');
// other cases
if (detection == OUT)
switch (lastDetect)
{
case R:
WheelControl('r');
break;
case M:
uTurnFLag = 1;
break;
case MR:
WheelControl('r');
break;
case L:
WheelControl('l');
break;
case LM:
WheelControl('l');
break;
}
if (detection != OUT)
lastDetect = detection;
}
avoid.c
#include "stm32f10x.h"
extern void WheelControl(char cmd);
extern unsigned int curDis;
void ObstacleAvoid()
{
if (curDis <= 20)
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
else
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
if (curDis >= 10 && curDis <= 20) // 滿足 10cm <= dist <= 20cm
WheelControl('u'); // 則右轉(zhuǎn)
if (curDis < 10) // 滿足 dist < 10cm
WheelControl('b'); // 則后退
if (curDis > 20)
WheelControl('f'); // 其他case則直行
}
car.c
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
static void CarRun (void);
extern void WheelInit(void);
extern char DetectionGet(void);
extern void DetectionInit(void);
extern void ObstacleAvoid(void);
extern void TrackRun(char detection);
extern int SetTimer(unsigned short duration, void (*proc)(void) , int reload);
extern unsigned char SYSTEM_MODE;
void CarInit()
{
WheelInit(); // 車輪初始化
DetectionInit(); // 傳感器初始化（紅外和超聲波）
SetTimer(2, CarRun, 1); // 每1ms執(zhí)行一次CarRun
}
static void CarRun()
{
char det = DetectionGet();
if (SYSTEM_MODE)
ObstacleAvoid();
else
TrackRun(det);
}

復(fù)制代碼

底板網(wǎng)上購(gòu)得，技術(shù)文檔、源碼在附件中
全部資料51hei下載地址：

Smart_Car_Lib_Ver.7z (191.29 KB, 下載次數(shù): 203)

ID:266092 · 發(fā)表于 2019-3-29 10:47

程序質(zhì)量很好，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

ID:505045 · 發(fā)表于 2019-5-18 18:20

樓主可以發(fā)給我郵箱嗎？17382569964@163.COM

ID:591784 · 發(fā)表于 2019-7-28 22:08

RocWang 發(fā)表于 2019-5-18 18:20
樓主可以發(fā)給我郵箱嗎？

你有嗎？能不能也發(fā)我一份。992163846@qq.com

ID:588361 · 發(fā)表于 2019-7-29 10:21

謝謝樓主分享

ID:657560 · 發(fā)表于 2019-12-6 14:45

RocWang 發(fā)表于 2019-5-18 18:20
樓主可以發(fā)給我郵箱嗎？

你有嗎？能不能也發(fā)我一份。1610077438@qq.com 謝謝啦

ID:826937 · 發(fā)表于 2020-10-8 19:52

包含proteus的仿真文件么

ID:818895 · 發(fā)表于 2020-10-21 20:48

這么好的案例，要好好學(xué)習(xí)STM32.

ID:889199 · 發(fā)表于 2021-4-15 16:41

Kvn夢(mèng)元兒發(fā)表于 2020-10-8 19:52
包含proteus的仿真文件么

不包含proteus文件。——來自已經(jīng)下載人的評(píng)論

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