stm32小车控制原理

摘 要

对于小车的控制，即是对于电机的控制。电机作为机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中，所以怎么更好的对电机进行控制就显得尤为重要。基于Cortex- M3内核的STM32F10x系列芯片是新型的32位嵌入式微处理器，其性能优良，移植性好，提高了对直流电机的控制效率，并对控制系统进行模块化设计，有利于智能小车的功能扩展和升级。

本论文主要分析了基于STM32F103的小车控制系统的设计过程。此系统主要包括STM32F103控制器、液晶显示电路、键盘控制电路、电机驱动电路、红外探测电路、触角检测电路等。以STM32F103主控芯片及其外围扩展电路实现系统整体功能；小车基本运动模式的选择及速度调节用按键开关式的键盘输入实现；同时液晶模块实时显示小车运动参数；用红外探测电路实现小车循迹功能；用触角传感检测模块实现小车简单避障功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、LCD显示功能及小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境IAR EWARM 5.3下编写了控制程序。

关键词：PWM，STM32F103，电机，传感器

I

目 录

前 言........................

/*作者：曹备*/

/*最后修改日期：2015-04-02*/ /*创建日期： 2015-04-02*/

/*基于STM32的单轴简易运动控制器/脉冲发生器*/ /*脉冲+方向控制步进伺服电机*/ /*

优化记录:

中断修改TIMx_PSC一个寄存器的值，而不是修改TIMx_ARR预加载寄存器+TIMx_CCRx比较值寄存器两个值，缩短中断处理时间

定位指令DRVI/DRVA中，目标频率设定过高、而实际输出脉冲数过少时，则不必加速到目标频率即进入减速区 */ /*

DRVI(A)；相对定位，输出A(A取绝对值)个脉冲 A不能为0

若A为正数，则方向为正、GPIOB.0为高电平 若A为负数，则方向为负、GPIOB.0为低电平

DRVA(A) 绝对定位，输出脉冲，运行至A个脉冲的位置 若目标位置A等于当前位置D，则不执行脉冲输出 若A大于D 则方向为正GPIOB.5为高电平 若A小于D 则方向为负GPIOB.5为低电平

GPIOB.1为脉冲输出 GPIOB.0为方向输出 占空比为50%

阶梯曲线形式加减速

加减速时间以10毫秒为基本单位 加减速以每10毫秒为一级 例如

加减速时间为50毫秒，则加减速级数为50/1

/*作者：曹备*/

/*最后修改日期：2015-04-02*/ /*创建日期： 2015-04-02*/

/*基于STM32的单轴简易运动控制器/脉冲发生器*/ /*脉冲+方向控制步进伺服电机*/ /*

优化记录:

中断修改TIMx_PSC一个寄存器的值，而不是修改TIMx_ARR预加载寄存器+TIMx_CCRx比较值寄存器两个值，缩短中断处理时间

定位指令DRVI/DRVA中，目标频率设定过高、而实际输出脉冲数过少时，则不必加速到目标频率即进入减速区 */ /*

DRVI(A)；相对定位，输出A(A取绝对值)个脉冲 A不能为0

若A为正数，则方向为正、GPIOB.0为高电平 若A为负数，则方向为负、GPIOB.0为低电平

DRVA(A) 绝对定位，输出脉冲，运行至A个脉冲的位置 若目标位置A等于当前位置D，则不执行脉冲输出 若A大于D 则方向为正GPIOB.5为高电平 若A小于D 则方向为负GPIOB.5为低电平

GPIOB.1为脉冲输出 GPIOB.0为方向输出 占空比为50%

阶梯曲线形式加减速

加减速时间以10毫秒为基本单位 加减速以每10毫秒为一级 例如

加减速时间为50毫秒，则加减速级数为50/1

基于stm32的智能小车设计

摘要

本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。

关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

- 1 -

基于stm32的智能小车设计

Abstract

This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system d

浙江万里学院

本科毕业设计(论文)

(2013届)

论文题目 基于

STM32智能车的设计与实现

(英文) Design and Implementation of Smart Car Based on STM32

所在学院 电子信息学院 专业班级 电子093班 学生姓名 罗志强 学号 2009017254

指导教师 柯博林 职称 副教授 完成日期 2013 年 05 月 06 日

基于STM32智能车的设计与实现

罗志强

（浙江万里学院电信学院电子093班）

2013年5月

摘 要

智能车是一种集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了微处理器、现代传感器、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

本论文提出了一种基于STM32嵌入式微处理器的智能车的设计。系统分为两部分：车载主机系统和手持主机系统。车载主机系统主要以履带式车轮为其机械平台，结合主控电路、超声波避障、无线通信、语音播报、GPS数据采集、碰撞保护功能，完成车载主体功能。手持主机系统主要包括无线通信、数据显

1.Cortex-M处理器采用的架构是（ D）

（A）v4T （B）v5TE （C）v6 （D）v7 2.NVIC可用来表示优先权等级的位数可配置为是（D ）

（A）2 （B）4 （C）6 （D）8 4.Cortex-M3的提供的流水线是（ B）

（A）2级 （B）3级 （C）5级 （D）8级 5.Cortex-M3的提供的单周期乘法位数是（C ）

（A）8 （B）16 （C）32 （D）64 6.STM32处理器的USB接口可达（ B ）

（A）8Mbit/s （B）12Mbit/s （C）16Mbit/s （D）24Mbit/s 7.Context – M3处理器的寄存器r14代表（ B ）

（A）通用寄存器 （B）链接寄存器 （C）程序计数器 （D）程序状态寄存器

STM32学习笔记整理

端口复用配置过程

引脚具体可以复用为啥功能，参考芯片手册STM32F103ZET6.Pdf

具体每个引脚配置成什么模式，参考STM32中文参考手册，第八章，通用IO和复用。

NVIC中断

假定设置中断优先级组为2，然后设置

中断3(RTC中断)的抢占优先级为2，响应优先级为1。 中断6（外部中断0）的抢占优先级为3，响应优先级为0。中断7（外部中断1）的抢占优先级为2，响应优先级为0。

那么这3个中断的优先级顺序为：中断7>中断3>中断6

特别说明：

一般情况下，系统代码执行过程中，只设置一次中断优先级分组，比如分组2，设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱，程序出现意想不到的执行结果。

首先，系统运行后先设置中断优先级分组。调用函数： void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup); 整个系统执行过程中，只设置一次中断分组。 然后，中断初始化函数

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USAR

//////////////GPIO3/////////////////// #include \

#include \#include \

int main(void) {

//1、使能时钟

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);

//定义一个IO

GPIO_InitTypeDef PORT_LED;

//设置IO引脚，模式，输出类型，速度

PORT_LED.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;//IO引脚，第4脚（个人的小板子PA4有连接LED） PORT_LED.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;//模式：输出

PORT_LED.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//输出类型，推挽输出 PORT_LED.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;//输出速率,10MHz GPIO_Init(GPIOA,&PORT_LED);//正式初始化，PA口

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO

1

2

3

4

AUDIO SELECTA

VCC5

AUDIO AMPNLA0OUTL OUTL COC2 C2 PIC202 PIC201 A_OUTL OUTR COC4 C4 1uF NLA0OUTR PIC402 PIC401 A_OUTR 1uF1K PIR802 PIR802 1K PIR1002 1K PIR1102 1K PIR1202 1K PIR1302 CD_Y0 CD_X0 CD_Y1 CD_X1 CD_XY2 A_OUTR A_OUTL

PIR101

COR1 R1

PIR301

PIR202 PIR201

COR3 R310R GND

COU1 U1 1 OUTA VDD 10K 2 PIU102 NLAref 3 INA- OUTB Aref PIU103 INA+ INBCOR2 R2 4 PIU104 VSS INB+ 10K TDA1308TPIR102 PIR102 PIU101

NLCD0Y0 CD_Y0 NLCD0XY2 CD_XY2 NLOUTL OUTL NLGND GND NLCD0Y1 CD_Y1

1 PIU201 2 PIU202 3 PIU203 4 PIU204 5 PIU205 6 PIU206 7 PIU20

目 录

一、 工程目录结构...................................................................................................... 1 二、 启动代码分析...................................................................................................... 1

1、启动模式的选择............................................................................................... 1 2、 启动文件分析................................................................................................. 2

1） 定义栈、堆及其初始化...................................................................