项目复刻 - STM32智能小车 笔记1

核心能力和难点

1. stm32或者嵌入式的核心，定时器，中断系统，通信，我掌握得不好
2. 操作一些需要的模块，例如OLED模块，超声波测距模块，红外循迹模块，蓝牙模块，电机驱动模块，舵机等等
3. c语言

小车的4个预期功能

功能1: 红外对管循迹

小车沿着地上粘贴着黑色胶带的路线行驶，

原理是4红外对管可以通过红外反射识别出小车和路径（黑色胶带的）的相对位置，来调节转向，实现循迹功能。

功能2: 蓝牙控制小车运动

HC-05蓝牙模块连接单片机，用已经被设计好的蓝牙操作安卓软件，去完成与小车的通信与交互，实现简单的控制运动。用usart文件控制。

功能3: 定距离跟随功能

小车与前方障碍物保持20-25cm距离，如果距离小于20cm，小车后退。如果距离大于25cm，小车前进，保持与障碍物的距离为20-25cm。原理是 HC-SR04 超声波测距模块 通过声波测距。

功能4: 结合舵机完成避障功能

小车正常直线行驶，如果前方25cm检测出来障碍物，舵机右转30度，检测右前方是否有障碍物，如果没有，右转，如果有障碍物，舵机左转60度，检测左前方是否有障碍物，如果没有，左转，如果有，倒退并直接右转。

我的小车

小车总体设计方案 示意图

硬件汇总和简单介绍

1. 主控：STM32单片机 - STM32f103c8t6最小系统板，正点原子
2. OLED显示屏模块 0.96寸 IIC/SPI
3. HC-SR04 超声波测距模块
4. 寻迹传感器 TCRT5000红外反射传感器
5. HC-05 主从机一体蓝牙串口透传模块
6. TB6612FNG电机驱动模块
7. 电机马达 DC3V-6V直流减速电机
8. SG90 9g舵机 固定翼航模遥控飞机 180度舵机
9. 12v锂电池组18650充电带保护板大容量电瓶通用移动电源便携蓄电池

项目流程

1. 下单，注意有两个版本v1.5 和v3，我的是v1.5
2. 下载项目资源，下载【正点原子】精英STM32F103开发板的项目资源，里面有很多项目实例，可以直接复制粘贴某一模块。
3. 组装，注意电机安装的注意事项，红黑线交叉。舵机那个斜孔螺丝太难拧了，得找个大的螺丝刀。
4. 安装keil arm，这个和c51是不一样的。Keil v5安装新的器件pack时可能报错。发现报错：Cannotcopypsdcfileto “.download” folder。要管理员权限导入软件包或者网上直接搜下。
5. 安装st-link驱动。St link upgrate 的时候不要打开单片机。到这里硬件和基础准备已经完成，剩下的就是软件编写了。
6. 软件第1步，目的点亮小灯。先复制个正点原子的led 项目过来，然后在上面改。先改芯片类型，晶振频率，hd->md等等，然后点亮小灯。
7. 

   端口初始化
8. 软件第2步，目的控制电机。两部分，第一部分GPIO 高低电平控制AIN和BIN端口，第二部分PWM控制PWMA和PWMB。第一部分和led小灯一样，改个端口名字。再复制个正点原子的pwm的文件过来，在上面改。定时器的计数器调节占空比，这个再好好理解下。另外可以通过逻辑分析仪观察波形输出、显示PWM波形。最后编写，前进，后退，左转，右转和停止的功能函数。
9. 

   PWM初始化部分代码
10. 软件第3步，目的控制舵机。和电机pwm控制一样，调节占空比来调节舵机 转角
11. 

    PWM 函数
12. 软件第4步，目的操作按键控制led。两部分 配置按键端和配置中断线和配置外部通道。这个我的第一次的keil文件可以实现，第二次又从头弄了新的keil文件，就怎么操作不了按键。记录一下，下次再试。
13. 软件第5步，目的操作红外对管，做简单的识别。红外对管的原理可以总结为， 当前面是黑色的时候，容易接收到返回的红外线，二极管点亮，当前面不是黑色的时候，不容易接收到返回的红外线，二极管熄灭状态。我在这里卡了很久，测试了很多次，我的结论是，1我的pcb板子上面的第三个红外对管的接口失效，2我的4个红外对管的led会一直亮，除非把小车拿到距离地面差不多8cm左右的地方，根本没有识别效果，是不是我的地板原因还是我需要在一个阳光明媚的日子实验。再测。
14. 软件第6步，目的串口接收发送，初始化usart，把TTL与单片机连接，通过串口软件发送接收数据，也可以出发usart的中端
15. 

    Usart初始化部分
16. 软件第7步，目的测试蓝牙，安装安卓蓝牙app，实现发送给单片机信号的作用。初始化使用串口+编写中断服务函数。我的蓝牙app 可以发送信号给单片机，但是不能实现单片机发送信号给手机app，再测
17. 软件第8步，目的操作OLED显示
18. 

    OLED 初始化 部分代码
19. 软件第9步，目的ADC测量电池电压。锂电池电压12V左右，单片机ADC最大测量电压3.3V，这里我们需要分压电路分压。找个正点原子的adc文件复制过去。
20. 软件第10步，目的超声波测距，原理是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 = T*声速/2 就可以算出来距离。定时器2通道2输入捕获配置需设置终端+定时器2中断服务程序
21. 

    定时器2通道2输入捕获配置
22. 软件第11步，目的实现定距离跟随功能.小车与前方障碍物保持20-25cm距离，如果距离小于20cm，小车后退。如果距离大于25cm，小车前进，保持与障碍物的距离为20-25cm。
23. 软件第12步，结合舵机完成避障功能，小车正常直线行驶，如果前方25cm检测出来障碍物，舵机右转30度，检测右前方是否有障碍物，如果没有，右转，如果有障碍物，舵机左转60度，检测左前方是否有障碍物，如果没有，左转，如果有，倒退并直接右转。这两步都是C语言编写和场景应用，。
24. 软件第13步，缝合上面功能：

• 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。

需要复习和理解代码