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智能应用

基于STM32单片机的智能小车设计

1,22

唐志军，何欣荣

（1.长沙轨道交通职业学院，湖南长沙，410323；2.湖南科技大学，湖南湘潭，411201）

摘要：随着信息技术的不断发展，设备智能化逐渐成为智能制造领域关注的重点。在对智能化设备的研制中，智能小车的设计已成为热

点。基于STM32单片机，本文设计一款低成本智能小车，其硬件部分主要由STMSTM32F103C8T6系统板、电机驱动模块、红外循迹模

块、超声波测距模块、蓝牙模块以及相关电路组成。在硬件设计的基础上，给出电机控制、小车循迹、超声测距跟随和蓝牙控制等软件设

计方案，并在KeilµVision5集成开发环境下编写智能小车系统的控制程序。此外，制作小车实物，并进行测试分析。结果表明，所设计的

小车具备循迹、蓝牙控制、超声定距、跟随等功能，可以应用于中小型工业制造等应用领域。

关键词：智能小车；STM32单片机；蓝牙；循迹；跟随

0引言块，并对整个代码进行修改，这样就可以提高系统的可开发

性[9]。本设计采用了模块化方法，因此在后期可以单独对某

近几年，国家先后发布了《“十四五”智能制造发展规划》

个模块调试，也可以单独对某个故障模块进行更换。

《新一代人工智能产业发展三年行动计划（2021—2023年）》

在给出小车相应功能所需要的模块后，则需要将各模块

等一系列政策，为智能车的发展提供了更为有利的条件，同

之间相互联系起来，其基本原理可描述如下：

时也极大地推动了制造业数字化、网络化、智能化发展。国

（1）小车的循迹功能实现：红外传感器接收信号并将

外关于移动机器人的技术研究已经达到了较高水平，主要聚

信号转发给单片机，单片机接收到信号后对所接收到的信号

[1~2]

焦于人工智能、智能导航、机器视觉等相关技术的研究。

进行处理判断小车是否偏离行驶路线，若小车行驶路径产生

与国外发达国家相比，我国虽然在移动机器人的研究上起步

偏移则向电机驱动芯片发送纠正的信号使得小车回到所规

较晚，但在移动机器人领域的研究中也积累了大量先进技

定好的路线之上，以此循环往复，最终达到所要求的小车循

术，在世界上的机器人研究领域占据了一定的优势。据相关

迹功能。

部门统计，连续八年我国一直是机器人需求量最大的国家，

（2）小车的自动跟随功能实现：超声波传感器接收信

从汽车领域到教育领域、从轨道交通到飞行器领域，这些领

号将其发送给单片机，单片机接收到信号后对超声波模块的

域均有智能机器人的应用[3~5]。智能小车系统集中运用了信

信号进行处理，测量小车前进轨迹上跟随目标距离的距离，

息处理、通信、传感器、电子、人工智能和自动控制等技术，

并向电机驱动芯片发送信号控制小车的速度使小车与跟随

它具备自主规划、自主决策、自主行驶等功能[6~7]。为此，