STM32智能多功能小车1.0总结

前言

流动的艺术，学会学习，快速成长

光说不练假把式，项目驱动学习，直接上车，出发！

结合个人兴趣，在评估了一下自己目前的水平之后，我选了智能小车的项目。

一、设计方案

小车总体的设计方案如下：

方案整体逻辑清晰，功能还算丰富，用到了一些基本的常用的stm32功能。 作为上手项目，比较合适。

二、项目目的

1. 练手，熟悉一下嵌入式开发的流程；
2. 以项目为驱动，对于目前掌握的嵌入式开发知识进行一下梳理；
3. 为下一阶段深入做准备。

三、项目原理图

小车的硬件配置都是一些资源丰富、常用的、淘宝上可以买到的配件。一句话适合练手的。

此项目重点关注软件部分，以原理图为硬件部分的成果而直接开始后续流程，硬件设计考虑暂不展开。（硬件设计这部分考虑在有了更多经验后再进行深入与拓展）

四、小车组装

组装部分，按部就班，没有碰到什么问题，很快完成。

五、系统软件

主控采用STM32F103c8t6最小系统板。

1. 点灯

常规操作，从点灯开始，查看原理图，查芯片手册，修改配置，调试，重复至通过为止。 每个模块都是相同的套路相同，要不断重复这个过程，不断点灯，所以才叫点灯工程师，懂了。

2. 电机驱动 + 电机

采用TB6612FNG电机驱动模块。 主控芯片通过IO口，连接TB6612模块的AIN1、AIN2、BIN1、BIN2，TB6612根据AIN1、AIN2、BIN1、BIN2的信号，通过AOx，BOx口，控制电机。

用到了PWMA的知识，通过调节PWM波的占空比来调节电机转速。 尽快知道结果，但在调速时候还是会感叹这个设计的精妙。

3. 舵机控制

采用SG90 9g舵机 ，用PWM控制角度。 使用PA6口。

4. 红外对管

寻迹传感器 TCRT5000红外反射传感器。

一句话，当按键处理。

5. 串口 蓝牙

HC-05 主从机一体蓝牙串口透传模块

分三部走：

1. 蓝牙模块通过串口转usb 连接电脑；
2. 蓝牙模块连接手机蓝牙，通过蓝牙模块的TTL转USB实现手机与计算机通信；
3. 手机通过蓝牙与模块连接从而控制片上的小灯，控制小灯也就可以与单片机通信，从而控制小车了。

6. OLED显示 I2C

OLED显示屏模块 0.96寸 IIC/SPI ，简单成熟。

厂家提供Demo，API函数都已经写好了，直接拿来改改就能用。 这块着重研究了驱动里面软件实现的I2C协议，基本也就掌握了。

7. ADC测量电池电压

通过分压电路，IO口ADC功能直接读电压，再换算为实际电压。

8. 超声波测距

HC-SR04 超声波测距模块

通过超声波的硬件介绍我们知道 MCU给Trig脚一个大于10us的高电平脉冲；然后读取Echo脚的高电平信号时间，通过公式：距离 = Tx声速/2 就可以算出来距离。

软件方面：10us高电平脉冲通过GPIO输出实现，高电平信号时间我们通过定时器的输入捕获来计算的。

9. 模块功能整合

功能：

• 小车具有红外对管循迹、蓝牙遥控、定距离跟随、避障运动模式;
• 可以通过小车按键和APP进行切换小车的运动模式;
• APP与OLED显示小车所处模式和超声波测量值、电池电压。

六、总结

项目总体比较顺利，硬件材料到齐之后，用了一周不到的业余时间的就基本完成了小车项目。

真正动手做起来以后，从硬件组装，系统移植，驱动移植修改，模块测试，代码编写，整机调试，测试。 这个整个过程，基本都是水到渠成。

中间也是碰到了一些问题：

1. 红外对管无法循迹问题，通过阅读产品说明书，调整红外对管灵敏度直，问题解决。
2. 串口蓝牙设置问题，通过产品手册，试了几次以后解决；
3. 手机与蓝牙模块无法连接的问题，经过试验是android 蓝牙调试app本身的问题，经测试同一个手机换了一个蓝牙app 就可以与小车蓝牙模块顺利连接，最终是换了一个手机按照蓝牙调试助手app与小车蓝牙模块连接成功，但这个蓝牙模块还是不太问题，在某些情况下还是会掉线。

stm32这部分知识新鲜出炉，在弄懂了原理之后，移植的过程都是类似的套路，查手册，修改配置，调试，点灯 ... 这些对于有点经验的程序员来说驾轻就熟了。

目前项目整个流程已经走通，小车的基础的功能都已经实现，小车已经是一个可以完整地运行起来的版本，虽然目前还显得比较粗糙。

经过此工程，大概了解了裸机开发的整个流程，达到了项目的目的。

七、扩展升级

其实小车1.0完成已经有一些时间了，目前正在研究扩展升级。 主要考虑以下几个方面：

1. 目前的裸机采用前后台模式对小车进行控制，比较简陋呆板，所以肯定要上RTOS，FreeRTOS走起。
2. 小车1.0 使用了标准库，但ST公司已经不再更新标准库，HAL是趋势，考虑用HAL重构。
3. 关于小车的操控功能部分，这方面肯定有一套成熟的体系与理论，这是一个方向，但这不是目前阶段的重点，暂不深入，目前仅考虑加入减速、加速功能；
4. 小车硬件方面留有一定的扩展，这部分暂时保留。
5. 觉得有些步骤是可以编写脚本来完成的，在更加熟悉流程之后可以尝试。

继续出发

完

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