基于STM32的智能寻迹小车毕业设计方案‌

一、设计背景与意义‌

智能寻迹技术是机器人自动化的核心应用之一，传统人工巡检或物流搬运效率低、成本高。本设计以STM32F103C8T6为核心，结合多传感器融合与自适应控制算法，开发一款高精度、低成本的智能寻迹小车，可应用于教育实训、仓储物流及智能巡检等领域，推动自动化技术落地。 ‌

二、系统整体架构‌ ‌

硬件设计‌ ‌

主控模块‌：STM32F103C8T6（72MHz主频，64KB Flash）搭载FreeRTOS，实现多任务实时调度。 ‌

传感单元‌： ∙五路红外对管（TCRT5000，检测距离1-25mm，精度±1mm）；超声波模块（HC-SR04，避障距离2-400cm）；MPU6050陀螺仪（路径纠偏，姿态角误差＜0.5°） ‌

驱动单元‌：L298N驱动双直流电机（转速0-200rpm，扭矩3kg·cm），编码器反馈闭环控制。 ‌

通信模块‌：HC-05蓝牙（手机APP控制）与OLED屏（实时显示路径状态）。 ‌

软件设计‌ ‌

嵌入式层‌：PWM调速电机，数字滤波消除红外信号抖动。 ‌

控制算法‌：自适应PID循迹算法（动态调节Kp/Ki/Kd，路径跟踪误差＜1cm）；模糊逻辑避障策略（障碍物距离＜15cm时自动绕行） ‌

交互设计‌：上位机软件（基于Qt）实现路径规划与数据可视化。 ‌

三、核心功能实现‌ ‌

精准寻迹‌

支持黑白线、磁条及色带多种路径识别，适应照度50-5000lux环境。

最大循迹速度0.5m/s，弯道半径≥10cm时无脱轨。 ‌

动态避障‌

超声波+红外双重检测，障碍物识别率＞99%，绕行成功率＞95%。

紧急制动：检测到碰撞风险时，电机响应时间＜0.2s。 ‌

多模式控制‌ ‌

自动模式‌：自主循迹+避障，支持ZigBee多车协作（选配）。 ‌

手动模式‌：手机APP虚拟摇杆操控，蓝牙传输延迟＜50ms。 ‌

本设计通过STM32的高效控制与智能算法结合，打造高性价比、易扩展的寻迹小车，为自动化技术教学与工业应用提供实践载体。

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