基于嵌入式STM32的飞思卡尔智能车设计说明.doc

【基于嵌入式STM32的飞思卡尔智能车设计】 飞思卡尔智能车大赛是一项全国性的大学生科技创新竞赛，旨在激发参赛者的创新精神、协作精神，并提升他们在工程实践中的技能。比赛要求参赛者设计的小车能够自主循迹，以最短的时间完成赛道。比赛根据传感器类型分为光电组、电磁组和摄像头组。本文详细阐述了某院自动化系第一届智能车竞赛的智能车系统设计，涵盖总体方案、机械结构、硬件电路、软件设计以及系统调试与分析。 在机械结构设计中，重点讨论了对车模的改进和舵机随动系统的机械结构。车模的改进旨在提高车辆的稳定性和灵活性，而舵机随动系统则允许传感器随着赛道变化动态调整，以提升检测精度。 硬件电路设计环节，智能车系统采用了STM32F103C8T6作为核心控制器，负责处理所有系统信息并发出控制指令。硬件电路包括传感器接口、电源管理、驱动电路等，其中激光传感器被选为路径识别的关键元件，以替代传统的红外传感器。激光传感器因其直线性好、抗干扰能力强、预判距离远等优点，能为高速运行的智能车提供更精确的赛道信息。 软件设计部分，采用Keil开发环境进行程序编写和调试。通过算法实现弯道预判和实时路径跟踪，以确保小车能高效、准确地沿着赛道行进。同时，设计中还利用STM32单片机的内置模块，如拨码开关和状态指示灯，便于进行算法的调试和故障排查。 在方案研讨与制定阶段，对比了红外传感器和激光传感器的优缺点。尽管红外传感器成本低且耐用，但由于其易受环境干扰、调试困难以及前瞻距离短的问题，最终选择了激光传感器。在传感器安装方式上，决定采用舵机驱动的可动式传感器，这种“摇头”方式能动态调整传感器角度，保持光线始终落在赛道上，从而提高赛道信息的准确性和实时性。 基于嵌入式STM32的飞思卡尔智能车设计融合了机械、电子、控制等多个领域的知识，通过精心的机械结构设计、优化的硬件电路以及高效的软件算法，实现了智能车的自主循迹功能。这种设计不仅锻炼了学生的实践能力和创新能力，也为未来的工程应用奠定了坚实的基础。