项目定位:多场景智能移动平台的核心载体
STM32 智能小车 是基于 STM32 微控制器构建的 多模态感知与自主决策移动平台,集成 环境感知、运动控制、数据交互 三大核心能力,可快速适配 工业巡检、教育实验、智能家居 等场景。通过硬件模块化设计与软件算法迭代,实现从基础功能验证到复杂任务执行的全生命周期开发。
核心功能模块:硬件与算法的深度协同
1. 运动控制:动态平衡与精准转向
底层驱动:采用 L298N 电机驱动模块 控制双直流减速电机,通过 STM32 定时器生成 PWM 信号调节转速(精度 ±2%),实现 0-1m/s 无级调速;
平衡控制:在自平衡车型中,利用 MPU6050 六轴传感器 实时采集倾角与角速度数据,结合 PD 算法 调整电机扭矩,实现 ±3° 倾角内的稳定直立,响应时间<50ms;
转向逻辑:通过 舵机 + 差速控制 实现全比例转向(如循迹时根据路径偏移量动态调整轮速差),最小转弯半径仅 30cm。
2. 环境感知:多传感器融合的智能触觉
避障系统:搭载 HC-SR04 超声波传感器(测距精度 ±3mm)与红外对管,通过 A * 算法 规划避障路径,在 20cm 障碍物前触发转向,避障成功率>95%;
循迹功能:采用五路灰度传感器检测黑色轨迹,结合 PID 控制 实时修正方向偏差,在 30° 弯道中保持 ±5mm 轨迹偏移;
扩展感知:支持外接激光雷达(如 RPLIDAR)实现 360° 环境建模,或集成摄像头(OV2640)通过 OpenMV 实现视觉识别(如二维码扫码)。
3. 交互与扩展:从本地控制到云端互联
本地操控:通过 蓝牙模块(HC-05) 连接手机 APP,支持方向键 / 摇杆双模式控制,通信延迟<100ms;
远程管理:集成 ESP8266 Wi-Fi 模块 接入 MQTT 协议,实现远程状态监控(如电池电量、传感器数据)与 OTA 固件升级;
技术深度:从寄存器级驱动开发到复杂算法调优,覆盖嵌入式开发全流程;
工程思维:通过模块化设计与版本迭代,培养可维护性与扩展性意识;
场景适配:灵活的硬件架构与软件接口,支持快速迁移至 AGV、服务机器人等领域。