STM32实现简单的智能车

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智能车是一种能够通过内置的传感器和控制模块，自主感知环境并进行决策和控制的智能装置。在本文中，我们将介绍如何使用STM32微控制器来实现一个简单的智能车。

1. 硬件准备 首先，我们需要准备以下硬件：

• STM32微控制器开发板（例如STM32F4 Discovery）
• 编码器电机（用于控制车轮的旋转）
• 超声波传感器（用于检测前方障碍物）
• L298N电机驱动模块（用于控制电机）

1. 软件准备 接下来，我们需要准备以下软件：

• STM32CubeIDE（用于开发STM32项目）
• HAL库（用于访问STM32的外设）

1. 搭建硬件电路 首先，将STM32开发板与编码器电机、超声波传感器和L298N驱动模块连接起来。具体的连接方式可以参考相关硬件资料。
2. 创建STM32项目 在STM32CubeIDE中，创建一个新的STM32项目。选择适合的微控制器型号，并配置所需的外设（例如GPIO、TIM、UART等）。
3. 电机控制 使用HAL库中的GPIO和TIM模块，编写代码来控制编码器电机的旋转。例如，通过设置TIM的PWM输出来控制电机的转速和方向。

#include "stm32f4xx_hal.h" TIM_HandleTypeDef htim; void TIM_PWM_Init() { __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE(); htim.Instance = TIM1; htim.Init.Prescaler = 0; htim.Init.Period = 1000; htim.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; HAL_TIM_PWM_Init(&htim); } void TIM_PWM_SetDutyCycle(uint32_t channel, uint32_t value) { TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC; sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = value; sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim, &sConfigOC, channel); HAL_TIM_PWM_Start(&htim, channel); } void Motor_Init() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM1; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } void Motor_SpeedControl(int16_t speed) { if (speed >= 0) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET); TIM_PWM_SetDutyCycle(TIM_CHANNEL_1, speed); } else { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET); TIM_PWM_SetDutyCycle(TIM_CHANNEL_1, -speed); } } int main() { HAL_Init(); SystemClock_Config(); TIM_PWM_Init(); Motor_Init(); Motor_SpeedControl(50); // 设置车轮转速为50% while (1) { // 其他代码... } } 

1. 超声波传感器 使用HAL库中的GPIO和TIM模块，编写代码来读取超声波传感器的测距结果。例如，通过设置GPIO的输入模式和外部中断来触发测距和读取测距结果。

#include "stm32f4xx_hal.h" TIM_HandleTypeDef htim; void TIM_IC_Init() { __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); htim.Instance = TIM2; htim.Init.Prescaler = 0; htim.Init.Period = 65535; htim.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; HAL_TIM_IC_Init(&htim); } uint32_t TIM_IC_GetDistance() { uint32_t pulseWidth = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim, TIM_CHANNEL_1); uint32_t distance = pulseWidth / 58.0; return distance; } void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if (htim->Instance == TIM2 && htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) { uint32_t distance = TIM_IC_GetDistance(); // 处理测距结果... } } void Ultrasonic_Init() { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; HAL_TIM_IC_MspInit(&htim); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } void Ultrasonic_Trigger() { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(1); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); } int main() { HAL_Init(); SystemClock_Config(); TIM_IC_Init(); Ultrasonic_Init(); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1); // 启动输入捕获和中断 while (1) { Ultrasonic_Trigger(); // 触发超声波测距 HAL_Delay(100); // 延时100ms } } 

1. 障碍物检测与避障 在主循环中，我们可以读取超声波传感器的测距结果，并根据测距结果来判断是否前方有障碍物。如果检测到障碍物，可以控制电机停止或改变行进方向，以避免碰撞。

int main() { HAL_Init(); SystemClock_Config(); TIM_PWM_Init(); Motor_Init(); TIM_IC_Init(); Ultrasonic_Init(); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1); // 启动输入捕获和中断 while (1) { Ultrasonic_Trigger(); // 触发超声波测距 HAL_Delay(100); // 延时100ms uint32_t distance = TIM_IC_GetDistance(); if (distance <= 10) // 如果前方障碍物距离小于等于10cm { Motor_SpeedControl(0); // 停止车轮转动 // 其他避障逻辑... } else { Motor_SpeedControl(50); // 设置车轮转速为50% } } } 

通过以上步骤，我们就实现了一个简单的智能车系统。当超声波传感器检测到前方有障碍物时，智能车会自动停止或改变行进方向，以避免碰撞。当障碍物消失时，智能车会继续以预设的速度行进。

这只是一个简单的示例，实际的智能车系统可能包含更多的功能和模块，需要根据具体需求进行扩展和定制。希望本文对您有所帮助！