基于STM32的红外循迹小车设计与实现

红外循迹小车是一种通过检测反射红外光来自动导航的智能小车。它广泛应用于教育、竞赛和研究领域。本文将详细介绍基于STM32微控制器的红外循迹小车的设计和实现过程。

引言

红外循迹技术利用红外发射器发射红外光，并通过红外接收器检测反射回来的红外光的强度变化来识别路径。STM32微控制器因其强大的处理能力和丰富的外设接口，非常适合用于红外循迹小车的控制。

系统设计

硬件组成

1. STM32微控制器：作为小车的控制核心。
2. 红外发射器：发射红外光。
3. 红外接收器：检测反射回来的红外光。
4. 驱动模块：控制小车电机。
5. 电源模块：为小车提供电源。
6. 车轮和车架：构成小车的物理结构。

软件设计

1. 红外循迹算法：处理红外接收器的数据，控制小车方向。
2. 电机控制算法：根据循迹算法的输出控制电机。
3. 通信协议：实现STM32与红外接收器模块的通信。

硬件连接

红外发射器和接收器

红外发射器安装在小车前方，发射红外光。红外接收器安装在小车底部，检测反射回来的红外光。

电机驱动

电机驱动模块接收STM32的PWM信号，控制电机的转速和方向。

软件实现

红外循迹算法

红外循迹算法的核心是处理红外接收器的数据，根据红外光的反射强度判断小车是否处于循迹线上。

电机控制算法

电机控制算法根据循迹算法的结果，通过PWM信号控制电机的转速和方向，使小车保持在循迹线上。

代码实现

红外循迹算法代码

#include "stm32f4xx_hal.h"

// 假设红外接收器连接到GPIO端口