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基于单片机的电磁循迹小车的设计与应用

2020-10-21赵伟于九龙张瑞

科学导报·学术 2020年23期

赵伟 于九龙 张瑞

摘  要:本文为介绍济南大学农夫山泉车队在山东省智能技术应用大赛过程中的工作成果。利用通电导线产生的电磁场对智能车进行引导,相比传统的循迹该种循迹的优点主要体现在磁场信号具有很好的环境适应性,不受光线、温度、湿度等环因素的影响。智能车的硬件平台采用带STM32F103C8T6单片机,利用电压采集模块经过AD转换传回数据,再和速度检测模块进行综合计算进而控制舵机模块、电机驱动模块来达到控制小车的效果。

关键词:智能车,电磁循迹,环境适应性,PID控制

一、系统设计方案

(1)总的设计方案分为硬件和软件方案,此文中主要分析部分硬件模块的设计及相关物理模型的分析,对于具体的c语言编程细节本文不做详细描述。通过传感器检测到电压采集模块左右两端和中间传感器之间的压差,将采集的压差传到STM32F103单片机,由 PWM 发生模块发出 PWM 波,分别对舵机和直流电机进行控制,完成智能车的转向、前进和制动等功能。

(2)全部设计主要有下面的功能:

①安装电源检测模块,对智能车的电源电量进行实时检测并通过OLED显示屏显示;

②通过车头的传感器将磁场信号转化为电压信号,再将模拟的电压信号转化为数字信号;

③后车轮装有编码器能实时检测小车的行进速度;

④小车能在直道、连续的弯道、环形道路以及低坡度的桥上快速稳步前进;

⑤小车具有制动功能,在检测到特定的磁场时会立即刹车。

二、硬件系统中主……

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