基於STM32的智能小車設計

一、硬體設計

智能小車的硬體設計主要分為機械結構和電子電路兩部分。

機械結構需要考慮小車的大小、形狀、輪子的種類和數量等因素，以及如何使小車能夠前後左右移動等功能。在本項目中，我們採用了四個輪子的結構，其中兩個驅動輪能夠自由轉向；

電子電路部分包括STM32單片機，電機驅動模塊，距離感測器、紅外感測器、陀螺儀等模塊。其中電機驅動模塊能夠控制馬達的方向和速度，距離感測器檢測小車與障礙物的距離，紅外感測器檢測環境光照強度，陀螺儀檢測小車的角度。

在軟體編程上，需要使用ADC模塊讀取感測器信息，並使用PWM模塊控制電機的運行方向和速度。

二、感測器數據處理

感測器數據處理是智能小車運行的核心，需要根據感測器讀取值來判斷小車是否需要避開障礙物、轉向等。

需要在程序中設置一定的閾值，根據感測器讀取值與閾值的比較結果，判斷需要進行的動作。例如距離感測器檢測到障礙物，小車需要向後退或拐彎避開。

    //讀取距離感測器數值
    uint16_t distance = Read_Distance_Sensor();
    
    //判斷是否需要避障
    if(distance < 20){
        //向後退
        move_backward();
    }
    else{
        //前進
        move_forward();
    }

三、自動導航演算法

自動導航演算法能夠讓智能小車在不需要人的干預下，自動尋找目標並前往。

在程序中，需要使用陀螺儀檢測小車的角度，根據目標點和小車的角度計算出小車應該轉動的角度，然後控制小車轉動並向目標點前進。

    //檢測小車當前角度
    float angle = Read_Gyro();
    
    //計算要轉動的角度
    float rotate_angle = Calculate_Angle_To_Target(angle, target_angle);
    
    //控制小車轉動並前進
    Rotate_and_Move(rotate_angle);

四、遠程控制功能

遠程控制功能能夠讓用戶通過手機APP或其他設備來控制小車的運動，實現更加靈活的控制方式。

需要在程序中添加與遠程設備通信的代碼，並設置響應動作來控制小車的行動。

    //接收遠程設備數據
    receive_data(data);
    
    //根據接收的數據進行相應動作
    if(data == 'w'){
        move_forward();
    }
    else if(data == 's'){
        move_backward();
    }
    else if(data == 'a'){
        turn_left();
    }
    else if(data == 'd'){
        turn_right();
    }

五、小車調試

在實際運行過程中，小車可能會出現一些問題，需要進行調試。

可以在程序中添加列印信息的代碼，輸出變數的數值，查看程序執行情況。

    //列印距離感測器數值
    printf("distance: %d\n", distance);
    
    //輸出陀螺儀檢測的角度
    printf("angle: %f\n", angle);

六、總結

本文基於STM32單片機設計了一個智能小車，主要涉及了硬體設計、感測器數據處理、自動導航演算法、遠程控制功能和小車調試等方面。